Учебное пособие по одноименному курсу для студентов специальности 1-51 02 02 «Разработка нефтяных и газовых месторождений»

Газосодержание пластовой воды не превышает 1,5 – 2,0 м³/м³, обычно оно равно 0,2 – 0,5 м³/м³. В составе водорастворенного газа преобладает метан, затем следует азот, углекислый газ, гомологи метана, гелий и аргон.
Радиоактивность пластовых вод обусловлена содержанием в них урана, радия и радона. Практически все подземные воды в различной степени радиоактивны. При заводнении залежи поверхностными водами вокруг залежи образуется оторочка радиоактивных вод, обусловленная как радиоактивностью остаточных подземных вод, так и выщелачиванием из горных пород радиоактивных элементов. Такая радиоактивная оторочка вод является надежным критерием прохождения водонефтяного контакта.
Минерализация пластовых вод нефтяных месторождений колеблется от единиц г/м³ до сотен кг/м³. Минеральные вещества представлены солями натрия, кальция, магния и др. Основными солями являются хлориды, карбонаты и сульфаты. Помимо этого в водах может содержаться йод, бром, редкоземельные элементы, органические вещества.
Нефтяные залежи в большинстве случаев находятся в зоне затрудненного водообмена, но иногда присутствуют и пресные воды.
Растворимость газов в воде значительно ниже их растворимости в нефти.
Тем не менее площадь контакта газовой залежи с подстилающей водой очень большая, и при высоком давлении вода будет содержать большие объемы газа (рис.4.3.). С увеличением температуры растворимость газов сначала уменьшается, а затем возрастает. С увеличением минерализации растворимость газов в воде уменьшается.

Рис.4.3. Зависимость растворимости газов от давления:
а – в дистиллированной воде; б – в соленой воде

На растворимость газов в воде также влияет размер молекул газа. В подземных водах наиболее распространенными газами являются кислород, углекислый газ, сероводород, водород, азот и благородные газы, а также метан и тяжелые углеводороды.

Объемный коэффициент пластовой воды нефтяных и газовых месторождений b зависит от минерализации, химического состава, газосодержания, пластовых давления и температуры и колеблется от 0,8 до 1,2.
Плотность пластовой воды зависит главным образом от ее минерализации, пластовых давления и температуры. Плотность пластовых вод возрастает с увеличением минерализации и может достигать 1500 кг/м³ при концентрации солей 642,8 кг/м³.
Сжимаемость  обратимое изменение объема воды, находящейся в пластовых условиях, при изменении давления. Изменяется в пределах (3,7–5,0)10^-10 м²/Н, а при наличии растворенного газа может значительно увеличиваться:
_{, (4.5)}
где: β_вг – коэффициент сжимаемости воды с растворенным газом;
β_в – коэффициент сжимаемости чистой воды;
V_г – количество газа, растворенного в воде, м³/м³.
Термическое расширение воды E колеблется от 18 · 10^-5 до 90 · 10^-5 1/град, возрастает с увеличением температуры и уменьшается с ростом пластового давления.