5.2.3. Сжимаемость

Коэффициент сжимаемости пластовой воды характеризует изменение единицы объёма воды при изменении давления на единицу:

. (5.6)

Коэффициент сжимаемости воды изменяется для пластовых условий от 3,710^-10 до 5,010^-10 Па^-1. При наличии растворённого газа он увеличивается, и приближённо может оцениваться по формуле:

_вг = _в (1+0,05S), (5.7)

где S – количество газа, растворённого в воде, м³/м³.

5.2.4. Объёмный коэффициент

Объёмный коэффициент пластовой воды характеризует отношение удельного объёма воды в пластовых условиях к удельному объёму воды в стандартных условиях:

. (5.8)

Увеличение пластового давления способствует уменьшению объёмного коэффициента, а рост температуры – увеличению. Объёмный коэффициент изменяется в пределах 0,99-1,06.

Рассмотрим пример. Определить объёмный коэффициент пластовой воды, которая содержит 6 % солей. Пластовое давление (Р_пл) равно 350 атм, пластовая температура (Т_пл) равна 120°С.

Решение. Объёмный коэффициент пластовой воды (b_пл) равен объёмному коэффициенту дегазируемой воды (b_дег) в пластовых условиях с учетом поправок на содержание газа и минеральных солей. Пользуясь зависимостями, представленными на рисунке 5.3, определим объёмный коэффициент для дегазированной воды (b_дег) в пластовых условиях:

b_дег = f (Р_пл, Т_пл.) = 1,042 (м³/м³).

Рис. 5.3 Зависимость объёмного коэффициента пластовой воды от давления и температуры

Объёмный коэффициент воды насыщенной газом (b_г) так же находим из рис. 5.3:

b_г = f (Р_пл, Т_пл) = 1,052 (м³/м³).

Влияние растворенного в воде газа оцениваем по формуле 2.37:

_пл = _пр (1 – k М), _пл = 3,8 (1 – 0,033 6) = 3,05 м³/м³,

а величину k – поправочного коэффициента на минерализацию в зависимости от температуры (табл. 2.5) – 0,033;

Объёмный коэффициент пластовой воды равен:

b = b_г + (b_г – b_дег) _пл /_пp = 1,052 + (1,052 – 1,042) 3,05 / 3,8 = 1,05 (м³/м³).

5.2.5. Тепловые свойства

Тепловое расширение воды характеризуется коэффициентом теплового расширения:

. (5.9)

Из формулы 5.9 следует, что коэффициент теплового расширения воды (Е) характеризует изменение единицы объёма воды (∆V) при изменении её температуры (∆T) на 1С (К). На основании экспериментальных данных известно, что в пластовых условиях величина теплового расширения воды колеблется в пределах (18-90)×10^-5 1/С. С увеличением температуры коэффициент теплового расширения возрастает, с ростом пластового давления – уменьшается.

5.2.6. Электропроводность

Электропроводность пластовых вод имеет широкое применение. Соли пластовых вод – электролиты. Электролитом называются химические соединения, которые при взаимодействии с растворителем полностью или частично диссоциируют на ионы. Электрические свойства имеют ионную природу, и пластовая вода, содержащая соли проявляет электрические свойства.

Удельная электропроводность (ч) характеризует количество электричества, которое протекает в 1 секунду через 1 см² поперечного сечения раствора электролита (S) при градиенте электрического поля в 1 в (R) на 1 см длины (L). Удельная электропроводность обратно пропорционально связана с удельным сопротивлением раствора с:

ч = L / (RS), ч =1/с. (5.10)

Удельная электропроводность имеет размерность в системе СИ [ом· м]^-1, в системе СГС [ом·см]^-1. С увеличением минерализации воды удельная электропроводность ее растет. Удельная электропроводность изменяется в диапазонах: у дистиллированной воды = 10^-3-10^-4; у речной воды = 10^-1–10^-2; у пластовой воды = 10^-1–1; морской воды = 3–4; воды с 5% содержанием NaCl = 6,6; воды с 20% содержанием NaCl = 20; нефтей = 0,5 · 10^-7–0,5 · 10^-6; газоконденсатов = 10^-10 – 10^-16 [ом· м]^-1.