2.4.2. Вязкость пластовых вод

Вязкость пластовых вод определяется в лабораторных условиях по глубинным про­бам воды с указанием температуры, давления, содержания и состава растворенных газов и минералов. Вязкость воды в пластовых условиях зависит в основном от температуры и концентрации растворенных солей. Из приведенных в таблице 2.15 следует, что влияние давления на вязкость воды незначительно, что связано с ограниченным количеством газов, растворенных в воде исолей при различных температурах. Значения вязкости, найденные из этой зависи­мостей, показанных на рисунках 2.38 и 2.39 могут быть использованы при приближенных расчетах движения пластовых вод в пористой среде и по трубам.

Таблица 2.15 – Вязкость воды при различных Р и Т.

Р, МПа	μв, мПа·с при температуре
	273	283	303	384 К
0,1	1,792	1,400	0,871	0,396
49,7	1,680	1,350	0,895	0,411
99,4	1,650	1,330	0,921	0,428
149,1	1,670	1,330	0,950	0,443
198,8	1,710	1,350	0,986	0,461

Рисунок 2.38 – Изменение вязкости μ пресной воды:

1 – при давлениях Р=0,1 МПа и пластовой воды с минерализацией 210 кг/м³; 2 – при давлениях Р=15÷40 МПа от температуры

Рисунок 2.39 – Зависимость вязкости μ минерализованной воды от содержания солей при различных температу­рах. Кривые 1÷7 соответствуют температурам Т=5, 10, 20, 30, 40, 50 и 60 °С.

2.4.3 Сжимаемость пластовых вод

Пластовые воды под воздействием давления изменяют свой объем. Сжимаемость вод характеризуется коэффициентом сжимаемости, который при постоянной темпе­ратуре определяется по формуле.

β=Δυ/υΔР (2.96)

где Δυ – изменение объема воды при изменении давления на ΔР (в Па); υ – объем воды в условиях опыта, м³.

На сжимаемость воды влияет количество газа, растворенного в воде. Сжимаемость воды с учетом количества растворенного газа определяется по формуле

β=β_о(1+0,05S), (2.97)

где β – сжимаемость воды с растворенным в ней газом; β_о – сжимаемость воды, не содержащей газа; S – коэффициент растворимости газа в пластовой воде, м³/м³.

На рисунке 2.40 приведен график сжимаемости чистой воды, рассчитанной по таблицам свойств водяного пара. Для определения коэффициента сжимаемости пресной или соленой воды при давлении выше давления насыщения, т.е. когда раствор не полностью насыщен газом, следует пользоваться поправочным множителем, который является функцией только количества растворенного газа. Следует также ввести поправку, учитывающую влияние растворенного газа, используя данные рисунка 2.41 для чистой воды и умножая эти данные на следующий множитель х =1+Г/20,3, где Г – газовый фактор, м³/м³.

При давлении ниже давления насыщения водогазовой смеси газ выделяется из раствора и в результате этого при низких давлениях насыщения сжимаемость водогазовой смеси значительно увеличивается. Величина этого эффекта для чистой воды, насы­щенной природным газом при различных давлениях, показана на рисунке 2.42. При низких давлениях насыщения этот эффект может быть более чем пятикратным.

Рисунок 2.40 – Зависимость сжимаемости β чистой воды при различных давлениях. Кривые 1÷3 получены для 7, 14 и 42 МПа.

Рисунок 2.41 – Поправочный коэффициент на сжимаемость воды, учитывающий влияние растворенного газа посравнению сжимаемостью пресной воды.

Рисунок 2.42 – Зависимость пластового объемного коэффициента b пресной воды, насыщенной природным газом при различных давлениях и температурах. Кривые 1÷4 получены при температурах: 311,0; 338,6; 366,4 и 394,2 К соответственно.