Наиболее широкое распространение для различия вод по химическому составу получила классификация О.А. Алекина, по которой воды подразделяются, в зависимости от преобладающих анионов на три класса:

· гидрокарбонатные (преобладают анионы НСО₃ˉ+ СО₃²ˉ)

· сульфатные (преобладают анионы SО₄²ˉ)

· хлоридные (преобладают анионы Сlˉ)

в каждом из которых по преобладающему катиону выделяют по три группы:

· кальциевые

· магниевые

· натриевые.

Принадлежность пластовых вод к тому или иному типу устанавливают лабораторным анализом соотношения количеств отдельных ионов.
Для оценки химического состава пластовых вод при анализе обязательно определяют шесть ионов: Сlˉ, SО₄²ˉ, НСО₃ˉ, Nа⁺, Mg²⁺,Са²⁺, а также плотность и водородный показатель воды (рН). Такой анализ называется стандартным или шестикомпонентным.

Кроме указанных характеристик пластовых вод важными показателями являются также степень минерализации и содержание растворенных газов.
Под минерализацией пластовых вод понимается суммарное содержание в воде растворенных неорганических солей.

Согласно акад. В.И. Вернадскому, все пластовые воды (и поверхностные в том числе) по величине минерализации разделяются на четыре класса:

· пресные с минерализацией до 1 г/л (или 1000 мг/л)

· солоноватые (слабоминерализованные) - от 1 до 10 г/л (1000-10000)

· солевые (минерализованные) - от 10 до 50 мг/л (10000-50000 мг/л)

· рассолы, минерализация которых выше 50 г/л (50000 мг/л).

Для различных месторождений минерализация пластовых вод изменяется в пределах от 15 до 3000 г/л (15000-300000 мг/л). Минерализация пластовых вод, как правило, растет с глубиной залегания продуктивных горизонтов, из которых извлекается нефть.

С повышением минерализации воды увеличивается ее плотность, которая может достигать в отдельных случаях 1,5 г/см³.

Плотность пластовой (минерализованной) воды в зависимости от солесодержания может быть рассчитана по формуле

(1.1.8)

где - плотность дистиллированной воды при 20 ^°С (998,3 кг/м³); S – концентрация соли в воде.

В диапазоне температур от 0 до 45 ^°С плотность водных растворов солей нефтяных месторождений изменяется незначительно, поэтому влияние температуры может быть учтено следующим образом:

(1.1.9)

Перекачка высокоминерализованной пластовой воды насосами требует повышенного расхода мощности двигателей, однако, вместе с этим у высокоминерализованных вод улучшаются процессы отстаивания нефти от воды, уменьшается набухание глинистых частиц продуктивного пласта и понижается температура замерзания этой воды.

В пластовых водах могут присутствовать следующие газы: азот (N₂), сероводород (Н₂S), углекислый газ (СO₂), кислород (О₂), метан (СН₄), этан (С₂Н₆) и др. в количестве от 15 до 200 л/м³ воды в зависимости от давления, температуры, минерализации.

Вязкость пластовой воды зависит в основном от температуры и может изменяться в пределах 0,2-2 мПа∙с.

Вязкость минерализованной воды может быть рассчитана следующим образом:

при

(1.1.10)

где - вязкость пластовой воды при температуре t, мПа·с;

- вязкость дистиллированной воды при температуре t, мПа·с.

(1.1.11)

где - разность между плотностью минерализованной и дистиллированной вод при 20 ^°С, кг/м³

(1.1.12)

- разность между плотностью минерализованной и дистиллированной вод при 20 ^°С, кг/м³; - параметр определяемый по формуле

(1.1.13)

при

(1.1.14)

где А(ρ) – функция, значения которой зависят от температуры и плотности

при

(1.1.15)

при

(1.1.16)

при

(1.1.17)

Задача 1.3. Температура попутной воды в технологическом процессе последовательно принимает значения 0, 15, 25, 33 и 45 ^°С, а солесодержание её равно 200 г/л. Определить изменение плотности и вязкости минерализованной воды в технологическом процессе.