| 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 CO32–, 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– | SO42– | 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.
