Склад і властивості пластових вод
Пластові води є звичайним супутником нафти.
Вода має здатність змочувати породу і тому вона обволікає найтоншої плівкою окремі її зерна, а також займає найбільш дрібні порові простору. Вода, що залягає в одному і тому ж пласті разом з нафтою або газом, називається пластової. У нафтогазоносних покладах розподіл рідин і газів відповідає їх плотностям: верхню частину пласта займає вільний газ, нижче залягає нафту, яка підпирає пластової водою. Однак пластова вода в нафтових і газових покладах може перебувати не тільки в чисто водяний зоні, але і в нафтовій і газовій, насичуючи разом з нафтою і газом продуктивні породи покладів. Цю воду називають пов'язаної або похованою.
Осадові породи, які є нафтовими колекторами, формувалися, в основному, у водних басейнах. Тому ще до проникнення в них нафти поровое простір між зернами породи було заповнене водою. В процесі тектонічних вертикальних переміщень гірських порід (колекторів нафти і газу) і пізніше вуглеводні мігрували в підвищені частини пластів, де відбувався розподіл рідин і газів в залежності від щільності. При цьому вода витіснялася нафтою і газом в повному обсязі, так як основні мінерали, що входять до складу нафтовмісних порід, гідрофільні, т. Е. Краще змочуються водою, ніж нафтою. Тому вода при витісненні її нафтою в процесі освіти нафтових покладів частково утримувалася в пластах у вигляді найтонших плівок на поверхні зерен піску або кальциту і в вигляді дрібних крапельок в точках контакту між окремими зернами і в субкапіллярних каналах. Ця вода знаходиться під дією капілярних сил, які значно перевершують найбільші перепади тисків, що виникають в пласті при його експлуатації, і тому залишається нерухомою при розробці нафтогазової поклади.
Води нафтових родовищ відрізняються від поверхневих або відсутністю сульфатів (з'єднань SO4), або їх слабкою концентрацією. Крім мінеральних речовин, у водах нафтових родовищ містяться деякі мінеральні речовини, вуглекислота, легкі вуглеводні, нафтенові і деякі жирні кислоти.
Води нафтових родовищ можуть містити бактерії органічних речовин, які надають різне забарвлення (рожеву, червону, молочну).
Відношення обсягу води, що міститься в породі, до обсягу пір цієї ж породи називається коефіцієнтом водонасиченому:
де - коефіцієнт водонасиченому; - обсяг води в породі; - обсяг пір.
Відношення обсягу нафти, що міститься в породі, до загального обсягу пір називається коефіцієнтом нефтенасищенності
де - коефіцієнт нефтенасищенності; - обсяг нафти в породі; - обсяг пір.
Дослідженнями встановлено, що при утриманні в пласті води до 35 ÷ 40% і невеликої проникності порід пласта зі свердловин може добуватися безводна нафту, так як зв'язана вода в цьому випадку в пласті не рухається.
Розглянемо основні фізичні властивості пластових вод.
Пластові води зазвичай сильно мінералізовані. Ступінь їхньої мінералізації коливається від кількох сотень грамів на 1 м 3 в прісній воді до 80 кг / м 3 в сільномінералізованних водах і до 300 кг / м 3 - в Ропі.
Води нафтових родовищ діляться на два основних типи: жорсткі і лужні.
На практиці для класифікації вод приймають класифікацію Пальмера, який розглядає воду як розчин солей. Кожна сіль, розчиняючись у воді, надає їй певні властивості. Наприклад, розчин кухонної солі робить воду нейтральною. Жорсткість надають воді сульфати кальцію і магнію, що утворюють "вторинну солоність".
Щільність води залежить від ступеня її мінералізації та від температури і складає приблизно від 1010 до 1080 кг / м 3 і більше.
Розчинність газів у воді значно нижче розчинності їх в нафтах. Зростання мінералізації води сприяє зменшенню розчинності в ній газу.
Електропровідність знаходиться в прямій залежності від мінералізації вод. Пластові води є електролітом.
В'язкість пластової води при 20 ° С становить 1 мПа · с, а при 100 ° С - 0,284 мПа · с.