Химические свойства пластовых вод

Пластовые воды характеризуются набором свойств, влияющих на процессы вытеснения нефти, так как она зачастую является вытесняющим агентом нефти из пласта, а следовательно, её свойства влияют на количество вытесненной нефти, на процессы подъёма нефти на поверхность, на процессы сбора и подготовки скважинной продукции.

Минерализация пластовой воды

Минерализацияводы характеризует содержание в ней растворённых солей в кг/м³, г/м³, г/л, мг/л. В пластовых водах всегда растворено некоторое количество (Q) солей. 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.

В пластовой воде содержатся ионы растворённых солей:

· анионы: OH^–; Cl^–; SO₄^2–; CO₃^2–; HCO₃^­–;

· катионы: H⁺; K⁺; Na⁺; NH₄⁺; Mg²⁺; Ca²⁺; Fe³⁺;

· ионы микроэлементов: I^–; Br^–;

· коллоидные частицы SiO₂; Fe₂O₃; Al₂O₃;

· нафтеновые кислоты и их соли.

Больше всего в воде содержится хлористых солей, до 80–90 % от общего содержания солей.

В количественном отношении катионы солей пластовых вод располагаются в следующий ряд: Na⁺; Ca²⁺; Mg²⁺; K⁺; Fe³⁺.

Большое значение на растворимость солей и увеличение их концентрации в пластовых водах оказывают температура и парциальное давление СО₂.

Максимальная растворимость СаСО₃ в воде наблюдается при 0 ^оС, с возрастанием температуры она падает. Максимальная растворимость гипса (СаSО₄·2Н₂О) в воде наблюдается при 40 ^оС. С дальнейшим возрастанием температуры она уменьшается.

С увеличением парциального давления СО₂ растворимость СаСО₃ возрастает. Уменьшение пластового давления усиливает процесс выпадения солей СаСО₃ и других. Изменение термобарической обстановки в пласте даже при небольшой минерализации пластовых вод влияет на растворимость солей и на процесс их выпадения.

Тип пластовой воды

По типурастворённых в воде солей различают хлоркальциевые(хлоркальциево-магниевые)и гидрокарбонатные(гидрокарбонатно-натриевые, щелочные) пластовые воды. Тип пластовой воды определяется анионом.

Гидрокарбонатный тип воды определяется солями угольной кислоты, обусловленный наличием карбонат-анионов ( ), или бикарбонат-анионов ( ). Соли всех остальных кислот относятся к хлоркальциевому типу. В основном это соли соляной или серной кислот и тип воды, обусловленный их наличием, характеризуется присутствием хлор-анионов (Cl^–) и сульфат-анионов ( ).