32.Состав пластовых вод.

По мере эксплуатации нефтяных месторождений скважины постепенно обводняются. Содержание пластовой воды в скважинной продукции растёт и может достигать 95 - 98%. Поэтому важно знать, какое влияние оказывает пластовая вода на процесс добычи нефти и газа.

Состав пластовых вод разнообразен и зависит от природы эксплуатируемого нефтяного пласта, физико-химических свойств нефти и газа.

Различают следующие виды пластовых вод:

- подошвенные (вода, заполняющая поры коллектора под залежью);

- краевые (вода, заполняющая поры вокруг залежи);

- промежуточные (между пропластками);

- остаточные (оставшаяся со времён образования залежи вода).

Все эти виды вод представляют собой единую гидродинамическую систему. Пластовая вода часто является агентом, вытесняющим нефть из пласта. Следовательно, её свойства влияют на количество вытесненной нефти.

Минерализация пластовых вод – это суммарное содержание в ней растворенных и коллоидных веществ. Изменяется от десятых долей до 600 кг/м³.

В пластовых водах присутствуют ионы К, Na, Са, Mg и ряд других металлов. Основные ионы соединяющие: хлорион, сульфотион, ионы Na, Са и Mg, в меньших кол-вах содержатся К, Fe и др., в относительном небольшом и ничтожном кол-ве ионы Br, стронция, Li, и др элементов. Пластовые воды содержат фенолы, низшие жирные кислоты, нафтены, азотсодержащие кислоты, содержание их в воде может достигать до 5 кг/м³. Все пластовые воды содержат растворенные газы (осн. компонент метана – этан, пропан и бутаны встречаются в меньшем кол-ве). Содержание метана колеблется от долей до 5 м³/м³.

Азот – обязательный компонент в составе пластовой воды и содержание его колеблется 0,01...0,04 м³/м³.

Углекислый газ присутствует практически повсеместно. В СО₂ образуется при окислении органических и УВ-ых веществ, а также в результате динамо и термо-метаморфизма карбонатных и метаморфических г.п., СО₂ =18...20 м³/м³.

Сероводород в составе воды распределяется неравномерно. Максимальное содержание его в водах среднего Поволжья для пермских отложений составляет 0,9...1,3 м³/м³. Для каменноугольных отложений от 2,0...3,0 м³/м³. В девонских и додевонских месторождений Н₂S не обнаружен.

Такие инертные газы как He, Ar и др содержатся в пластовых водах в виде следов (очень маленьких кол-вах) . Кислород обнаруживается редко и в основном связан с зоной свободного водообмена. Распределение водорода недостаточно изучено, встречается в небольшом количестве 10^-3 м³/м³.

33.Физические св-ва пластовых вод.

Плотность пластовых вод.

Плотность пластовых вод увеличивается с увеличением концентраций солей и в среднем для нефтяных месторождений плотность вод колеблется в пределах 1160...1190 кг/м³.

Плотность вод несколько уменьшается с увеличение температуры, и практически не зависит от давления. Сжимаемость пластовой воды оценивается по следующей формуле:

[Па^-1, МПа^-1]

V_B – первоначальный объем воды.

ΔV_В – изменение V воды при изменении давления на ΔР.

Коэффициент сжимаемости в пл. условиях измен-ся в пределах от неск. единиц до 5,0*10^-10Па^-1. Сжимаемость газированной воды увелич-ся с увеличением кол-ва раств-ых газов. Приближенно коэф-нт сжимаемости воды можно характеризовать по формуле:

_вг _в(1 + 0,05Г)

_вг- коэф. сжимаемости воды, содержащий растворенный газ, Па^-1

_в - коэф. сжимаемости чистой воды (без газа), Па^-1

Г- кол-во газа, раств-го в воде.

Сжимаемость водных растворов солей уменьшается с увеличением концентрации солей в воде.

Вязкость пластовых вод.

Зависит от t-ры и концентрации растворенных солей. T-ра оказывает большее влияние.

1- при атм-ых условиях

2- при Р = 50 МПа

Влияния давления на вязкость воды незначительно и зависит от природы и концентрации растворен. солей. В области низких t-ур (5-10⁰С) вязкость слабоминерализованных вод понижается с повышением давления. Наиболее вязкие хлоркальцевые воды, вязкость их превышает в 1,5-2 раза. Т.к. t воде газа растворяются в небольшом количестве, вязкость её незначительно уменьшается и поэтому вязкость пластовых вод можно измерять обычными приборами в обычных условиях (вискозиметры).

Объемный коэффициент пластовых вод.

Характеризует отнош-ие объема воды в пластовых условиях к Vтой же воды,но в стандартных пов-ных условиях (t=20⁰С, Р=0,1МПа)

В_в = V_{в пл}/V_{в пов}

Объемный коэффициент пластовой воды увелич. с увелич. кол-ва растворенного в ней газа. Увеличение Р_пл способствует незначительному уменьшению В_в, а рост t-ры сопровождается небольшим его повышением. Поэтому В_в изменяется в сравнительно узких пределах В_в – 0,99….1,06

Правый предел(1,06) В_в относится к высокой t-ре (120 ⁰С) и низкому давлению, левый – к высокому давлению (32 МПа)

Тепловое расширение воды.

С увеличением t-ры вода расширяется, это характеризуется коэффициентом теплового термического расширения воды. Этот коэффициент показывает изменение V воды, при повыш-ии t-ры на 1 ⁰С.

Е=1/V_в*V_в /Т

Е – град^-1

V_{в –} нач. V воды

ΔV_в- изменение V воды, при измен-ии темпер. на ΔТ

Е в пластовых водах колебл-ся в след-их пределах К – (18….90)*10^-5град^-1, возрастая с увеличением t-ры и уменьшаясь с ростом Р_пл

Электропроводность пл. вод

С повышением минерализации и t-ры увеличивается, а сопротивление уменьшается. Зависимость

Удельное электросопротивление вод нефтяных месторождений измен-ся

R_уд – 0,05 до 1,00 мм.