vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Таблица 4.1- Величины ионного произведения воды при

различных температурах

t,ºC	Kb·10-	t,ºC	Kb·10-	t,ºC	Kb·10-	t,ºC	Kb·10	-14
	14		14		14
0	0,112	25	1,01	60	9,61	150	234
5	0,186	30	1,47	70	21,0	165	315
10	0,293	35	2,09	80	35,0	200	485
15	0,452	40	2,92	90	53,0	250	550
18	0,570	45	4,02	100	59,0
20	0,680	50	5,47	122	120,0

Решение. Находим ионное произведение (Kb) для температуры 33 °С:

Оценим концентрацию ионов водорода:

CH Kb 1,842 10 14 1,357 10 7

Рассчитаем показатель ионов водорода (pH), характеризующий реакцию воды:

Величина рН немного меньше 7, значит реакция пластовой воды слабокислая.

Поскольку константа диссоциации воды зависит от температуры и давления, то эти параметры влияют на величину рН. С возрастанием температуры рН уменьшается и это обстоятельство необходимо учитывать при закачке воды в пласт.

4.2 Физические свойства пластовых вод

Наиболее важными для промысловой практики являются следующие свойства пластовых вод.

4.2.1 Плотность

Плотность пластовых вод сильно зависит от минерализации, т.е. содержания растворённых солей. В среднем плотность пластовой воды

128

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

изменяется в диапазоне: 1010–1210 кг/м3, однако встречается и исключение - 1450 кг/м3. Пластовые воды месторождений нефтей и

газоконденсатов Томской области имеют небольшую плотность: для мезозойских месторождений → 1007–1014 кг/м3; для палеозойских → 1040–1048 кг/м3; сеноманские воды → 1010–1012 кг/м3.

4.2.2 Вязкость Вязкость воды в пластовых условиях зависит, в основном, от

температуры и минерализации. С возрастанием минерализации вязкость возрастает. Наибольшую вязкость имеют хлоркальциевые воды по сравнению с гидрокарбонатными и они приблизительно в полтора-два раза

больше вязкости чистой воды (рис. 4.1). С возрастанием температуры вязкость уменьшается. От давления вязкость зависит двояко: в области низких температур (0-32о С) с возрастанием давления вязкость

уменьшается, а в области температур выше 32 о С возрастает.

Рисунок 4.1 – Зависимость вязкости различного типа вод от температуры (по В.И. Сергеевич и Т.П. Жузе): 1 – вода Каспийского моря при 29,4 Мн/м2; 2,3 –

хлоркальциевый тип воды Туймазинского месторождения при 19,6 Мн/м2 и 29,4 Мн/м2; 4 – чистая вода при 29,4 Мн/м2

129

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

4.2.3 Сжимаемость

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

β в	ΔV	.	(4.6)
	ΔP V

Коэффициент сжимаемости воды изменяется для пластовых условий от 3,710-10 до 5,010-10 Па-1. При наличии растворённого газа он

увеличивается, и приближённо может оцениваться по формуле
вг = в (1+0,05 S),	(4.7)

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

4.2.4 Объёмный коэффициент

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

bп.в.	v	пласт
				.	(4.8)
	v		с.у.

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 (Рпл) равно 350 атм, пластовая температура (Тпл) равна 120 °С.

Решение. Объёмный коэффициент пластовой воды (bпл) равен объёмному коэффициенту дегазируемой воды (bдег) в пластовых условиях с учетом поправок на содержание газа и минеральных солей. Пользуясь зависимостями, представленными на рисунке 4.2, определим объёмный коэффициент для дегазированной воды (bдег) в пластовых условиях:

bдег = f (Рпл, Тпл.) = 1,042 (м3/м3).

130

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Рисунок 4.2 – Зависимость объёмного коэффициента пластовой воды от

давления и температуры

Объёмный коэффициент воды насыщенной газом (bг) так же находим из рисунка 4.2:

bг = f (Рпл, Тпл) = 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 = bг + (bг – bдег) · пл / пp = 1,052 + (1,052 – 1,042) · 3,05 / 3,8 =
			1,05 (м3/м3).
			4.2.5 Тепловые свойства
Тепловое расширение воды характеризуется коэффициентом
теплового расширения:
E	V	.	(4.9)
	V t

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,

сростом пластового давления – уменьшается.

4.2.6Электропроводность

131