Минерализация пластовой воды

Химические свойства пластовых вод

СОСТАВ И ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПЛАСТОВОЙ ВОДЫ

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 (вода оставшаяся со времён образования залежи).

Все эти виды вод представляют собой единую гидродинамическую систему. Как отмечалось выше в продуктивных горизонтах нефтяных и газовых залежей остаточная водонасыщенность составляет в среднем 6-35 % от объёма пор в коллекторах. С приближением к зоне водонефтяного контакта (ВНК) количество воды постепенно увеличивается за счет капиллярного подъема. Процентное содержание остаточной воды может быть и выше. При этом вода не вся находится в поровом пространстве, а образует так называемые переходные зоны (ПЗ), что наблюдается на некоторых месторождениях Западной Сибири: Советско-Соснинское (на границе Томской и Тюменской области), Суторминское (Ноябрьск), Приобское (Сургут) и др. Такие явления характерны для низкопроницаемых недонасыщенных пластов. Толщины ПЗ могут быть сопоставимы с толщинами продуктивных пластов, что создает серьезные проблемы в разработке месторождений.

Пластовые воды характеризуются набором свойств влияющие на процессы вытеснения нефти, так как она часто являясь вытесняющим агентом нефти из пласта, а следовательно, её свойства влияют на количество вытесненной нефти, на процессы подъема нефти на поверхность, на процессы сбора и подготовки скважинной продукции.

Минерализация воды характеризует содержание в ней растворённых солей в г/л, мг/л, г/м³, кг/м³. В пластовых водах всегда растворено некоторое количество (Q) солей. По степени минерализации пластовые воды делятся на четыре группы:

рассолы (Q > 50 г/л);

солёные (10 < Q < 50 г/л);

солоноватые (1< Q < 10 г/л);

пресные (Q ≤ 1 г/л).

Минерализация пластовой воды растёт с глубиной залегания пластов. Минерализация вод нефтяных месторождений колеблется от нескольких сотен г/м³ в пресной воде до 300 кг/м³ в концентрированных рассолах.

В пластовой воде содержатся ионы растворённых солей:

анионы: OH^–; Cl^–; SO₄^2–; CO₃^2–; HCO₃^–;

катионы: H⁺; K⁺; Na⁺; NH₄⁺; Mg²⁺; Ca²⁺; Fe³⁺;

ионы микроэлементов: I^–; Br^–;

коллоидные частицы SiO₂; Fe₂O₃; Al₂O₃;

нафтеновые кислоты и их соли.

Больше всего в воде содержится хлористых солей, до 80-90 % от общего содержания солей. В количественном отношении катионы солей пластовых вод располагаются в следующий ряд: Na⁺; Ca²⁺; Mg²⁺; K⁺; Fe³⁺.

Большое значение на растворимость солей и увеличение их концентрации в пластовых водах оказывает температура и парциальное давление СО₂. Максимальная растворимость СаСО₃ в воде наблюдается при 0^оС, с возрастанием температуры она падает. Максимальная растворимость гипса (СаSО₄·2Н₂О) в воде наблюдается при 40^оС. С дальнейшим возрастанием температуры она уменьшается. С увеличением парциального давления СО₂ растворимость СаСО₃ возрастает. Уменьшение пластового давления усиливает процесс выпадения солей СаСО₃ и др. Изменение термобарической обстановки в пласте даже при небольшой минерализации пластовых вод влияет на растворимость солей и на процесс их выпадения.

Дата добавления: 2014-01-04