ПЛАСТОВЫЕ ВОДЫ, ИХ ХАРАКТЕРИСТИКА

Пластовые воды имеются в большинстве нефтегазовых мес­торождений и являются обычным спутником нефти. Помимо пластов, в которых вода залегает вместе с нефтью, встречаются и чисто водоносные пласты. В нефтегазоносных залежах распре­деление жидкостей и газов соответствует их плотностям: верх­нюю часть пласта занимает свободный газ, ниже залегает нефть, которая подпирается пластовой водой. Однако пластовая вода в нефтяных и газовых залежах может находиться не толь­ко в чисто водяной зоне, но и в нефтяной и газовой, насыщая вместе с нефтью и газом продуктивные породы залежей. Эту воду называют связанной или погребенной.

Осадочные породы, являющиеся нефтяными коллекторами, отлагались в основном в водных бассейнах. Поэтому еще до проникновения в них нефти поровое пространство между зерна­ми породы было заполнено водой. В процессе тектонических вертикальных перемещений горных пород (коллекторов нефти и газа) и после них углеводороды мигрировали в повышенные части пластов, где происходило распределение жидкостей и га­зов в зависимости от их плотности. При этом вода вытеснялась нефтью и газом не полностью, так как основные минералы, вхо­дящие в состав нефтесодержащих пород, гидрофильные, т. е. лучше смачиваются водой, чем нефтью. Поэтому вода при вы­теснении ее нефтью в процессе образования нефтяных залежей частично удерживалась в пластах в виде тончайших пленок на поверхности зерен песка или кальцита и в виде мельчайших капелек в точках контакта между отдельными зернами и в суб­капиллярных каналах. Эта вода находится под действием ка­пиллярных сил, которые значительно превосходят наибольшие перепады давлений, возникающие в пласте при его эксплуата­ции, и поэтому остается неподвижной при разработке нефтега­зовых залежей.

Отношение объема воды, содержащейся в породе, к объему пор этой же породы называется коэффициентом водона-сышенности:

n_B=V_B/V_n, (1.3)

где n_B— коэффициент водонасыщенности; V_B — объем воды в по­роде; V_n — объем пор.

Отношение объема нефти, содержащейся в породе, к обще­му объему пор породы называется коэффициентом неф-тенасыщенности:

n_H=V_H/V_n

где n_н — коэффициент нефтенасыщенности; V_н — объем нефти в образце породы.

Содержание связанной воды в породах нефтяных залежей колеблется от долей процента до 70% объема пор и в большин­стве коллекторов составляет 20—30% этого объема.

Исследованиями установлено, что при содержании в пласте воды до 35—40% и небольшой проницаемости пород пласта из скважин может добываться безводная нефть, так как связан­ная вода в этом случае в пласте не перемещается.

Пластовые воды обычно сильно минерализованы. Степень их минерализации колеблется от нескольких сот граммов на 1 м³ в пресной воде и до 80 кг/м³ в концентрированных рассо­лах.

Минеральные вещества, содержащиеся в пластовых водах, представлены солями натрия, кальция, магния, калия и других металлов. Основные соли пластовых вод — хлориды, а также карбонаты щелочных металлов. Многие пластовые воды отли­чаются повышенным содержанием иода и брома и их использу­ют как сырье для получения этих ценных элементов. Из газо­образных веществ пластовые воды содержат углеводородные газы и иногда сероводород.

Состав пластовых вод определяется минеральным составом пород пласта, характером его гидрогеологического режима, воз­растом пласта, температурой, пластовым давлением и т. д.

Плотность пластовой воды в зависимости от коли­чества растворенных в ней солей колеблется в пределах 1010— 1200 кг/м³ и более. По значению плотности наряду с другими Данными судят о происхождении воды.

Вязкость пластовой воды в большинстве нефтяных месторож­дений меньше вязкости нефти. С повышением температуры вяз­кость воды уменьшается. Так, при 20°С вязкость воды состав­ляет 1 мПа-с, а при 100°С —всего 0,284 мПа-с.

Пластовые воды обладают электропроводностью, значение которой зависит от степени их минерализации и хими­ческого состава растворенных в воде солей.