ХИМИЧЕСКАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ ПЛАСТОВЫХ ВОД




В связи с большим разнообразием природных вод многими исследователями были предложены различные системы классификации вод на основе тех или иных признаков. Большинство классификаций основано на химическом составе природных вод и количественных соотношениях между отдельными компонентами растворенных в воде веществ. Наиболее интересные классификации предложены В. И. Вернадским, В. А. Александровым, В. А. Сулиным. До сравнительно недавнего времени для характеристики вод нефтяных месторождений пользовались классификацией Пальмера. Некоторые из этих систем рассмотрены ниже.

Характеристика вод по Пальмеру. Классификация Пальмера широко применяется геологами-нефтяниками при изучении вод нефтяных и газовых месторождений. В основу этой классификации положено соотношение в воде количеств миллиграмм-эквивалентов ионов щелочных металлов (a), ионов щелочноземельных металлов (b) и анионов сильных кислот (d).

Количества их соответственно равны

В зависимости от преобладания тех или иных ионов в воде Пальмер разделяет все воды на пять классов:

I класс d < a;

II класс d = a;

III класс a < d < (a+b);

IV класс d = (a+b);

V класс d > (a+b).

Для характеристики качества воды используют шесть показателей:

– первичная соленость, представляющая собой сумму процент-эквивалентов ионов щелочных металлов () с равным количеством процент-эквивалентов анионов сильных кислот ();

– первичная щелочность – это сумма процент-эквивалентов ионов () с равным количеством процент-эквивалентов ионов слабых кислот () первичная щелочность вычисляется для вод I класса, у которых d < a, т.е. сумма процент-эквивалентов ионов щелочных металлов больше суммы процент-эквивалентов ионов сильных кислот;

– вторичная соленость – это сумма процент-эквивалентов ионов сильных кислот, оставшихся в избытке после соединения ионов щелочных металлов с ионами сильных кислот, с равным количеством процент-эквивалентов щелочноземельных металлов (); вторичная соленость вычисляется для вод III, IV, V классов, у которых d > a, т.е. суммы процент-эквивалентов ионов сильных кислот больше суммы процент-эквивалентов ионов щелочных металлов;

– вторичная щелочность – это сумма процент-эквивалентов ионов щелочноземельных металлов, оставшихся в избытке после соединения их с избытком ионов сильных кислот, с равным количеством процент-эквивалентов слабых кислот (). Этот показатель характеризует временную жесткость воды; показатель вычисляется для вод I, II и III классов;

– третичная соленость – это сумма процент-эквивалентов и равного количества процент-эквивалентов сильных кислот. Этот показатель имеют воды, содержащие ионы железа и характеризуемые соотношением ионов
d > (a+b); показатель вычисляют для вод V класса;

– третичная щелочность – это сумма процент-эквивалентов с равным количеством процент-эквивалентов слабых кислот, этот показатель имеют кислые воды (класс V).

Классификация природных вод по Сулину. Эта классификация широко применяется в нефтегазодобывающей промышленности СССР. В соответствии с рассматриваемой классификацией природные воды подразделяются на четыре генетических типа:

I – сульфатно-натриевые;

II – гидрокарбонатно-натриевые;

III – хлормагниевые;

IV – хлоркальциевые.

Принадлежность воды к определенному генетическому типу устанавливают по величине отношения чисел эквивалентов отдельных ионов. Ключевым показателем является отношение

где – количество миллиграмм-эквивалентов иона в воде.

Если это отношение больше единицы, воду относят к типу гидрокарбонатно-натриевых или сульфатно-натриевых, если же это отношение меньше единицы, вода принадлежит к типу хлормагниевых или хлоркальциевых.

При значении отношения

определяют величину отношения

При величине

воду относят к типу сульфатно-натриевых, если же

то вода принадлежит к типу гидрокарбонатно-натриевых.

При отношении

определяют величину отношения

При величине

воду относят к типу хлормагниевых, если же

,

то вода принадлежит к типу хлоркальциевых.

Согласно классификации природных вод по В. А. Сулину, каждый тип вод подразделяется на группы: А) гидрокарбонатные, Б) сульфатные и
В) хлоридные
; группы, в свою очередь, подразделяются на классы и подгруппы. Классификация вод по В. А. Сулину приведена в табл. 4.

Отнесение вод к определенной группе и подгруппе проводится на основании определения величины отношения количеств эквивалентов отдельных ионов (по преобладающей характеристике).

Так, например, если величины отношений и , т.е. , то вода относится к группе сульфатных вод.

Аналогично при величинах отношений и , т.е. , то вода относится к подгруппе кальциевых вод.

Классы вод определяются их характеристикой по Пальмеру, например, к классу относятся воды с преобладанием вторичной щелочности, т.е. А 2 > A 1 и А 2 > S 1, и А 2 > S 2, к классу с преобладанием первичной солености и т.д.

Для сопоставления результатов анализа вод используют также графические методы. Широко известны гидрогеологам графики Роджерса, Сулина, Толстихина и др.

На рис. 5 представлена колонка химического состава природных вод по Роджерсу. Для построения графика Роджерса на вертикальной колонке откладывают значения процент–эквивалентов шести главных ионов, содержащихся в исследуемой воде. Колонка Роджерса дает возможность наглядно представить солевой состав воды.

 

Рис. 5


Таблица 4



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2023-01-17 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: