Физические свойства пластовых вод.

 

1. Плотность.

Плотность пластовых вод составляет 0.64¼ 1.45 г/см³. Она зависит от минерализации и, например, для минерализации 210 кг/м³ колеблется в пределах 1¼ 1.14 г/см³.

2. Тепловое расширение воды.

Тепловое расширение воды характеризуется коэффициентом теплового расширения:

Е=DV/(V× Dt).

Этот коэффициент характеризует изменение объёма воды при изменении температуры на единицу. Его величина небольшая и при постоянных давлениях исчисляется 18× 10^-5¼ 90× 10^-5 1/°С.

­При изменении давления вводят понятие сжимаемости пластовой воды (b).

3. Сжимаемость газированной воды существенна. Так для чистой дегазированной воды сжимаемость рассчитывается как

b=1/V× dV/dр

и составляет (3.7¼ 5.0)× 10^-10 Па^-1.

Если в воде присутствует газ, то расчёт производят по формуле:

S_{в, г}=b_в× (1+0.05× S),

где S – содержание единицы объёма газа в единице объёма воды.

Т.к. мы проектируем технологии, предусматривающие добывание и закачку воды (на 100 т добываемой жидкости приходится 15 т нефти и 85 т воды), то нам необходимо учитывать изменение объёма воды.

 

Объёмный коэффициент воды может быть рассчитан по формуле:

в=V_пл/V_пов

и составляет в=(0.99¼ 1.06).

 

С точки зрения извлечения нефти и газа большое значение принимает такой параметр как:

Вязкость воды.

Вязкость определяется двумя параметрами: температурой и концентрацией солей в воде.

Зависимость вязкости от температуры сильная:

m_в

2.2

 

 

0.2

0 160 Т, °С

 

Если говорить о содержании солей, то наибольшему влиянию подвержены хлоркальциевые воды, которые изменяют вязкость в 1.5-2 раза.

При тепловых методах воздействия были обнаружены эффекты изменения вязкости. Вода становится практически дистиллированной. В результате чего изменяются её свойства.

При определённых условиях, когда мы имеем высокие температуры и давления, из воды могут выпадать соли.

 

Выпадение неорганических осадков из пластовых вод.

 

В результате неправильной разработки может происходить засоление месторождения.

Рассмотрим причины выпадения неорганических осадков в пластах:

1) Изменение термодинамических условий;

2) Изменение химического состава вод в процессе разработки;

3) Смешение вод из разных водоносных горизонтов.

 

Было обнаружено, что основными компонентами воды, которые, выпадая, закупоривают пласт, являются: СаСО₃ (известняк), СаSО₄× 2× Н₂О (гипс), ВаSО₄ (барит). Кроме того в составе осадков присутствуют: SrSО₄, SrСО₃, ВаСО₃, МgСО₃. Также в виде осадков встречаются окислы железа и другие соли.

Соли, выпадая, образуют кристаллическую структуру, которая закупоривает поры. Закупорка пор приводит к снижению проницаемости.

Образование кристаллов состоит из нескольких этапов:

1*. Перенасыщение раствора солями;

2*. Зародышеобразование (в качестве зародышей как правило выступают механические примеси, присутствующие в составе закачиваемой воды);

3*. Рост кристаллов;

4*. Перекристаллизация.

Этап могут протекать либо последовательно, либо одновременно.

Перенасыщение раствора вызвано изменением минерализации попутных вод. Реальные пластовые, закачиваемые и попутные воды – многокомпонентные водно-солевые системы. Для удаления осадков применяют различные реагенты.

 

 

Лекция №17.

 

Влияние термодинамических условий на выпадение солей.

(продолжение к лекции №16).

 

Рассмотрим наиболее характерные реакции в породах[3]:

Са+2× НСО₃ó СаСО₃â +Н₂СО₃Þ (ä СО₂+Н₂О)

Са+СО₃ð СаСО₃â

 

Соли кальция растворяются в воде в зависимости от температуры.

Так кальцит лучше растворяется с понижением температуры. Например, если Т°=100°С, то равновесная концентрация равна с=14 мг/л, а при Т°=0° - с=85 мг/л. На растворимость соли кальция СаСО₃ также влияет и парциальное давление.

Максимальная растворимость гипса наблюдается при температуре Т°=40°С, далее растворимость снижается. Т.е. если в скважине температура превышает 40°С, гипс начинает выпадать.

Зависимость равновесной концентрации сульфатов кальция и бария от давления незначительно и составляет несколько процентов.

 

В реальных условиях воды – многокомпонентные минеральные системы. Следовательно, растворимость компоненты будет зависеть от растворимости других компонентов.

 

Система, связанная с осадкообразованием, зависит от состава вод, минералов и динамических условий. Предсказать строго аналитически осадкоосаждение нереально.

В качестве агентов, предотвращающих отложение солей, выступают ингибиторы осаждения солей.

 

Нефтегазосодержащий пласт – неповторимый природный объект, значит, нельзя подогнать его под одну систему разработки (модель).

Последний момент, связанный с выпадением солей:

 

 

⇐ Предыдущая10111213141516171819Следующая ⇒

Поделиться: