60. Покажіть на схемі різновиди вод нафтових і газових родовищ згідно з промисловою класифікацією.

Для оцінки вод нафтових i газових родовищ дуже часто застосовують промислову класифікацію нафтових вод Ч.Пальмера (її використовують американські нафтовики). В основу класифікації Ч. Пальмера покладені так звані характеристики Пальмера, які характеризують у водах вміст певних солей. Ч.Пальмер також використовує принцип Фрезечіуса, який твердить, що іони, які розчинені у воді реагують між собою згідно своєї хімічної активності, тобто, якщо ми поставимо аніони i катіони за порядком зменшення їх активності, то будемо мати:

Якщо ми будемо мати ці іони у водному розчині, то перш за все, сильні аніони будуть взаємодіяти (з’єднуватись) з сильними катіонами, а їх надлишок (якщо він утворюється) буде взаємодіяти з менш сильними катіонами або аніонами.

Ч.Пальмер виділяє 6 основних сольових характеристик – три солоності – S₁, S₂, S₃ i три лужності – А₁, А₂, А₃.

S₁ – об’єднує солі сильних основ і це:

Cl – Na і SO₄ – Na – NaCl, Na₂SO₄.

S₂ – об’єднує солі сильних кислот i лужноземельних металів (Са⁺² i Mg⁺²) це:

SO₄ – Ca, Mg – caso₄, MgSO₄,

Cl – Ca, Mg – CaCl₂, MgCl₂,

їх наявність у воді визначає її сталу твердість.

S₃ – третя солоність – коли після сполучення з , а потім з , залишається надлишок аніонів сильних кислот ( ), то вони будуть з’єднуватись з катіонами слабих основ – це , буде утворюватись сіль – FеSО₄, Fе₂(SО₄)₃ і навіть Н₂SО₄ – сірчана кислота, (pH<7) кисле середовище.

Лужність А₁ – це солі сильних лужних металів i слабких кислот. Це – NaHCO₃, які присутні у водному розчині, то вода буде мати лужне середовище (pН>7). Якщо у воді присутні солі, які дають А₁, у воді не можуть бути присутні солі, що дають S₂ і тому води, які мають А₁ – м’які, вони добре розчиняють органічні речовини (відносно), солі жирних кислот (мила), мають добрі нафтовiдмиваючi властивості.

А₂ – друга лужність – це солі лужноземельних металів ( ) i слабких кислот, – Са(НСО₃)₂, Mg(HCO₃)₂, переважно вони характеризують наявність у воді тимчасової твердості, яка ліквідовується при кип’ятінні води.

А₃ – третя лужність – це солі катіонів слабких основ i аніонів слабких кислот – FеСО₃, або Аl(HCO₃)₃.

Сольові характеристики Пальмера розраховуються в %-екв формі, виходячи з того, що нафтові води мають підвищену мінералізацію і солі існують в таких природних розчинах у молекулярній формі.

До прісних вод, які вміщують солі, що дисоціюють на іони, визначення сольових характеристик не доцільно.

Характеристики Пальмера можна розрахувати, або визначити графічно за допомогою графічних зображень (графіка Роджерса).Слід відмітити, що графічний метод зображення складу вод досить поширено використовується для наочного порівняння різних за складом воді для представлення їх на картах і розрізах.

Графік Роджерса (рис. 3.1) складається з трьох прямокутників. У крайніх прямокутниках розміщений за порядком зменшення хімічної активності відповідно аніони і катіони. Повна висота кожного з цих прямокутників відповідає 50%-екв. У середньому прямокутнику показані характеристики Пальмера, його висота відповідає 100%-екв. Графік Роджерса відображає склад вод в процент-еквівалентній формі і дозволяє швидко визначити характеристики Пальмера.

Рисунок 3.1 - Графік Роджерса

Згідно визначених характеристик визначають клас води за Пальмером. Він виділяє 5 класів води за наявністю певних характеристик, причому 2 класи не мають практичного значення:

1-й клас ; А₁>0 – лужні води;

2-й клас ; А₁=0; S₂, S₃=0 –

не мають практичного значення;

3-й клас ; S₂>0 тверді води;

4-й клас ;

не мають практичного значення;

5-й клас ; S₃>0 –

кислі води.

Таким чином, класифікація Пальмера за наявністю певних сольових характеристик дозволяє визначити хiмiчнi властивості вод нафтових i газових родовищ.

1-й клас – лужні, добре вимивають нафту з колектора.

3-й клас – тверді, погано розчиняють органічні

речовини, мають низькі нафтовідмиваючі

властивості.

5-й клас – кислі води, які не характерні для родовищ

ВВ.

Графік-круг Толстихина також призначений для зображення складу окремих проб води у процент-еквівалентах (рис. 3.2). Мінералізація води за звичай відповідає радіусу кола, який обирається у певному масштабі. Цей графік є зручним для нанесення аналізів одиничних проб води на карту. За допомогою графіка-круга також зображають склад розчинених і вільних газів.

Рисунок 3.2 - Графік-круг Толстихіна.

Метод (узорів), який запропонував Стіффі, полягає в тому що головні іони (міліграм-еквівалентній формі) відкладаються у певному масштабі, як відрізки від одної загальної вісі. Кінці відрізків, з’єднані ломаною лінією утворюючи узор.(рис 3.3).

Рисунок 3.3 - Графік-узор Стіффа

Люба гідрохімічна карта уявляє собою графічне зображення хімічного складу вод.