4.1.5. Воды нефтяных и газовых месторождений

Химический состав пластовых вод

Все пластовые воды содержат растворенные соли, ионы, колло­иды и газы. Под химическим составом вод понимают состав раство­ренных в них веществ.

Основными ионами в природных водах являются С1‘, S0₄²*, HC0₃‘, С0₃²', Na⁺, Са²⁺, Mg²⁺, К⁺, остальные относятся к числу ми­крокомпонентов, наиболее важные из которых I , Вг , NH₄²⁺.

Суммарное содержание в воде растворенных ионов солей и кол­лоидов называют общей минера1шзацией воды. Воды с минерализаци­ей менее 1 г/л — пресные; 1...50 л/г — соленые, минерализованные (минеральные); свыше 50 г/л — рассолы.

Важнейшие газы, растворенные в водах, — N,, С0₂ и СН₄.

Различают ионную и эквивалентную форму для выражения со­держания отдельных ионов в воде. Первая выражается в граммах на литр воды. Так как ионы реагируют между собой не в равных ко-

- 140 –

личествах массы, а в соотношениях, зависящих от эквивалентных масс, применяется эквивалентная форма. Содержание иона в экви­валентной форме выражается символом этого иона с добавлением индексов (/-Na⁺; /С1). Для сравнения анализов вод разной минерали­зации миллиграмм-эквиваленты пересчитываются в проценты.

Для систематизации многообразных по химическому составу вод применяются различные классификации, среди которых в нефтя­ной практике наиболее применима классификация Сулина (табл. 4). Типы вод этой классификации используются как поисковый при­знак.

При незначительном отклонении от граничных значений воды относят к переходным типам. Если воды лишены натрия и хлора, их относят к неопределенному типу.

Кроме типов вод выделяют группы и подгруппы Группа воды определяется по преобладающему аниону, а подгруппа — по преоб­ладающему катиону.

Физические свойства пластовых вод

Плотность воды зависит от минерализации: чем выше минерали­зация воды, тем больше ее плотность.

Удельный объем воды — это объем, который занимает 1 кг воды. В стандартных условиях удельный объем неминерализованной воды равен 0,9972 дм³. С ростом давления объем воды уменьшается, а при повышении температуры — увеличивается.

Объемный коэффициент воды зависит от давления, температуры, степени минерализации воды и количества растворенного в ней газа.

Коэффициент сжимаемости для воды колеблется от 0,004 до 0,005%.

Вязкость воды в пластовых условиях изменяется от 0,03 до 0,18 Па•с. С повышением температуры она уменьшается. Изменения давления и степени минерализации почти не оказывают влияния на вязкость.

- 141 -

При разработке нефтяных месторождений необходимо знать ве­личину относительной вязкости — отношения вязкости нефти к вяз­кости воды. Чем меньше это отношение, тем легче осуществляется вытеснение нефти водой и достигается больший процент извлече­ния нефти.

Поверхностное натяжение пластовой минерализованной воды на границе с воздухом равно 0,07...0,08 Н/м. Величина поверхностного натяжения влияет на вымывающие способности воды: при меньшем поверхностном натяжении вода полнее вытесняет нефть из пласта.

Промысловая классификация подземных вод

В промысловой практике пластовой водой принято называть только ту воду, которая залегает в одном и том же пласте с нефтью или газом. Воды, принадлежащие водоносным пластам, не содержа­щим нефть, или другим нефтегазоносным пластам, называют чуж­дыми, или посторонними, по отношению к данному нефтяному или газовому пласту (табл. 5).

Связанная вода содержится в нефтяной или газовой части всяко­го пласта. Она является водой неподвижной и представлена моно­слоем прочносвязанной и полислоями рыхлосвязанной воды, адсор­бированной на поверхности частиц породы.

Подвижная вода — это вода в углах пор, вода капиллярно- удержанная и капельная. Содержание в породе связанной воды ха­рактеризуется коэффициентом К_В.СВ, равным отношению объема пор, занятых связанной водой, ко всему объему пор, а содержание подвижной воды — коэффициентом К_В.ПОДВ В сумме они составля­ют коэффициент остаточной воды насыщенности К_В.О В зоне пре­дельного нефтигазонасыщения К_В.О = К_В.СВ наличие подвижной воды наряду со связанной характерно для переходных зон с неполным нефтигазонасышением. Сказанное выше относится к наиболее рас­пространенному гидрофильному коллектору, поверхность которого покрыта пленкой связанной воды. В полностью гидрофобном кол­лекторе связанная вода отсутствует.

Таблица 5