Величины ионного произведения воды при различных температурах

Решение. Находим ионное произведение (Kb) для температуры 33 °С:

Оценим концентрацию ионов водорода:

.

Рассчитаем показатель ионов водорода (pH), характеризующий реакцию воды:

Величина рН немного меньше 7, значит реакция пластовой воды слабокислая.

Поскольку константа диссоциации воды зависит от температуры и давления, то эти параметры влияют на величину рН. С возрастанием температуры рН уменьшаетсяи это обстоятельство необходимо учитывать при закачке воды в пласт.

Физические свойства пластовых вод

Наиболее важными для промысловой практики являются следующие свойства пластовых вод.

Плотность

Плотность пластовых вод сильно зависит от минерализации, то есть содержания растворённых в ней солей. В среднем плотность пластовых вод изменяется в диапазоне 1010–1210 кг/м³.

Однако встречаются и исключения, например плотность пластовых вод может достигать величины 1450 кг/м³.

Пластовые воды месторождений нефти Томской области имеют небольшую плотность, они – слабоминерализованы. Величины их изменяется в интервале:

для мезозойских залежей 1007–1014 кг/м³;

для палеозойских 1014–1048 кг/м³;

для сеноманского горизонта 1010–1012 кг/м³.

Вязкость

Вязкость воды в пластовых условиях зависит от температуры и минерализации. С возрастанием минерализации пластовых вод вязкость их возрастает.

Наибольшую вязкость имеют воды хлоркальциевого типа воды. Вязкость их приблизительно в 1,5–2 раза больше вязкости чистой воды (рис. 5.2). С возрастанием температуры вязкость пластовых вод уменьшается. Влияние давления на величину вязкости пластовых вод проявляется двояко.

Рис. 5.2. Зависимости вязкости различного типа вод от температуры по В. И. Сергеевич и

Т. П. Жузе:

1 – вода Каспийского моря при 29,4 Мн/м²;

2,3 – хлоркальциевый тип воды

Туймазинского месторождения при 19,6 Мн/м² и 29,4 Мн/м²;

4 – чистая вода при 29,4 Мн/м²

В области низких температур (0–32 ^оС) с возрастанием давления вязкость уменьшается, а в области температур выше 32 ^оС возрастает.

Сжимаемость

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

. (5.6)

Вода – слабосжимаемая система. Коэффициент сжимаемости воды изменяется для пластовых условий от 3,7×10^–10 Па^–1 до 5,0×10^–10 Па^–1.

При наличии растворённого газа величина коэффициента сжимаемости пластовой воды увеличивается. Коэффициент сжимаемости воды, насыщенной газом (b_вг) можно приближённо оценивать по формуле

b_вг = b_в (1 + 0,05×Г), (5.7)

где b_в – коэффициент сжимаемости чистой воды, Па^–1.

Г – количество газа, растворённого в воде, м³/м³.