- •Введение
- •Содержание дисциплины
- •1. Нефтегазовая гидрогеология, ее предмет и задачи
- •2. Условия залегания и виды вод в горных породах [1, с. 9-25]
- •3. Основы гидрогеохимии [1, c. 26-54; 2, с. 5-6]
- •3.1. Структура молекул воды и ее изотопный состав [1, c. 26-30]
- •3.2. Растворенные соли и ионы [1, c. 31-32]
- •3.3. Растворенные газы [1, c. 32-34; 2, с. 5-6]
- •3.4. Растворенные органические вещества [1, c. 34-35; 2, с. 5-6]
- •3.5. Химические и физические свойства природных вод [1, c. 36-40]
- •3.6. Химический анализ вод [1, c. 40-42; 2, с. 108-118]
- •3.7. Формы изображения химического состава вод [1, c. 42-48]
- •3.8. Химические классификации природных вод [1, c. 48-54]
- •4. Основы гидрогеомеханики [1, c. 55-67]
- •4.1. Виды движения вод и рассолов в литосфере [1, с. 55-56]
- •4.2. Элементы фильтрационного потока [1, c.56-58]
- •4.3. Особенности движения минерализованных вод и рассолов. Приведенные давления [1, c. 58-63].
- •4.4. Определение направления, скорости и расхода
- •4.5. Методы изучения движения вр в нгб [1, c. 66-67; 2, с. 122-124]
- •5. Формирование вр в литосфере [1, с. 68-91; 2, с. 15-37]
- •5.1. Генетическая классификация водных растворов в литосфере [1, c. 68-70; 2, с. 15-17, 23-27]
- •5.2. Генезис вр в нефтегазоносных бассейнах
- •5.3. Стадийность литогенеза и гидрогеологические процессы [1, c. 76-82; 2, с. 17-23]
- •5.4. Гидрогеологическая зональность [1, с. 82-91; 2, с. 17-23]
- •6. Гидрогеологические бассейны и геогидродинамические системы [1, c. 92-105; 2, с. 17-23]
- •7. Основы гидрогеотермии [1, c. 106-118; 11]
- •8. Гидрогеологические изыскания и исследования [1, c. 129-152]
- •9. Палеогидрогеология [1, c. 153-176; 2, с. 124-136; 12]
- •10. Гидрогеологические условия миграции, аккумуляции,
- •11. Нефтегазопоисковая гидрогеология [1, c. 193-206; 5]
- •11.1. Нефтегазопоисковые гидрогеологические показатели
- •11.2. Гидравлические (гидродинамические) ловушки
- •11.3. Водные ореолы рассеяния углеводородных залежей
- •12. Нефтегазопромысловая гидрогеология [1, c. 207-228; 6]
- •12.1. Нефтегазопромысловые гидрогеологические исследования
- •12.2. Гидрогеологические основы хранения газа
- •13. Охрана недр месторождений ув и окружающей среды
- •13.1. Гидрогеологические аспекты охраны окружающей среды
- •13.2. Гидрогеологические основы захоронения (сброса)
- •13.3. Охрана недр и окружающей среды
- •13.4. Охрана недр и окружающей среды
- •Литература
- •Контрольная работа построение гидрохимических карт
- •Контрольная работа
- •Гидрогеология
3. Основы гидрогеохимии [1, c. 26-54; 2, с. 5-6]
Изучение химического состава вод помогает нефтяникам определить источники поступления этих вод, принадлежность их к тем или иным пластам. В промысловых условиях знание химического состава вод необходимо при закачке последних в пласт с целью поддержания пластового давления.
3.1. Структура молекул воды и ее изотопный состав [1, c. 26-30]
Наибольший интерес представляет структура воды в жидкой фазе, т. е. в интервале температур от 0 до 1000С. По современным представлениям, в молекуле воды атомы кислорода и водорода как бы приурочены к вершинам равнобедренного треугольника. Угол при вершине, занятой атомом кислорода, равен 1050, а углы при вершинах, занятых атомами водорода, – 37,50. Химическая активность воды объясняется высокой активностью кислорода и водорода.
3.2. Растворенные соли и ионы [1, c. 31-32]
Вода является прекрасным растворителем различных солей, газов и коллоидов, т. е. веществ, обладающих электролитическими свойствами. В природных водах известно до 70 химических элементов. При растворении в воде соли, как правило, диссоциируют. В воде в наибольших количествах встречаются шесть главных ионов: анионы Сl-, SO42-, HCO3- и катионы Na+, Ca2+, Mg2+. В значительно меньших концентрациях распространены CO32-, S2-, K+, Fe2+ и Fe3+. Элементы, встречающиеся в незначительных количествах, называются микроэлементами или микрокомпонентами. Из них большой практический интерес представляют ионы Br-, I-, Li+ и Sr2+.
Суммарное содержание в воде растворенных ионов, солей и коллоидов характеризует степень минерализации воды, которая обычно выражается в граммах на 100 г или 1 кг раствора, в граммах на 1 л раствора. По ГОСТ воды с минерализацией до 1 г/кг относят к пресным, от 1 до 25 г/кг – к солоноватым и от 25 до 50 г/кг – к соленым, при минерализации более 50 г/кг – к рассолам. Иногда солеными называют воды с минерализацией до 35 г/л (минерализация морской воды).
3.3. Растворенные газы [1, c. 32-34; 2, с. 5-6]
Среди растворенных в природных водах газов в первую очередь наблюдаются азот, кислород, оксид и диоксид углерода, сероводород, метан и его гомологи, водород и благородные газы (гелий, неон, аргон, криптон, ксенон, радон).
Объем газа (при давлении 760 мм рт. ст. и температуре 200С), растворенного в единице объема воды, называют газонасыщенностью воды. Она выражается в см3/л, см3/см3 или м3/м3. Газонасыщенность определяется растворимостью газов в воде, которая зависит от давления, температуры, ионно-солевого состава воды и состава газа.
Основным параметром, характеризующим количество растворенных газов, является их давление насыщения (упругость) – то давление, при котором весь газ находится в растворенном состоянии.
3.4. Растворенные органические вещества [1, c. 34-35; 2, с. 5-6]
Органические вещества (ОВ) в водах земной коры находятся в растворе в ионной, молекулярной, коллоидной формах, а также в виде микроэмульсии. Общее содержание ОВ в водах характеризуется величиной Сорг. По данным В.М. Швеца (1982 г.), средние содержания Сорг составляют (мг/л): в грунтовых водах 25, в пластовых водах вне нефтегазовых месторождений 50, в пластовых водах газовых месторождений 35, в пластовых водах продуктивных горизонтов нефтяных месторождений 60, в законтурных водах нефтяных месторождений 110, в приконтурных водах нефтяных месторождений 370, наконец, в приконтурных водах газоконденсатных месторождений 800 (для сравнения – в океанических водах Сорг порядка 3 мг/л).
Для нефтегазовой гидрогеологии из всех классов органических соединений особенно важны УВ и жирные кислоты. Из жидких УВ наиболее распространены в водах (вследствие значительной растворимости) ароматические УВ, прежде всего бензол и его гомологи (толуол, ксилол).
Жирные кислоты – количественно преобладающие органические компоненты вод, особенно вод нефтегазовых месторождений.