地层水

NaHCO3一般属于开放型地层水；Cacl2型一般属于封闭型地层水。

复杂断块油田内部，平面上或不同地层可能具有不同的水型，具有不同的地质意义。

油田水的分类必须解决的实质性问题应包括：①油田水化学标志及其与非油田水的区别；②不同类型油田水的特征及区别。

自1911年美国帕斯梅尔提出第一个油田水分类方案至今，对油田水分类方案虽然作过多次修改和补充，但基本上都是以Na+、Mg2+、Ca2+和Cl-、SO42-、HCO3-的含量及其组合关系作为分类基础。

在各分类方案中，以苏林（B.A.ЩУЛИН）分类较为简明，也为国内外广泛采用，现在国内各个油田基本采用苏林分类。

苏林认为，天然水就其形成环境而言，主要是大陆水和海水两大类。

大陆水含盐度低（一般小于500mg/l），其化学组成具有HCO3-＞SO42-＞Cl-，Ca2+＞Na+＜Mg2+的相互关系，且Na+＞Cl-，Na+/Cl-(当量比)＞1。

海水的含盐度较高(一般约为35,000mg/l)，其化学组成具有Cl-＞SO42-＞HCO3-，Na+＞Mg2+＜Ca2+，且Cl-＞Na+，Na+/Cl-（当量比）＜1的特点。

大陆淡水中以重碳酸钙占优势，并含有硫酸钠；而海水中不存在硫酸钠。

苏林就是根据上述认识，以Na+/Cl-、(Na+-Cl-)/SO42-和(Cl--Na+)/Mg2+这三个成因系数，将天然水划分成四个基本类型。

裸露的地质构造中的地下水可能属于硫酸钠型，与地表大气降水隔绝的封闭水则多属于氯化钙型，两者之间的过渡带为氯化镁型。

在油气田地层剖面的上部地层水以重碳酸钠型为主；随着埋藏加深，过渡为氯化镁型；最后成为氯化钙型。

有时重碳酸钠型直接被氯化钙型所替代，缺少过渡型。

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。

苏林分类存在的问题在于：①把地下水的成因完全看成是地表水渗入形成的，没有考虑其它成因水的加入，还有自然界经常发生的水的混合作用以及由此而产生的水中成分的多种分异和组合；②将本来具有成因联系作为一个整体的大量无机组分，简化成仅是天然水盐类成分的分类，过于简单；③忽略了水中气体成分及微量元素等一些具有标型性质的组分，同时缺少作为区分油田水与非油田水的特征参数。

油田注水水质标准一、油田注水水质标准不同的行业，不同的应用领域，对所用水源水质有相应的要求。

油田注水的目的是通过一系列注水管网、注水设备及注水井将水注入进层，使地层保持能量，提高采油速度和原油采收率。

因此，油田注水的水质要求有其特殊性，在水质指标方面，与其他行业的侧重点不同。

根据油田注水的特殊用途，对油田注水水质的要求或油田注水水质处理应达到的指标主要包括以下三个方面。

1、注入性油田注入水的注入性是指注入注入进层（储层）的难易程度。

在储层物性（如渗透率、孔隙结构等）相同的条件下，悬浮固体含量低、固相颗粒粒径小、含油量低、胶体含量少的注入水易注入地层，其注入性好。

2、腐蚀性油田注水的实施经历以下过程：注水水源污水处理站注水站注水井在油田注水的实施过程中，在地面，涉及到注水设备（如注水泵），注水装置（如沉降罐、过滤罐等），注水管网；在地下，涉及到注水井油套管等，这些设备、管网、装置等大多是金属材质。

因此，注入水的腐蚀性不仅会影响注水开发的正常运行，而且还会影响油田注水开发的生产成本。

影响注入水腐蚀性的主要因素有：PH值、含盐量、溶解氧、CO2、H2S、细菌和水温。

3、配伍性油田注入水注入地层（储层）后，如果作用结果不影响注水效果或不使储层的物理性质如渗透率变差，则称油田注入水与储层的配伍性好，否则，油田注入水与储层的配伍性差。

油田注入水与储层的配伍性，主要表现为结垢和矿物敏感性两个方面，它们都会造成储层伤害，影响注水量、原油产量及原油采收率。

二、油田注水水质指标1、悬浮物一方面，注入水中的悬浮物会沉积在注水井井底，造成细菌大量繁殖，腐蚀注水井油套管，缩短注水井使用寿命；另一方面，造成注水地层堵塞，使注水压力上升，注水量下降，甚至注不进水。

从理论上讲，注入水中悬浮物（固体）的含量越低、粒径越小，其注入性就越好，但其处理难度就越大、处理成本也就大增加。

所以，注入水中悬浮物（固体）的含量以及粒径大小指标应从储层实际需要、技术可行性与经济可行性三方面来综合考滤2、油分注入水中的油分产生的危害与悬浮固体类似，主要是堵塞地层，降低水的注入性。

注入水与地层水及储层配伍性研究在注入开发油田中，当注入水和不配伍的地层水相遇时，使原有的地层水和储层矿石之间的离子化学平衡被破坏，岩石和混合水之间，注入水和地层水之间随注入水不断介入将逐渐建立一个新的化学平衡。

在打破旧的平衡建立新的平衡过程中，只要流体中遇到两种以上不配伍的水存在或在流动过程中随压力和温度或流体的化学组分不平衡，都存在结垢的可能，不可避免的造成对储层的一定损害。

在导致严重水敏的同时，在注水速度过快时，还将产生严重的速敏伤害，低渗、特低渗的水敏更为严重。

本文下面主要从两方面进行配伍性实验研究：注入水与地层水的配伍性以及注入水与储层的配伍性。

【吉林油田低渗透油藏注入水水质实验研究】1 注入水与地层水的配伍性【油田注入水源与储层的化学配伍性研究】油气田进入中后期开发后，普遍采用注水采油、排水采气、排水找气等新工艺，由于压力、温度等条件的变化以及水的热力学不稳定性和化学不相容性，往往造成注水地层、油套管、井下、地面设备以及集输管线出现结垢，造成油气田产量下降，注水压力上升，井下以及地面设备甚至油气井停产。

1.1油田水质分析对该油田地层水及注入水的离子浓度进行分析，统计得到下表：（下表）1.2注入水的自身稳定性常温及地层温度下注入水的自身稳定性反映了注入水在注水管柱、采油管柱及储层中结垢状况。

在常温(20℃)和地层温度(70℃)的条件下，通过测定在密闭容器里分别放置不同时间的水中主要成垢离子Ca2+、Ba2+、Mg2+等的浓度变化研究水源水自身的稳定性以及结垢趋势。

在常温和地层温度下分别检测放置20天、30天时水源水中成垢离子浓度。

统计数据如下表所示：【商河油田注水配伍性及增注措施实验研究】1.3 配伍性研究方法1.3.1静态配伍性实验研究【大港北部油田回注污水结垢性与配伍性研究】注入水与地层流体不配伍主要表现在两者按不同比例混合后是否产生沉淀。

将地层水与注入水过滤后分别按不同体积比例混合（1: 9、2: 8、3: 7、4: 6、5:5、6:4、7:3、8:2、及9:1），并在85C下密闭加热恒温不同时间，测其浊度。

粘度度量流体粘性大小的物理量。

又称粘性系数、动力粘度，记为μ。

牛顿粘性定律指出，在纯剪切流动中相邻两流体层之间的剪应力（或粘性摩擦应力）为式中dv／dy为垂直流动方向的法向速度梯度。

粘度数值上等于单位速度梯度下流体所受的剪应力。

速度梯度也表示流体运动中的角变形率，故粘度也表示剪应力与角变形率之间比值关系。

1.水的粘度:液体在流动时,在其分子间产生内摩擦的性质,称为液体的黏性。

黏性的大小用粘度表示,是用来表征液体性质相关的阻力因子。

粘度又分为动力粘度,运动粘度和条件粘度。

2.水的粘度表(0℃~40℃)一般情况下，液体的粘度随温度的升高而减小。

超临界水的粘度约为2.98×10-3Pa·s，这使得超临界水成为高流动性物质。

液体热导率随温度的升高略有减小，常温、常压下水的热导率为0.598W/（m·K），临界点时热导率约为0.418W/（m·K），变化不是很大。

液体的粘度是由液体本身的性质决定的，一般随着温度的升高而下降，水的粘度（泊×10^3）：0℃—17．92、10℃—13．10、20℃—10．09。

水（化学式：H₂O）是由氢、氧两种元素组成的无机物，无毒。

在常温常压下为无色无味的透明液体，被称为人类生命的源泉。

水，包括天然水（河流、湖泊、大气水、海水、地下水等）{含杂质}，蒸馏水是纯净水，人工制水（通过化学反应使氢氧原子结合得到的水）。

液体在流动时，在其分子间产生内摩擦的性质，称为液体的黏性，粘性的大小用黏度表示。

粘度又分为动力黏度.运动黏度和条件粘度。

将两块面积为1㎡的板浸于液体中,两板距离为1米,若加1N的切应力,使两板之间的相对速率为1m/s,则此液体的粘度为1Pa.s。

水温降到0℃时，水结成冰，水结冰时几乎全部分子缔合在一起成为一个巨大的缔合分子，在冰中水分子的排布是每一个氧原子有四个氢原子为近邻两个氢键这种排布导致成是种敞开结构，冰的结构中有较大的空隙，所以冰的密度反比同温度的水小。

地层水头压力
地层水头压力是指地下水在地下岩石或土壤中的压力状态。

它是由于地下水受到岩石或土壤上方的重力作用而产生的。

地层水头压力的大小取决于地下水位的高低以及地下岩石或土壤的渗透性。

地层水头压力在地下水资源管理中起着重要的作用。

了解地层水头压力的分布和变化可以帮助我们更好地了解地下水的流动规律，为地下水的开发利用和保护提供科学依据。

地层水头压力的分布是非常复杂的，受到多种因素的影响。

首先，地下水位的高低直接影响着地层水头压力的大小。

当地下水位较高时，地层水头压力也会相应增大；反之，当地下水位较低时，地层水头压力会减小。

地下岩石或土壤的渗透性也对地层水头压力的分布起着重要的影响。

渗透性较高的岩石或土壤可以更好地储存和传导地下水，从而使地层水头压力分布更加均匀；而渗透性较低的岩石或土壤则会导致地下水的积聚和局部压力增大。

地下水的补给和排泄也会对地层水头压力产生影响。

当地下水补给量大于排泄量时，地层水头压力会增大；反之，当地下水排泄量大于补给量时，地层水头压力会减小。

地层水头压力的研究对于地下水资源的合理开发和管理具有重要意义。

通过对地层水头压力的监测和分析，可以确定地下水资源的分
布和储量，为地下水的开采提供科学依据。

同时，还可以预测地下水位的变化趋势，为地下水资源的保护提供技术支持。

地层水头压力是地下水系统中的重要参数，它的分布和变化对地下水资源的开发和管理具有重要影响。

通过深入研究地层水头压力的分布规律和变化机制，可以更好地保护和利用地下水资源，实现可持续发展的目标。

地层中的水分类
地层中的水主要可以分为以下几类：
1. 浅层地下水：潜藏在地表以下第一个不透水层以上的地下水，其水面称为地下水位。

由于经过地层的渗滤，这种水质的物理性状较好，浑浊度小，细菌数也较少。

然而，在流经地层的过程中，它可溶解各种矿物盐类，使水质变硬。

此外，由于水中溶解氧被土壤中的生物化学过程所消耗，所以水中氧含量较低。

2. 深层地下水：位于第一个不透水层以下的地下水。

由于地层起伏不平，含水层内水位不同，某些深层地下水可受有压力，形成承压地下水。

这种水因受压力大，能沿井管涌出水面，也被称为自流井。

深层地下水由于覆盖地层厚，不易受地面污染，所以水质透明无色、水温恒定、细菌数较少、盐类含量高、硬度高，且水量较稳定，常作为城镇集中式供水水源。

3. 泉水：由地表缝隙自行涌出的地下水。

以上信息仅供参考，如需获取更多详细信息，建议查阅地层水方面的书籍或咨询地质学家。

第一章采油地质基础知识第一节油气藏及其油、气、水每个油藏都是位于地下深浅不一、形状和大小也不一样的封闭空间；里面的原油如同浸在豆腐里的水一样浸在岩石（如砂岩）里的。

一、油气藏概念及类型（一）油气藏的地址含义是，同意圈闭内具有同一压力系统的油气聚集。

圈闭有三种类型，可参见图1、图2、图3、图4所示来理解。

（1）构造圈闭：由于构造运动使岩层发生变形和位移造成的圈闭叫构造圈闭，包括背斜圈闭和断层遮挡圈闭。

（2）地层遮挡圈闭：由于地层因素造成遮挡条件的圈闭。

（3）岩性遮挡圈闭：由于储集层岩性改变或岩性连续性中断而形成的圈闭。

（二）油气藏类型圈闭中只聚集和存储石油和水的叫油藏，圈闭中只聚集和储存天然气的叫气藏。

当在采出的1t石油中能分离1000m3以上的天然气时，叫油气藏。

油气藏分三大类，即构造油气藏、地层油气藏、岩性油气藏。

1、构造油气藏构造油气藏是指油气在构造圈闭中的聚集。

2、地层油气藏地层油气藏是指油气在地层圈闭中的聚集。

3、岩性油气藏岩性油气藏是指油气在由于储集岩性的改变或岩性的连续中断而造成的岩性遮挡圈闭中的聚集。

如图5。

二、油气藏中油、气、水的分布油气藏内油、气、水的分布具有一定规律，如在单一背斜圈闭内，由于重力分异作用，油、气、水的分布规律是气在上，油居中，水在下。

从而形成油气界面及油水界面。

如图6. （一）油气边界（1）外含油边界：油水界面与油层顶界的交线称为外含油边界，也叫含油边界。

（2）内含油边界：油水界面与油层底界的交线称为内含油边界，也叫含水边界。

（3）气顶边界：油气界面与油层顶面的交线成为气顶边界。

（二）含油面积（1）含油气面积：内（外）含油边界所圈闭的面积，称内（外）含油面积，外含油面积也常叫含油面积，对油气藏来讲即为含油面积。

（2）含气面积：气顶圈闭的面积称为含气面积。

对于纯气藏，则为气水边界所圈闭的面积。

（三）油气藏高度（1）油藏高度：油水边界到油藏最高点的高度，称为油藏高度。