2.4 Определение физических свойств пластовых вод

На практике в процессе эксплуатации газовых и газоконденсатных скважин часто встречаются случаи одновременного притока газа и воды. Приток пластовой воды существенно влияет на достоверность определения термобарических параметров скважин, на результаты исследования при стационарных режимах фильтрации, на продуктивную характеристику скважин, на режим их эксплуатации и др. Поэтому необходимо знать некоторые физико-химические свойства пластовой воды: плотность, минерализацию, вязкость, состав, сжимаемость и др.

2.4.1 Плотность пластовых вод

Плотность воды определяется как отношение массы к единице объема воды и зависит от минерализации (количества растворенных солей), температуры и давления. С ростом минерализации и давления плотность возрастает, а с увеличением температуры – уменьшается.

На рисунке 2.37 показана зависимость плотности пластовых вод от их суммарной соле­ности. Растворенные в пластовой воде газы практически не влияют на плотность, так как вес растворенного газа ничтожно мал.

Установлено, что плотность воды при атмосферном давлении и температуре Т=273 К равна ρ_в=0,999841 кг/10^-3 м³; при Т=277,93 К ρ_в=0,999973 кг/10^-3 м³ и при Т=293 К ρ_в=0,998203 кг/10^-3 м³. Максимальную плотность вода имеет при Т=277,98 К. Выше и ниже этой температуры плотность уменьшается. Это означает, что при затвердевании вода не сжимается, а расширяется. Некоторые физи­ческие параметры воды приведены в таблице 2.14.

Рисунок 2.37 – Зависимость плотности ρ воды от количества растворенных в ней минералов.

Таблица 2.14 – Некоторые физические постоянные воды.

Параметры	Единица Измерения	Значения постоянных параметров
Молекулярная масса	–	18,016
Температура максимальной плотности при Р=0,1 МПа	0С	3,98
Плотность при Т=273 К	кг/м3	999,841
Т=276,98 К	кг/м3	1000,0
Т=293,0 К	кг/м3	998,203
Плотность льда	кг/м3	916,800
Масса насыщенного пара при Т=373 К и Р=0,1 МПа	кг/м3	597,400
Критическая температура воды	К	374,20
Критическое давление воды	МПа	21,85
Критическая плотность воды	кг/м3	0,324
Удельная теплоемкость при Р=0,1 МПа	кДж/кгград
воды Т=288 К		4,1868
льда Т=273 К		2,03897
Мольная теплоемкость при Р=0,1 МПа	кДж/мольград
пара Т=373 К		75,3624
пара Т=288 К		75,5624
Скрытая теплота	кДж/кг
плавления льда при Т=273 К		333,688
парообразования при Т=273 К		6,0124
Вязкость воды при Т=273 К	мПас	1,789
Т=293 К		1,650
Поверхностное натяжение при Т=293 К	Н/м	72,53
Удельная электропроводность при Т=273 К	1/Ом10-2м	1,510-8
Т=293 К		4,310-8
Т=323 К		18,710-8