第三节 油田水
??? 油田水:从广义上理解,油田水是指油田区域(含油构造)内的地下水,包括油层水和非油层水。狭义的油田水是指油田范围内直接与油层连通的地下水,即油层水。
一、油田水的产状
??? 根据水与油、气分布的相对位置,分为底水和边水。
??? 底水是指含油(气)外边界范围以内直接与油(气)
相接触,并从底下托着油气的油层水。
??? 边水是指含油(气)外边界以外从侧面流动的油层
水,实际是底水的外延。在油田范围内非油层水,根据
它们与油层的相对位置,分别称之为是上层水、夹层水
和下层水。油田水存在于储集层的孔隙—裂缝中,按照
水在其中的存在状态,可分为吸附水、毛细管水和自由
水三种。
??? 吸附水:呈薄膜状被岩石表面颗粒所吸附,在一般温度和压力下不能自由运动。??? 毛细管水:存在于毛细管孔隙—裂缝中,当作用于水的外力超过毛细管时才能运动。??? 自由水:是存在于超毛细管孔隙、洞和缝隙中,在重力作用下能自由运动。
二、油田水的来源和形成
??? 油田水来源于水盆地的沉积水、大气的渗入水、粘土矿物的初生水和地球深处的深成水。??? 油田水的形成与多种天然过程有关。最初,雨水与风化的岩石、土壤和有机物质反应,多余的水不断渗入岩石或土壤而引起岩石和土壤侵蚀,形成槽沟以后,水通过它们更易流动,重力使水从高势区向低势区流动,随着水的流动,水中溶解固体的浓度逐渐增加,某些水汇集后流向湖泊和大海,由于矿物溶解度的不同,改变了原来水的离子组合,水和油气的相互作用,也使得油田水具有一般地下水中不常见的组分。
三、油田水的化学组成
??? 油田水的化学组成,包括无机组成、有机组成和溶解气。??? 无机组成:以HCO3-、SO42-、Cl-和Ca2+、Na+、Mg2+6种阴、阳离子为代表以及碘、溴、硼、钡、锶、铵等微量元素,其组合特征及异常值能反应油田水的地质特征。??? 有机组成:油田水中含有气态烃、液态烃、苯、酚及环烷酸皂等有机组分,其含量及比值可作为找油的水化学标志。??? 溶解气:常见的有O2、N2、CO2、H2S、CH4、He等。
四、油田水的矿化度
??? 油田水的矿化度:即水中各种离子、分子和化合物的总含量,以水加热至105℃蒸发后所剩残渣重量或离子总量来表示,单位ml/l、g/l或ppm。??? 分布和特征:??? 油田水一般具有较高的矿化度,这是由于油田水埋藏地下深处,长期处于停滞状态,缺乏循环所致。??? 海相沉积油田水矿化度比陆相高,多数海相油田水总含盐量在5×104~6×104ppm以上,最高可达642798ppm。陆相油田水的矿化度一般为5×103~3×104ppm,最高可达148900ppm。??? 碳酸盐岩储层油田水矿化度比碎屑岩储层高。??? 保存条件好的储层水矿化度比开启程度高的储层高。??? 埋藏深的比埋藏浅的地层水矿化度高。
五、油田水的类型
??? 苏林(Sulin)分类:
??? 分类原则是HCO3-、SO42-、Cl-和Ca2+、Na+、 Mg2+6种
阴、阳离子的相对含量,以Na/Cl、 (Na-Cl)/SO4和(Cl-Na)/Mg
这三个成因系数,把天然水划分为四种基本类型。
??? 苏林认为,裸露的地质构造中的地下水可能属于硫酸钠型,
而与地表大气降水隔绝的封闭水则多属于氯化钙型,两者之间
的过渡带有氯化镁型。在油田剖面上部地段以重碳酸钠型为主,
随着埋深增加,过渡为氯化镁型,最后成为氯化钙型。苏林认
为,油田水的水化学类型以氯化钙型为主,重碳酸钠型次之,
硫酸钠型和氯化镁型较为罕见。