Пластові води нафтових і газових родовищ
Вода - незмінний супутник нафти і газу. У родовищі вона залягає в тих же шарах, що і нафтова чи газова поклад, а також в власне водоносних пластах (горизонтах). В процесі розробки вода може впроваджуватися в нафтову або газову поклад, просуваючись по нафтогазоносній пласту, або надходити в свердловини з інших водоносних горизонтів. Відповідно до прийнятої технологією розробки вода може закачуватимуться в поклад і переміщатися по пластах. Щоб розібратися, яка вода з'явилася в пласті і свердловинах, промисловий геолог повинен добре знати, в яких видах вона може залягати в надрах нафтових і газових родовищ, і її властивості.
Форми залягання води в породах.
У гірських породах вода знаходиться в субкапіллярних, капілярних і сверхкапіллярних пустотах. Залежно від розміру пустот вона знаходиться в різних формах (рис. 6).
У субкапіллярних пустотах вода обволікає мінерали і як би входить до складу мінералів. На поверхні мінерального підстави знаходиться зв'язана вода, яка утворює два шари. Безпосередньо поверхню мінералів обволікається адсорбированной водою шаром в декілька молекул. Ця вода утримується дуже великим тиском (до 1000 МПа) і за властивостями близька до твердого тіла. Шар адсорбированной води покривається шаром рихлосвязанной літосорбірованной води, товщина якого може досягати декількох сотень діаметрів молекул. У поровом просторі в місцях зближення мінеральних часток з'являється так звана стикова (пендулярная) вода, яка в свою чергу відділяє від основної маси сорбційно-замкнуту (крапельно-рідку) воду.
В капілярних пустотах знаходиться капілярна вода. При суцільному заповненні пір вона може передавати гідростатичний тиск, при частковому заповненні підпорядковується лише менісковий силам. У сверхкапіллярних пустотах в крапельно-рідкому стані знаходиться вільна гравітаційна вода. Ця вода вільно пересувається під дією гравітаційних сил і передає гідростатичний тиск. Саме вона заміщується нафтою і газом при формуванні покладів. Субкапіллярная частина капілярної води і вода, що залишилася в сверхкапіллярних пустотах після утворення покладів нафти або газу, складають залишкову воду нафтогазонасиченості порід.
Підземні води потрапляють в гірські породи як в процесі накопичення опадів (седиментаційних води), так і в результаті подальшого проникнення їх в формуються або вже сформувалися гірські породи (інфільтраційні і Елізіон води).
Інфільтраційні води потрапляють в фільтраційні водонапірні системи за рахунок надходження атмосферних опадів, річкових, озерних і морських вод. Проникаючи в пласти-колектори, вони рухаються від зони харчування до зони розвантаження.
Елізіон води - це води, що потрапляють у водоносні або нафтоносні пласти (горизонти) в Елізіон водонапірних системах внаслідок вичавлювання порових вод з ущільнюється опадів і порід-неколлекторов при збільшується в процесі накопичення опадів геостатічеських навантаженням (див. Главу VII).
При інфільтраційних і Елізіон процесах внаслідок змішування вод, а також вилуговування гірських порід склад води і по площі окремого пласта, і по розрізу родовища змінюється.
Види вод нафтових і газових родовищ. З позицій промислової геології води нафтових і газових родовищ діляться на власні, чужі і техногенні (штучно введені в пласт).
До власних належать залишкові і пластові напірні води, що залягають в нафтогазоносній пласті (горизонті).
Власні пластові води - один з основних природних видів вод родовищ УВ. Вони підрозділяються на контурні (крайові), підошовні і проміжні.
Контурниміназиваются води, що залягають за зовнішнім контуром нафтоносності поклади.
Подошвеннойназивается вода, що залягає під ВНК (ГВК).
До промежуточнимотносятся води водоносних прошарків, іноді залягають всередині нафтогазоносних пластів.
До чужих (стороннім) відносяться води верхні і нижні, грунтові, тектонічні.
Верхніміназиваются води водоносних горизонтів (пластів), що залягають вище даного нафтогазоносного. а нижніми - води всіх горизонтів (пластів), що залягають нижче його.
До грунтовойотносітся гравітаційна вода першого від поверхні землі постійного горизонту (розташованого на першому водотривкому шарі), що має вільну поверхню.
Тектоніческіміназивают води, що циркулюють в зонах нафтогазоносності по диз'юнктивним порушень. Ці води можуть проникати в нафтогазоносні пласти і викликати обводнення свердловин при розробці покладів.
Штучно введеними, або техногенними. називають води, закачані в пласт для підтримання пластового тиску, а також потрапили при бурінні свердловин (фільтрат промивальної рідини) або при ремонтних роботах.
Основну масу природних вод нафтових і газових родовищ становлять більш-менш мінералізовані води.
Склад і властивості пластових вод мають велике значення для розробки покладів нафти і газу та їх видобутку, так як від них залежить протягом багатьох процесів в дренируемой пласті. Тому їх значення дозволяє намічати більш ефективні заходи по контролю і регулювання розробки та експлуатації свердловин і промислових систем. Все це змушує приділяти велику увагу питанням складу і фізичних властивостей підземних вод.
Хімічна класифікація підземних вод. Під хімічним складом води розуміють склад розчинених у ній хімічних речовин. Існує ряд хімічних класифікацій підземних вод (С.А. Щукарьова, О.А. Алекіна, Ч.Пальмера, В.І. Вернадського та ін.). Серед нафтовиків загальне визнання отримала класифікація В.А. Суліна. Вона заснована нагенетіческом принципі. згідно з яким формування хімічного складу вод відбувається в певних природних умовах (континентальних, морських, глибинних) і внаслідок процесів взаємодії вод з породами або вод різного генезису між собою. При цьому відбувається їх збагачення специфічними компонентами.
Користуючись цими коефіцієнтами, виділяють чотири генетичних типу вод (табл. 2).