Воды нефтяных и газовых месторождений

Воды нефтяных и газовых месторожденийсодержат растворенные соли, ионы, коллоиды и газы. Под химическим составом вод понимают состав растворенных в них веществ. Основные ионы в природных водах - Cl^-, SO^2-₄, НCO^-₃, СО^-₃ , Na⁺, Са²⁺, Мg²⁺, К⁺, остальные относятся к числу микрокомпонентов, наиболее важные из которых J^-, Br^-, H²⁺₄. Суммарное содержание в воде растворенных ионов солей и коллоидов называют общей минерализацией воды. Вода минерализованная – вода содержащая более 1 г/кг растворенных солей (пресная – 1 г/кг). Воды минерализованные подразделяются на солоноватые (1 – 10 г/кг), соленые (10 – 35 г/кг) и рассолы (> 35 г/кг). Для большинства нефтяных и газовых месторождений характерны воды соленые и рассолы [47]. Важнейшие газы, растворенные в водах, - N, СО₂ и СН₄.

Различают ионную и эквивалентную формы для выражения содержания отдельных ионов в воде. Первая выражается в граммах на литр воды. Так как ионы реагируют между собой не в равных количествах массы, а в соотношениях, зависящих от эквивалентных масс, применяется эквивалентная форма. Содержание иона в эквивалентной форме выражается символом этого иона с добавлением индексов (rNa⁺, rCl^-). Для сравнения анализов вод разной минерализации миллиграмм-эквиваленты пересчитываются в проценты.

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

Таблица 4. Классификация вод по В.А. Сулину [47].

При незначительном отклонении от граничных значений воды относят 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 [47, 53].

Физические свойства подземных вод:плотность(зависитот минерализации: чем выше минерализация воды, тем больше её плотность), удельный объем(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(зависит от давления и температуры,степени минерализации водыи количества растворенного в ней газа),коэффициент сжимаемости(колеблется от 0,004 до 0,005 %),вязкость(в пластовых условиях изменяется от 0,03 до 0,18 Па^*с. С повышением температуры она уменьшается. Изменения давления и минерализации почти не оказывают влияния на вязкость)и другие.

При разработке нефтяных месторождений необходимо знать величину 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.