- •Тема 1. Физические свойства горных пород — коллекторов нефти и газа
- •1.1 Виды пород-коллекторов
- •Коллектором называется горная порода (пласт, массив), обладающая способностью аккумулировать (накапливать) углеводороды и отдавать (фильтровать) пластовые флюиды: нефть, газ и воду.
- •1.2 Гранулометрический состав горных пород
- •1.3. Пористость горных пород
- •1.4 Фиктивный грунт
- •1.5 Удельная поверхность
- •1.6 Проницаемость горных пород
- •1.6.1 Радиальная фильтрация пластовых флюидов
- •1.6.2 Зависимость проницаемости от пористости
- •1.7 Насыщенность коллекторов
- •1.7.1 Зависимости проницаемости от насыщенности коллекторов
- •1.8. Карбонатность горных пород
- •1.9 Механические свойства горных пород
- •1.10 Тепловые свойства горных пород
- •1.11 Понятие о неоднородности коллекторов и моделях пласта
- •Тема 2. Углеводородное содержимое коллекторов. Нефть и газ; их состав и физические свойства
- •2.1 Физическое состояние нефти и газа при различных условиях в залежи
- •2.2. Состав нефтей
- •2.3 Классификация нефтей
- •2.4 Физические свойства нефти
- •2.4.1 Плотность
- •2.4.2 Вязкость нефти
- •Вязкость - свойство жидкости сопротивляться взаимному перемещению ее частиц при движении. Различают динамическую и кинематическую вязкости.
- •2.4.3. Структурно-механические свойства аномально-вязких нефтей
- •2.4.4 Растворимость газов в нефти
- •2.4.5. Давление насыщения нефти газом
- •2.4.6 Сжимаемость нефти
- •2.4.7 Объемный коэффициент нефти
- •2.4.8 Различие свойств нефти в пределах нефтеносной залежи
- •Различие свойств нефти в пределах пласта д1 Туймазы
- •2. 5 Состав и физико-химические свойства природных газов
- •2.5.1 Состав природных газов
- •2.5.2 Уравнения состояния природных газов
- •2.5.3 Плотность газов
- •2.5.4 Вязкость газов
- •2.5.5 Растворимость газов в нефти
- •2.5.6 Упругость насыщенных паров
- •3. Фазовые состояния углеводородных систем
- •3.1 Схема фазовых превращений однокомпонентных систем
- •3.2. Схема фазовых превращений двух- и многокомпонентных систем
- •3.3 Поведение бинарных и многокомпонентных систем в критической области
- •4. Пластовые воды и их физические свойства
- •4.1. Состояние остаточной (связанной) воды в нефтяных и газовых коллекторах
- •4.2. Состояние переходных зон нефть – вода, нефть – газ и вода – газ
- •4.3. Минерализация пластовых вод
- •4.4 Тип пластовой воды
- •4.5. Жёсткость пластовых вод
- •4.6. Физические свойства пластовых вод
- •4.6.1 Плотность
- •4.6.2. Вязкость
- •4.6.3. Сжимаемость
- •5. Молекулярно-поверхностные свойства системы нефть – газ – вода – порода
- •5.1. Капиллярные силы
- •5.2 Смачивание и краевой угол
- •5.3. Адгезия и теплота смачивания
- •6. Режимы работы залежей
- •6.1 Источники и характеристики пластовой энергии
- •6.2. Упругий режим
- •6.3. Водонапорный режим
- •6.4. Режим растворенного газа
- •6.5. Газонапорный режим
- •6.6 Гравитационный режим
- •6.7. Смешанные режимы
- •6.8 . Режимы работы газовых залежей
- •Тема 1. Физические свойства горных пород —
- •Тема 2. Углеводородное содержимое коллекторов.
- •Тема 3. Фазовые состояния углеводородных систем
- •Тема 4. Пластовые воды и их физические свойства
- •Тема 4. Молекулярно-поверхностные свойства
- •Тема 5. Физические основы процессов
4.3. Минерализация пластовых вод
Минерализация вод нефтяных месторождений колеблется от нескольких сотен г/м3 в пресной воде до 300 кг/м3 в концентрированных рассолах. Основные минеральные вещества, входящие в состав пластовых вод, представлены солями натрия, калия, кальция, магния и некоторых других металлов. Основными солями пластовых вод являются хлориды, карбонаты щелочных металлов и бикарбонаты щелочей и щелочноземельных металлов. Вблизи нефти сульфаты встречаются редко. Многие пластовые воды отличаются повышенным содержанием йода, брома и NH4. Из газообразных веществ в пластовых водах содержатся углеводородные газы, а иногда и значительные количества сероводорода. Например, в водах горизонта Б2 месторождения Зольное содержится до 20 г/м3 сероводорода.
По степени минерализации пластовые воды делятся на четыре группы:
• рассолы (Q > 50 г/л);
• солёные (10 < Q < 50 г/л);
• солоноватые (1< Q < 10 г/л);
• пресные (Q <1 г/л).
Минерализация пластовой воды растёт с глубиной залегания пластов. Минерализация вод нефтяных месторождений колеблется от нескольких сотен г/м3 в пресной воде до 300 кг/м3 в концентрированных рассолах.
Состав пластовых вод определяется многими факторами: минеральным составом пород пласта, характером его гидрогеологического режима, возрастом пластов, температурными условиями, величиной пластового давления и т. д.
Исследования показывают, что состав связанной воды может быть иной, чем пластовой. Так, например, среднее содержание хлора в связанной воде ярегского песчаника (по С. Л. Заксу) оказалось в 2,5 раза выше, чем в воде, добываемой вместе с нефтью. Содержание хлора в связанной воде доломитов Новостепановского месторождения изменяется от 19 до 335 кг/м3 при среднем содержании хлора в водах этого месторождения около 100 кг/м3.
Еще плохо изучены органические вещества пластовых вод. Установлено, что в большинстве из них содержатся анионы и мыла нафтеновых и жирных кислот, фенолы и азотсодержащие кислоты. Общее содержание органических анионов достигает иногда 5 кг/м3. В жестких водах, содержащих большие количества кальция, нафтенаты выпадают из раствора в виде кальциевых мыл. Предполагается, что часть веществ, относимых в минерализованных водах к нафтеновым кислотам, представляет собой фенолы и их производные (феноляты). Все упомянутые органические составляющие перешли в воду из нефти, и они влияют на нефтевымывающие свойства вод при вытеснении нефти из пласта *.
Нефтяные залежи, имеющие промышленное значение, находятся в большинстве случаев в зоне затрудненного водообмена. Однако присутствие в некоторых пластах пресных вод обусловлено гидродинамической связью, существующей между нефтеносными пластами и поверхностными областями питания. Имеется много месторождений, где нефть залегает вместе с пресной водой или с водами, характеризующимися низкой концентрацией солей. Поэтому наличие гидродинамической связи нефтяного пласта с поверхностными источниками питания не всегда сопровождается вымыванием нефти из ловушек и разрушением залежи.