4.2.3 Сжимаемость

Коэффициент сжимаемости пластовой воды характеризует изменение единицы объёма воды при изменении давления на единицу:

. (4.6)

Коэффициент сжимаемости воды изменяется для пластовых условий от 3,710^-10 до 5,010^-10 Па^-1. При наличии растворённого газа он увеличивается, и приближённо может оцениваться по формуле

_вг = _в (1+0,05S), (4.7)

где S – количество газа, растворённого в воде, м³/м³.

4.2.4 Объёмный коэффициент

Объёмный коэффициент пластовой воды характеризует отношение удельного объёма воды в пластовых условиях к удельному объёму воды в стандартных условиях:

. (4.8)

Увеличение пластового давления способствует уменьшению объёмного коэффициента, а рост температуры – увеличению. Объёмный коэффициент изменяется в пределах 0,99-1,06.

Рассмотрим пример. Определить объёмный коэффициент пластовой воды, которая содержит 6 % солей. Пластовое давление (Р_пл) равно 350 атм, пластовая температура (Т_пл) равна 120 °С.

Решение. Объёмный коэффициент пластовой воды (b_пл) равен объёмному коэффициенту дегазируемой воды (b_дег) в пластовых условиях с учетом поправок на содержание газа и минеральных солей. Пользуясь зависимостями, представленными на рисунке 4.2, определим объёмный коэффициент для дегазированной воды (b_дег) в пластовых условиях:

b_дег = f (Р_пл, Т_пл.) = 1,042 (м³/м³).

Рисунок 4.2 – Зависимость объёмного коэффициента пластовой воды от давления и температуры

Объёмный коэффициент воды насыщенной газом (b_г) так же находим из рисунка 4.2:

b_г = f (Р_пл, Т_пл) = 1,052 (м³/м³).

Влияние растворенного в воде газа оцениваем по формуле (2.37):

_пл = _пр · (1 – k · М), _пл = 3,8 · (1 – 0,033 · 6) = 3,05 м³/м³,

а величину k – поправочного коэффициента на минерализацию в зависимости от температуры (табл. 2.5) – 0,033.

Объёмный коэффициент пластовой воды равен:

b = b_г + (b_г – b_дег) · _пл /_пp = 1,052 + (1,052 – 1,042) · 3,05 / 3,8 =

1,05 (м³/м³).

4.2.5 Тепловые свойства

Тепловое расширение воды характеризуется коэффициентом теплового расширения:

. (4.9)

Из формулы (5.9) следует, что коэффициент теплового расширения воды (Е) характеризует изменение единицы объёма воды (∆V) при изменении её температуры (∆T) на 1 С (К). На основании экспериментальных данных известно, что в пластовых условиях величина теплового расширения воды колеблется в пределах (18-90)10^-5 1/С. С увеличением температуры коэффициент теплового расширения возрастает, с ростом пластового давления – уменьшается.

4.2.6 Электропроводность

Электропроводность пластовых вод имеет широкое применение. Соли пластовых вод – электролиты. Электролитом называются химические соединения, которые при взаимодействии с растворителем полностью или частично диссоциируют на ионы. Электрические свойства имеют ионную природу, и пластовая вода, содержащая соли, проявляет электрические свойства.

Удельная электропроводность (χ) характеризует количество электричества, которое протекает в 1 секунду через 1 см² поперечного сечения раствора электролита (S) при градиенте электрического поля в 1 В (R) на

1 см длины (L). Удельная электропроводность обратно пропорционально связана с удельным сопротивлением раствора ρ:

χ = L / (RS), χ =1/ρ. (4.10)

Удельная электропроводность имеет размерность в системе СИ [ом· м]^-1, в системе СГС [ом·см]^-1. С увеличением минерализации воды удельная электропроводность ее растет. Удельная электропроводность изменяется в диапазонах: у дистиллированной воды = 10^-3-10^-4; речной воды =

10^-1–10^-2; пластовой воды = 10^-1–1; морской воды = 3–4; воды с 5 процентным содержанием NaCl = 6,6; воды с 20% содержанием NaCl = 20; нефтей = 0,5 · 10^-7–0,5 · 10^-6; газоконденсатов = 10^-10 – 10^-16 [ом· м]^-1.