Классификация природных вод В.А. Сулина [1] по типам

Тип воды	Соотношение ионов*

Сульфатно-натриевый	> 1	< 1	< 0
Гидрокарбонатно-натриевый	> 1	> 1	< 0
Хлоридно-магниевый	< 1	< 0	< 1
Хлоридно-кальциевый	< 1	> 0	> 1

*Знак «r» перед ионом означает, что содержание иона выражено в эквивалентной форме.

В свою очередь, каждый тип делится по преобладанию аниона на три группы вод: гидрокарбонатные, сульфатные и хлоридные, а каждая группа включает три подгруппы по преобладанию катиона: натриевые, магниевые и кальциевые.

Наиболее распространенными среди вод нефтяных месторождений являются гидрокарбонатно-натриевые и, особенно, хлоридно-кальциевые воды. Состав пластовых вод некоторых нефтяных месторождений нашей страны представлен в табл. 3.

Хлоридно-кальциевые воды характеризуются высокой минерализацией, плотность вод колеблется в широких пределах и достигает 1,2 г/см. В хлоридно-кальциевых водах содержится значительное количество ионов Na⁺, Cl^–, меньше ионов Ca²⁺ и Mg² ⁺ и ещё меньше CO₃^2–, HCO₃ ^–. Воды отдельных месторождений могут содержать большое количество железа (до 300 мг/л).

Гидрокарбонатно-натриевые воды отличаются меньшей минерализацией, плотность редко превышает 1,07 г/см³. Основными компонентами гидрокарбонатно-натриевых вод являются ионы Na⁺, Cl ^–. Отличительной особенностью этих вод является незначительное содержание ионов Ca²⁺. Данные о химическом составе подземных вод лежат в основе гидрогеохимических методов поиска и разведки нефтяных и газовых месторождений. Прямыми показателями нефтегазоносности является наличие в подземных водах нафтеновых кислот, бензола, фенолов и газов, насыщенных этаном, пропаном, бутаном. Косвенными показателями являются высокая минерализация; низкое содержание сульфат-ионов или полное его отсутствие; наличие хлоридов кальция или гидрокарбоната натрия, высокое содержание иода, брома, бора, иона аммония; повышенная радиоактивность; высокая насыщенность азотом биохимического происхождения и повышенное содержание гелия и диоксида углерода.

Низкое содержание сульфат-иона или полное отсутствие его в водах нефтяных месторождений объясняется тем, что присутствие органического углерода создает восстановительные условия в пласте. В результате этого сульфаты восстанавливаются по уравнению

MeSO₄ + 2C + H₂O = MeCO₃ + CO₂ + H₂S

Из приведенной реакции следует, что органическое вещество окисляется и превращается в СО₂, а сульфаты исчезают из вод, превращаясь в сероводород. Процессу восстановления сульфатов (десульфатации) способствуют бактерии-десульфатизаторы, живущие в нефти. Эти бактерии используют кислород сульфатов для дыхания, а углеводороды служат им источником питания.

Таблица 3

Химический состав и тип пластовых вод некоторых нефтяных месторождений [1]

Месторождение (нефтяной район)	Плотность, г/см³	Общее содержание солей, г/л	Химический состав, мг/л	Тип вод
Cl^–	SO₄^2–	HCO₃^–	Ca²⁺	Mg²⁺	Na⁺, K⁺	Fe²⁺, Fe³⁺
Усть- Балыкское (Западная Сибирь)	1,01–1,015	16–20		3,7					1,2	гидрокарбонатно- натриевый
Ромашкинское (Татарстан)	1,1–1,15	160–170	70000–80000	130–200	40–140	8000– 10000	1800–2500	32000–35000	50–70	хлоридно- кальциевый
Арланское (Башкортостан)	1,15–1,17	200–225			60–65	5500– 6000	3400–3800	9000–10000	–	хлоридно- кальциевый

СТОЧНЫЕ ВОДЫ

Сточной водой называется использованная на производственные или бытовые нужды вода, получившая загрязнения, которые изменили её состав и свойства. К сточным относят также воды, образующиеся в результате выпадения атмосферных осадков в пределах населенных пунктов и промышленных предприятий.

Составы сточных вод отличаются большим разнообразием и зависят от происхождения. Наибольшее количество примесей имеют воды химической, целлюлозно-бумажной, горно-металлургической, нефте- и углеперерабатывающей промышленности.

Производственные сточные воды загрязнены главным образом отходами производства. Это могут быть кислоты, щелочи, соли, нефтепродукты, различные органические соединения, в том числе ядовитые (токсичные), опасные для живой природы. В зависимости от значения рН сточные воды имеют щелочной, кислый или нейтральный характер среды. Примеси могут находиться в грубодисперсном, коллоидном и истинно-растворенном состоянии.

Сточной водой на нефтяном месторождении является смесь пластовой воды с пресной водой, добавляемой в нефть в процессе её обессоливания и обезвоживания, и ливневыми водами. Содержание пластовых вод в нефтепромысловых сточных водах составляет 80-85%. Сточные воды нефтяных месторождений характеризуются высоким содержанием механических примесей (до 3000 мг/л и нефти (до 5000 мг/л). Нефть в этих водах находится преимущественно в эмульгированном состоянии.

По всем месторождениям нашей страны объём нефтепромысловых сточных вод превышает 750 млн м³ в год.