《石油与天然气地质学》课程教学资源（讲义）第一章 油气藏中的流体（1.3）油田水

第三节油田水 油田水:从广义上理解,油田水是指油田区域(含油构造)内的地下水,包括油层 水和非油层水。狭义的油田水是指油田范围内直接与油层连通的地下水,即油层水。 油田水的产状 根据水与油、气分布的相对位置,分为底水和边水 底水是指含油(气)外边界范围以内直接与油(气) 相接触,并从底下托着油气的油层水 边水是指含油(气)外边界以外从侧面流动的油层 水,实际是底水的外延。在油田范围内非油层水,根据 它们与油层的相对位置,分别称之为是上层水、夹层水 和下层水。油田水存在于储集层的孔隙一裂缝中,按照 水在其中的存在状态,可分为吸附水、毛细管水和自由 水三种。 上层水 边水 油田水与油气藏在分布上的相互关系 吸附水:呈薄膜状被岩石表面颗粒所吸附,在一般温度和压力下不能自由运动。 毛细管水:存在于毛细管孔隙一裂缝中,当作用于水的外力超过毛细管时才能运动。 自由水:是存在于超毛细管孔隙、洞和缝隙中,在重力作用下能自由运动

第三节 油田水 油田水：从广义上理解，油田水是指油田区域（含油构造）内的地下水，包括油层 水和非油层水。狭义的油田水是指油田范围内直接与油层连通的地下水，即油层水。 一、油田水的产状 根据水与油、气分布的相对位置，分为底水和边水。 底水是指含油（气）外边界范围以内直接与油（气） 相接触，并从底下托着油气的油层水。 边水是指含油（气）外边界以外从侧面流动的油层 水，实际是底水的外延。在油田范围内非油层水，根据 它们与油层的相对位置，分别称之为是上层水、夹层水 和下层水。油田水存在于储集层的孔隙—裂缝中，按照 水在其中的存在状态，可分为吸附水、毛细管水和自由 水三种。 吸附水：呈薄膜状被岩石表面颗粒所吸附，在一般温度和压力下不能自由运动。 毛细管水：存在于毛细管孔隙—裂缝中，当作用于水的外力超过毛细管时才能运动。 自由水：是存在于超毛细管孔隙、洞和缝隙中，在重力作用下能自由运动

二、油田水的来源和形成 油田水来源于水盆地的沉积水、大气的渗入水、粘土矿物的初生水和地球深处的深 油田水的形成与多种天然过程有关。最初,雨水与风化的岩石、土壤和有机物质反 应,多余的水不断渗入岩石或土壤而引起岩石和土壤侵蚀,形成槽沟以后,水通过它们更易 流动,重力使水从高势区向低势区流动,随着水的流动,水中溶解固体的浓度逐渐増加,某 些水汇集后流向湖泊和大海,由于矿物溶解度的不同,改变了原来水的离子组合,水和油气 的相互作用,也使得油田水具有一般地下水中不常见的组分 、油田水的化学组成 油田水的化学组成,包括无机组成、有机组成和溶解气 无机组成:以HC03-、S042-、C1-和Ca2+、Na+、Mg2+6种阴、阳离子为代表以及碘、 溴、硼、钡、锶、铵等微量元素,其组合特征及异常值能反应油田水的地质特征。 有机组成:油田水中含有气态烃、液态烃、苯、酚及环烷酸皂等有机组分,其含量 及比值可作为找油的水化学标志。 溶解气:常见的有02、N2、CO2、H2S、CH4、He等。 四、油田水的矿化度 油田水的矿化度:即水中各种离子、分子和化合物的总含量,以水加热至105℃蒸 发后所剩残渣重量或离子总量来表示,单位m1/1、g/1或ppm 分布和特征: 油田水一般具有较高的矿化度,这是由于油田水埋藏地下深处,长期处于停滞状态 缺乏循环所致

二、油田水的来源和形成 油田水来源于水盆地的沉积水、大气的渗入水、粘土矿物的初生水和地球深处的深 成水。 油田水的形成与多种天然过程有关。最初，雨水与风化的岩石、土壤和有机物质反 应，多余的水不断渗入岩石或土壤而引起岩石和土壤侵蚀，形成槽沟以后，水通过它们更易 流动，重力使水从高势区向低势区流动，随着水的流动，水中溶解固体的浓度逐渐增加，某 些水汇集后流向湖泊和大海，由于矿物溶解度的不同，改变了原来水的离子组合，水和油气 的相互作用，也使得油田水具有一般地下水中不常见的组分。 三、油田水的化学组成 油田水的化学组成，包括无机组成、有机组成和溶解气。 无机组成：以 HCO3-、SO42-、Cl-和 Ca2+、Na+、Mg2+6 种阴、阳离子为代表以及碘、 溴、硼、钡、锶、铵等微量元素，其组合特征及异常值能反应油田水的地质特征。 有机组成：油田水中含有气态烃、液态烃、苯、酚及环烷酸皂等有机组分，其含量 及比值可作为找油的水化学标志。 溶解气：常见的有 O2、N2、CO2、H2S、CH4、He 等。 四、油田水的矿化度 油田水的矿化度：即水中各种离子、分子和化合物的总含量，以水加热至 105℃蒸 发后所剩残渣重量或离子总量来表示，单位 ml/l、g/l 或 ppm。 分布和特征： 油田水一般具有较高的矿化度，这是由于油田水埋藏地下深处，长期处于停滞状态， 缺乏循环所致

海相沉积油田水矿化度比陆相高,多数海相油田水总含盐量在5×104~6×104ppm 以上,最高可达642798ppm。陆相油田水的矿化度一般为5×103~3×104pm,最高可达 148900ppm 碳酸盐岩储层油田水矿化度比碎屑岩储层高 保存条件好的储层水矿化度比开启程度高的储层高。 埋藏深的比埋藏浅的地层水矿化度高。 五、油田水的类型 苏林( Sulin)分类: 分类原则是HCO3-、S042-、C1-和Ca2+、Na+、Mg2+6种 阴、阳离子的相对含量,以Na/Cl、(Na-Cl)/S04和(C1-Na)/Mg 这三个成因系数,把天然水划分为四种基本类型 苏林认为,裸露的地质构造中的地下水可能属于硫酸钠型 而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 的过渡带有氯化镁型。在油田剖面上部地段以重碳酸钠型为主 随着埋深增加,过渡为氯化镁型,最后成为氯化钙型。苏林认 为,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

海相沉积油田水矿化度比陆相高，多数海相油田水总含盐量在 5×104～6×104ppm 以上，最高可达 642798ppm。陆相油田水的矿化度一般为 5×103～3×104ppm，最高可达 148900ppm。 碳酸盐岩储层油田水矿化度比碎屑岩储层高。 保存条件好的储层水矿化度比开启程度高的储层高。 埋藏深的比埋藏浅的地层水矿化度高。 五、油田水的类型 苏林（Sulin）分类: 分类原则是 HCO3-、SO42-、Cl-和 Ca2+、Na+、 Mg2+6 种 阴、阳离子的相对含量，以 Na/Cl、 (Na-Cl)/SO4 和(Cl-Na)/Mg 这三个成因系数，把天然水划分为四种基本类型。 苏林认为，裸露的地质构造中的地下水可能属于硫酸钠型， 而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 的过渡带有氯化镁型。在油田剖面上部地段以重碳酸钠型为主， 随着埋深增加，过渡为氯化镁型，最后成为氯化钙型。苏林认 为，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