Объёмный коэффициент

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

b_{вода пл} = V_пл /V_с.у . (5.8)

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

Рассмотрим пример. Пластовое давление (Р_пл) равно 35 МПа, пластовая температура (Т_пл) равна 120 °С.

Определить объёмный коэффициент пластовой воды, которая содержит 6 % солей.

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 рис. 5.3, определим объёмный коэффициент для дегазированной воды (b_дег) в пластовых условиях:

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

Объёмный коэффициент воды насыщенный газом (b_г), также находим из зависимостей рис. 5.3:

b_г = f (Р_пл, Т_пл) = 1,052 (м³/м³).

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

a_пл = a_пр·(1 – k·М), a_пл = 3,8·(1 – 0,033·6) = 3,05 м³/м³.

Величину поправочного коэффициента на минерализацию (k), в зависимости от температуры находим по табл. 2.5. Она равна 0,033.

Рис. 5.3. Зависимость объёмного коэффициента пластовой воды от давления и температуры: 1 – вода, насыщенная растворённым газом; 2 – чистая вода

Объёмный коэффициент пластовой воды равен

b = b_г + (b_г – b_дег)·a_пл/a_пp = 1,052 + (1,052 – 1,042)·3,05/3,8 = 1,05 (м³/м³).

Тепловые свойства

Тепловое расширение воды характеризуется коэффициентом теплового расширения:

. (5.9)

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.

Электропроводность

Электропроводность пластовых вод имеет широкое применение. Соли пластовых вод – электролиты. Электролитомназываются химические соединения, которые при взаимодействии с растворителем полностью или частично диссоциируют на ионы.

Электрические свойства пластовых вод имеют ионную природу. Пластовая вода проявляет электрические свойства.

Удельная электропроводность (χ) характеризует количество электричества, которое протекает в 1 с через 1 см² поперечного сечения раствора электролита (S) при градиенте электрического поля (R/L) в 1 в на 1 см длины.

Удельная электропроводность обратно пропорционально связана с удельным сопротивлением раствора (ρ):

χ = L/(RS), χ =1/ρ, (5.10)

где R – сопротивление раствора электролита, Ом;

L – расстояние между электродами, м;

S – поперечное течение сосуда, в котором находится раствор

электролита, м².

Удельная электропроводность измеряется в (Ом·м)^–1, (Ом·см)^–1.

С увеличением минерализации пластовой воды удельная электропроводность её растёт. Удельная электропроводность (Ом·м)^-1 изменяется в диапазонах для:

· дистиллированной воды = 10^–3–10^–4;

· речной воды = 10^–1–10^–2;

· пластовой воды = 10^–1–1; морской воды = 3–4;

· воды с содержанием 5 % NaCl = 6,6;

· воды с содержанием 20 % NaCl = 20;

· нефтей = 0,5·10^–7–0,5·10^–6;

· газоконденсатов = 10^–10–10^–16.