油田水的矿化度与化学组成.pptx

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1、一、油田水的产状和来源 二、油田水的矿化度 三、油田水的化学组成 四、油田水的类型,第三节 油田水,1,广义上：指油气田区域内的地层水。 （油层水、非油层水）狭义上：指油气田区域内的油层水。,油层水：带色、混浊、比重1，有H2S味或 者汽油味，导电。含MgSO4时有苦味。,2,油田水与油气藏在分布上的相互关系,背斜油气藏中的油田水,3,1油田水的赋存状态 按在岩石孔隙裂缝系中的蕴藏状态，油田水产状如下：（1）超毛细管水：（2）毛细管水：（3）束缚水： （4）气态水：,一、油田水的赋存状态及来源,4,1油田水的赋存状态 （1）超毛细管水：又称自由水，存在于孔隙直径大于0.5mm、裂缝宽度大于0.

2、25 mm的超毛细管孔洞缝中，在重力作用下能自由运动，传递静水压力。,一、油田水的赋存状态及来源,5,1油田水的赋存状态 （2）毛细管水：存在于孔径0.5-0.0002mm、裂缝宽0.25-0.0001mm的毛细管孔隙中。当充满于孔洞缝中时，传递静水压力；未充满时，只有当外力大于毛细管阻力时，水才能流动。,一、油田水的赋存状态及来源,6,（3）束缚水：又称吸附水或结合水，存在于孔径小于0.0002mm，裂缝宽小于0.0001mm的微毛细管孔隙中。受流体与介质之间的强大引力影响，即使在高温、高压条件下，水也难以自由运动。,一、油田水的赋存状态及来源,7,（4）气态水：充满于未被水饱和的岩石空隙中

3、，通过蒸发和凝结作用，与液态水相互转化，对岩石中的水分配有一定的影响。,一、油田水的赋存状态及来源,8,沉积水：沉积物堆积过程中保存于其中的水，其含盐度和化学成分受控于原环境。 渗入水：大气降雨渗入岩层中的水。矿化度低、质淡、可淡化地下高矿化度水。 深成水：来源于地壳深部及上地幔的高矿化度高温水转化水：沉积成岩和烃类形成过程中，粘土转化脱出的层间水及有机质向烃类转化时分解出的水。,2、油田水的来源,一、油田水的赋存状态及来源,9,油田水矿化度比地表水高，且随埋深增大而增大。 河湖水：几百mg/l 海水：35000 mg/l 油田水：几千 数十万mg/l ，陆相盆地比海相低。,二、油田水矿化度,

4、矿化度：单位体积水中所含溶解状态的固体物质总量。 即单位体积水中各种离子、元素及化合物总含量。 用g/l、mg/l、ppm（百万分之一）表示。,10,三、油田水的化学组成,1.无机盐类： 阳离子：Na(K)、Ca2、Mg2 阴离子：Cl-、HCO3-、SO42-、（含CO32） 2.有机组分：烃类、环烷酸、酚、苯等。 3.溶解气：CO2、CO、N2、CH4、C2 4.微量元素：碘、溴、硼、锶、钡等 。,11,原苏联某些凝析气田的产层和非产层水中的苯、酚含量对比,苯,酚,产层的苯、酚含量比非产层高,12,天然水包括大陆淡水、海水、地下水等，其中溶解的物质成分是极其复杂的，有盐分、各种气体、有机物

5、质、微量元素等。其中无机盐中含量最多、最主要、在常规水分析中经常分析的是以下几种离子：Na+（包括K+）、Ca2+、Mg2+和Cl、SO42、HCO3（包括CO32）。因此，水中所含上述阴、阳离子的各种比值，是对地层水进行分类的基础。 在各种分类方案中，以Sulin （苏林）分类较为简明，应用广泛。,四、油田水的类型,13,根据水中主要离子(Cl-、SO42-、HCO3-、Na+、Mg2+、Ca2+)彼此化学亲和力的强弱顺序而组成盐类的原则，作为划分“型”的依据。 通过对rNa/rCl、（rNa-rCl）/rSO4和（rCl-rNa）/rMg三个系数的计算，将天然水划分为以下类型：（r毫克当量

6、浓度， rNa/rCl当量之比）,苏林分类：,14,15,天然水成因图解,CaCl2型：（Cl-Na）/Mg 1深成水、油田水,Mg Cl2型：0 （Cl-Na）/Mg 1海水、盐湖水,NaHCO3型：（Na-Cl）/SO4 1油田水（高矿化度）地表淡水（低矿化度）,Na2 SO4型：0 （Na-Cl）/SO4 1 地表淡水,苏林的成因分类：,16,苏林的天然水成因分类表,17,（1）CaCl2型水： 形成于地壳深部封闭性良好、水体交替停滞的还原环境。 由于地下水高度浓缩，其它盐分沉淀，水中氯化物占优势，主要盐分为NaCl，其次为CaCl2、MgCl2。水与岩石长期相互作用，使岩石中吸附状阳离

7、子Ca2+与地下水中浓度极大的阳离子Na+进行阳离子交换作用，形成CaCl2型水。2NaClCa2+（吸附状的）CaCl22Na（吸附状的）CaCl2型水环境利于油气藏保存，所以油田水往往是高矿化度的CaCl2型水，但其与油气物质间无成因联系。,四种类型水的形成条件：,18,（2）NaHCO3型水形成条件多样高矿化度NaHCO3型水：是油气物质存在的还原环境的产物，成因上与油气田有关，为油田水的基本水型之一。Na2SO42C2H2O 2 NaHCO3H2S低矿化度NaHCO3型水：两种成因A、花岗岩、长石砂岩发育区，岩石被含有CO2的雨水强烈冲刷，使长石高岭土化，可出现NaHCO3型地表淡水。

8、NaAl3SiO162H2O2CO2 2NaHCO3H2Al2Si2O84SiO2B、富含钠盐的碱土区，含重碳酸钙的地表水与土壤中吸附状的钠离子进行阳离子交换作用，亦会产生NaHCO3型地表淡水。Ca(HCO3)22Na(吸附状的) 2NaHCO3Ca2(吸附状的),19,（3）MgCl2型水 形成条件多种多样： 主要：海水在泻湖中蒸发浓缩所致； 大陆淡水溶滤海相沉积岩中所保留的盐分而形成； 深层的CaCl2型水与上部的NaHCO3型或Na2SO4型低矿化度水掺和产生的。MgCl2型水环境下一般无或少有油气田。,20,（4）Na2SO4型水地表水中分布最广的一类水 两种成因： 大陆水蒸发浓缩所

9、致； 地表低矿化度的NaHCO3型水流经含石膏沉积岩区时，发生离子交换反应而形成的。2 NaHCO3CaSO4 Na2SO4Ca（HCO3）2 Na2SO4型水一般分布于地表或者地下浅层水活跃区，通常表示地壳的水文地质封闭性差，不利于油气藏的保存，因此，其分布带一般无油气藏。当然，个别油田也有Na2SO4型水，但此时正是油气藏濒于破坏的阶段。,21,垂直水化学剖面分带：,上述四种类型的天然水，由于其形成条件不同，因此在地壳垂直剖面上它们的分布有一定规律性。一般埋深增大、地下水矿化度增大、水型渐变。在含油气区随埋深增加，油田垂直剖面上自上而下依次出现Na2SO4型或MgCl2型、NaHCO3型、

10、CaCl2型。个别地区也有水型倒转情况，即上部为高矿化度水，下部出现低矿化度水，如某些褶皱区。,22,一、油田水的产状和来源 二、油田水的矿化度 三、油田水的化学组成 四、油田水的类型,第三节 油田水,23,1、某油田水分析结果如下（毫克当量数/升）： Cl 16.12, SO4 1.55, HCO316.05, Na 40.0, Mg 0.2, Ca 0.15;试确定其水型。2、A、B、C三种原油的API度分别为35.0、37.5和32.5，其烷烃含量分别为45%、35%和25%，环烷烃含量为20%、30%和15%，芳烃+NSO化合物含量为35%、35%和60%，试比较三种原油的轻重，并确定其地球化学类型。3、复习教材第一章。,思考题,24,