5.3. Свойства пластовых вод

Воды нефтяных месторождений играют большую роль при изучении залежей. От свойств пластовых вод зависит выбор методов и параметров при интерпретации данных каротажных исследований, оценка степени вытеснения нефти и т.д. Поэтому воды нефтяных месторождений исследуются с такой же тщательностью, как и другие жидкости и газы.

Наиболее важными в нефтегазопромысловой практике свойствами вод являются плотность, вязкость, сжимаемость, минерализация, электрическая проводимость.

Плотность пластовых вод непосредственно связана с их минерализацией. Как известно, в стандартных условиях плотность дистиллированной воды равна единице, а высокоминерализованные пластовые воды могут иметь плотность 1300 кг/м³ и более. В пластовых условиях плотность вод несколько ниже из-за температурного расширения и присутствия растворенных газов. Соотношение плотностей вод в поверхностных и пластовых условиях определяется объемным коэффициентом b:

ρ=ρ_пл∙b,

где ρ-плотность нефти в стандартных условиях;

ρ_пл- плотность пластовой нефти;

b- объемный коэффициент пластовой воды.

5.3.1. Вязкость пластовых вод

Вязкость пластовых вод характеризует их подвижность при движении в поровом пространстве. Она уменьшается с ростом температуры и возрастает с увеличением минерализации. Вязкость воды в пластовых условиях значительно ниже вязкости нефти, поэтому она имеет значительно большую подвижность, и при совместном испытании водоносных и нефтеносных интервалов доля воды в продукции скважины обычно непропорционально выше доли нефти. Наиболее распространенная величина вязкости вод нефтяных и газовых месторождений составляет 0,2-1,5 мПа.с. В стандартных условиях вязкость воды равна 1,005 мПа.с.

5.3.2. Тепловое расширение воды

Тепловое расширение воды характеризует изменение объема воды при изменении температуры. Коэффициент, характеризующий это свойство вод, зависит в основном от минерализации и температуры. При изменении температуры коэффициент теплового расширения изменяется неравномерно: при увеличении температуры от 0° до +4° объем воды уменьшается, при дальнейшем росте температуры от 4 до 70° коэффициент теплового расширения возрастает от 6, 5- 10^-5 до 58- 10^-5 1/°С.

5.3.3. Сжимаемость вод

Коэффициент сжимаемости пластовой воды показывает изменение объема воды при изменении давления на 0,1 мПа. Этот коэффициент в условиях нефтяных и газовых месторождений варьирует в пределах (3-5)10 ^-4 мПа ^-1 и зависит главным образом от газонасыщенности и температуры. При росте газонасыщенности и температуры коэффициент сжимаемости возрастает.

Объединенный коэффициент, характеризующий изменение объема воды под действием температуры, давления и газонасыщенности, называется объемным коэффициентом и показывает изменение объема воды при подъеме ее из пласта на поверхность. В отличие от нефти объемный коэффициент воды колеблется сравнительно в узких пределах 0,95-1,05.

5.3.4. Электрическое сопротивление

Это свойство пластовых вод характеризует ее способность пропускать через себя электрический ток. Главным образом, этот параметр зависит от минерализации вод. Как известно, дистиллированная вода является диэлектриком. При содержании в ней различных солей вода становится прекрасным проводником электричества. Электрическое сопротивление измеряется в Ом∙м и для вод нефтяных и газовых месторождений колеблется в пределах 0,05-1,0 Ом∙м.

Это свойство вод имеет исключительно важное значение при изучении нефтяных и газовых месторождений. В связи с тем, что нефть и газ - диэлектрики, а минерализованная вода - проводник электричества, метод сопротивлений является основным при распознавании характера насыщения коллекторов и разделении пород на нефтегазонасыщенные и водоносные. При помощи электрического каротажа определяется электрическое сопротивление пород. Породы с низким сопротивлением относятся к водонасыщенным, а высокоомные - к нефтегазонасыщенным.