Склад і фізико-хімічні властивості пластових вод, анпоо навчально-курсовий комбінат
Склад і фізико-хімічні властивості пластових вод
Склад пластових вод різноманітний і залежить від природи експлуатованого нафтового пласта, фізико-хімічних властивостей нафти і газу. У пластових водах завжди розчинено деяку кількість солей. Найбільше в воді міститься хлористих солей (до 80-90% від загального вмісту солей).
Види пластових вод:
- підошовні (вода, що заповнює пори колектора під залежью);
- крайові (вода, що заповнює пори навколо поклади);
- проміжні (між пропластками);
- залишкові (що залишилася з часів утворення поклади вода).
Всі ці види вод є єдиною гидродинамическую систему. Пластова вода часто є агентом, витісняє нафту з пласта, отже, її властивості впливають на кількість витісненої нафти.
3.2.1. Фізико-хімічні властивості пластових вод
Щільність пластових вод сильно залежить від мінералізації, тобто змісту розчинених солей. В середньому щільність пластової води становить 1010-1210 кг / м3.
Теплове розширення води характеризується коефіцієнтом теплового розширення:
З формули випливає, що коефіцієнт теплового розширення води (Е) характеризує зміну одиниці об'єму води при зміні її температури на 1 ° С. За експериментальними даними в пластових умовах він коливається в межах (18-90) × 10-5 1 / ° С. Зі збільшенням температури коефіцієнт теплового розширення зростає, з ростом пластового тиску - зменшується.
Коефіцієнт стисливості води характеризує зміну одиниці об'єму води при зміні тиску на одиницю:
Коефіцієнт стисливості води змінюється в пластових умовах у межах 3,7 × 10-10 - 5,0 × 10-10 Па-1. При наявності розчиненого газу він збільшується, і приблизно може розраховуватися за формулою:
bвг = BВ (1 + 0,05 × S), (3.31)
де S - кількість газу. розчиненого у воді, м3 / м3.
Об'ємний коефіцієнт пластової води характеризує відношення питомої обсягу води в пластових умовах до питомої обсягу води в стандартних умовах:
Збільшення пластового тиску сприяє зменшенню об'ємного коефіцієнта, а зростання температури - збільшення. Об'ємний коефіцієнт змінюється в межах 0,99-1,06.
В'язкість води в пластових умовах залежить, в основному, від температури і мінералізації. Від тиску в'язкість залежить слабо. Найбільшу в'язкість мають хлоркальциевого води (в 1,5-2 рази більше чистої води).
- розсоли (Q> 50 г / л);
- солоні (10 - солонуваті (1 - прісні (Q £ 1 г / л). Мінералізація пластових вод зростає з глибиною залягання пластів. За типом розчинених у воді солей розрізняють хлоркальциевого (хлоркальциевого-магнієві) і гідрокарбонатні (гідрокарбонатно-натрієві, лужні) пластові води. Тип пластової води визначається співвідношенням іонів розчинених солей: - аніонів: OH-; Cl-; SO42-; CO32-; HCO3-; - катіонів: H +; K +; Na +; NH4 +; Mg2 +; Ca2 +; Fe3 +; - іонів мікроелементів: I-; Br-; - колоїдних частинок SiO2; Fe2O3; Al2O3; - нафтенових кислот і їх солей. Жорсткість підрозділяється на тимчасову (карбонатну) і постійну (некарбонатную). Постійна жорсткість або некарбонатная (ЖНК) обумовлена наявністю у воді сульфатів і хлоридів двовалентних металів (кальцію, магнію, заліза). Загальна жорсткість води визначається як сума карбонатної і некарбонатних: Жо = РК + ЖНК (3.33) Жк. ЖНК оцінюють як суму жорсткостей всіх i-их іонів (Σgi): де mvi - концентрація i-го іона в воді (мг / л); еi - еквівалент i-го іона. де Мi - молекулярна маса іона; n - валентність іона. Тип природної води характеризується в залежності від вмісту двовалентних катіонів: - дуже м'яка вода - до 1,5 мг-екв. / л; - м'яка вода - 1,5-3,0 мг-екв. / л; - помірно жорстка вода - 3,0-6,0 мг-екв. / л; - жорстка вода - більше 6 мг-екв. / л. Тимчасову (карбонатну) жорсткість можна усунути термічним методом (тривалим кип'ятінням) або хімічним методом - додаванням гідроксиду кальцію Са (ОН) 2. В обох випадках випадає в осад карбонат кальцію СаСО3. Постійну жорсткість усувають хімічним способом за допомогою додавання соди або лугу. Вода, перебуваючи в контакті з нафтою. частково в ній розчиняється. Коефіцієнт розчинності нафти в воді залежить від наявності у воді полярних складових. Чим легше нафту. тим менше в ній розчинено води. Нафти парафіну та підстави містять мало води. З ростом в нафти змісту ароматичних вуглеводнів і гетероатомних з'єднань, розчинність води в нафти зростає. За рахунок розчинення води в нафти відбуваються зміни в зоні водонефтяного контакту. Чіткої межі вода-нафта не існує. За рахунок розчинення води утворюється т.зв. "Перехідна зона", величина якої залежить від полярності нафти.Схожі статті