Физ. свойства связанной воды

Последнее сообщение
Trul 21 11
Дек 10

Уважаемые коллеги! Никак не натолкнусь в литературе на исчерпывающее описание физ. свойств связанной воды. В частности меня интересует, может ли связанная вода содержать растворенный газ, и если может, то в каких количествах (примерно, по сравнению со свободной водой). Чем обусловлена ее повышенная плотность?

Гоша 1197 15
Дек 10 #1

Повышенная плотность из-за того что молекулы воды "теснее" прилегают друг к другу.

Не уверен насчет "растворенного в связанной воде газа" вообще, раз уж речь идет о молекулярном уровне.
"Связанный газ" тогда получится что ли? В гидратах я ни бельмеса.

FullChaos 875 14
Дек 10 #2

Согласно исследованиям плотность связанной воды около 1,02 г/см3, а не как вы прочитали 1,4 (или около того). Но мифы живучи.
Повышенная плотность обусловлена ориентировкой молекул в двойном электрическом слое. Газу скорее всего там места нету.

Smart7 8 11
Дек 10 #3

FullChaos пишет:

Согласно исследованиям плотность связанной воды около 1,02 г/см3, а не как вы прочитали 1,4 (или около того). Но мифы живучи.
Повышенная плотность обусловлена ориентировкой молекул в двойном электрическом слое. Газу скорее всего там места нету.


Могли бы Вы указать источник, согласно которому плотность св.воды однозначно равна 1.02 г/см3? По моим данным, плотность связанной воды по данным различных исследователей, варьирует в диапазоне 1.2-1.4, в среднем 1.25.

FullChaos 875 14
Дек 10 #4

Исчерпывающая статья (где-то тут уже выкладывал): Связанная вода в горных породах: новые факты и проблемы, В.А. Королев, МГУ, 1996.

ShadowRaven 620 12
Дек 10 #5

"Исчерпывающая статья.........1996 " это таки да!

Связанная вода, как правило делиться на капиллярно-связанную и глинисто-связанную. последняя обладает свойствами принципиально отличными от "свободной" воды. есть несколько примеров в книге Соколова, в МГУ на каф Почвоведенья так-же публиковались работы.

Из личного опыта единственный пример (при наличии ЯМР, quad-combo и керна XRD-Porosity) давал цифру близкую к 1.2

Matroskin 39 11
Дек 10 #6

Trul пишет:

Уважаемые коллеги! Никак не натолкнусь в литературе на исчерпывающее описание физ. свойств связанной воды. В частности меня интересует, может ли связанная вода содержать растворенный газ, и если может, то в каких количествах (примерно, по сравнению со свободной водой). Чем обусловлена ее повышенная плотность?

Инннтересный вопрос. Что вы подразумеваете под связанной водой?

FullChaos 875 14
Дек 10 #7
Цитата

Исчерпывающая статья.........1996 " это таки да!

Связанная вода, как правило делиться на капиллярно-связанную и глинисто-связанную. последняя обладает свойствами принципиально отличными от "свободной" воды

Таки да! smile.gif связанная вода не заканчивается упомянутыми вами типами. Существуют и другие. Знаете другую такую же объективную книгу/статью последних двадцати лет где привидение результаты исследований, а не просто переписано что-то предыдущее? Ждем с нетерпением. Я не нашел, хотя и интересовался.

Цитата

Из личного опыта единственный пример (при наличии ЯМР, quad-combo и керна XRD-Porosity) давал цифру близкую к 1.2

Разрешающая способность ЯМР 1-5 мкм? Какая при этом достоверность? Мне правда интересно.

csforfun 470 13
Дек 10 #8

ShadowRaven пишет:

Из личного опыта единственный пример (при наличии ЯМР, quad-combo и керна XRD-Porosity) давал цифру близкую к 1.2


Это всё интересно, только не понятно, зачем... При оценке свойств коллектора (если не рассматривать совсем уж экзотику) плотность связанной воды в диапазоне 1-1.2 г/см3 врядли сыграет роль по причине банально малого объема этой связанной воды в объеме породы (это мы сейчас о воде глин говорим, которая возможно плотнее свободной воды именно по "физическим" причинам) - разрешения методов ГИС, в частности того же плотностного, не хватит. И не надо забывать, что воду глин любят сравнивать по плотности с единичкой - плотностью дистиллированной водички. А при минерализации 150г/л даже самая что ни на есть свободная и ничем не связанная вода имеет плотность уже 1.1 г/см3.

Док 181 11
Дек 10 #9

ShadowRaven пишет:

Из личного опыта единственный пример (при наличии ЯМР, quad-combo и керна XRD-Porosity) давал цифру

Павел, тут вот что подумалось. Вот смотри, по ЯМР можем разложить количество связанной воды по спектру пористости, то-есть оценить распределение воды различной "тонкости" (а соответственно и различной удельной проводимости) в диапазоне пористости до 33 мкс. Как считаешь, есть ли смысл порыть во взаимосвязях суммарной проводимости связанной воды от спектрального распределения пористости (той, что лежит до 33мкс)?
Идея в том, что бы как то (не криво через глинистость) учитывать вклад проводимости связаной воды в интегрально измеренную проводимость пласта.

csforfun 470 13
Дек 10 #10

Док пишет:

Павел, тут вот что подумалось. Вот смотри, по ЯМР можем разложить количество связанной воды по спектру пористости, то-есть оценить распределение воды различной "тонкости" (а соответственно и различной удельной проводимости) в диапазоне пористости до 33 мкс. Как считаешь, есть ли смысл порыть во взаимосвязях суммарной проводимости связанной воды от спектрального распределения пористости (той, что лежит до 33мкс)?
Идея в том, что бы как то (не криво через глинистость) учитывать вклад проводимости связаной воды в интегрально измеренную проводимость пласта.


а какова разрешающая способность (по времени/амплитуде) у ЯМР в диапазоне времен < 33 мкс? Хватит ли чувствительности аппаратуры? Тем более не в лабораторных условиях, а в скважине, где и так записи частенько шумят. И как выделить проводимость связанной воды из общей проводимости породы? Или зависимость на глинах будете искать, и на глинистые песчаники перекладывать?

beaves 465 13
Дек 10 #11

Чем больше минерализация связанной воды, тем "ярче" действует ДЭС (двойной электрослой), тем больше плотность связанной воды.

RomanK. 2164 14
Дек 10 #12

Я несколько отвлеченно спрошу, как геометрическое положение капли воды в поре влияет на её физические свойства? В случае химической связи с породой может быть и да, а то что "молекулы теснее прижимаются друг к другу" это вроде как называется давлением. Мне непонятно.

Док 181 11
Дек 10 #13

csforfun пишет:

а какова разрешающая способность (по времени/амплитуде) у ЯМР в диапазоне времен < 33 мкс? Хватит ли чувствительности аппаратуры? Тем более не в лабораторных условиях, а в скважине, где и так записи частенько шумят. И как выделить проводимость связанной воды из общей проводимости породы? Или зависимость на глинах будете искать, и на глинистые песчаники перекладывать?

Вот я и спрашиваю о принципиальной возможности такого подхода. Это наоборот что бы от "глин" уйти.
То есть поискать возможную сколь-нибудь устойчивую регрессию уд проводимости от "размера" мелкопористости. Тогда входные данные будут:
Спектр водонасыщенной пористости до 33мкс; Заданная минерализация; Кп эф.; и измеренная проводимость пласта. На выхлопе ожидается УЭС флюида заполняющего поры далее 33мкс.
ИМХО, муть в электрике в первую очередь идет от того что влияние связанной воды учитывается опосредовано через величину Кгл. Компонентную модель глинистости как правило берут с потолка. Это мнение основано на материалах работ по петрофизическому обеспечению комплекса СГК+ННК+ГГКП для Самотлора и Ван-Егана. Вакурат что бы через минеральнокомпонентную модель работать. Это была удачная работа, но комплекс не технологичен для требуемой точности и спец исследования керна обязательны для каждого пласта.

Matroskin 39 11
Дек 10 #14

Trul пишет:

Уважаемые коллеги! Никак не натолкнусь в литературе на исчерпывающее описание физ. свойств связанной воды. В частности меня интересует, может ли связанная вода содержать растворенный газ, и если может, то в каких количествах (примерно, по сравнению со свободной водой). Чем обусловлена ее повышенная плотность?

Почитай труды Кобрановой В.Н. и Злочевской, хоть исследования и проводились в 70-80х года, более полного и подробного исследования свойств связанной воды я не встречал.
Стоит обратить внимание, что все исследования связанной воды основаны на изучении глинистых пород.
Плотность связанной воды зависит от расположения и качества адсорбционных центров и обменных катионов, а также прилагаемого парциального давления воды. Например, Na, Li и К занижают её.
В среднем плотность 1,2-1,4, хотя забугорные исследователи приводят данные о значениях и меньше 1.
Плотность свзянной воды уменьшается при постепенном переходе от слоя мономолекулярной адсорбции к полимолекулярной.

nizhlogger 327 12
Дек 10 #15

Док пишет:

ИМХО, муть в электрике в первую очередь идет от того что влияние связанной воды учитывается опосредовано через величину Кгл. Компонентную модель глинистости как правило берут с потолка. Это мнение основано на материалах работ по петрофизическому обеспечению комплекса СГК+ННК+ГГКП для Самотлора и Ван-Егана.

Это в простейших моделях влияние связанной воды учитывается опсредованно через Кгл. Типа Индонезии или Симанду. Так как они эмпирические, то для отдельных случаев почему бы и нет. Но в лоб без статистики их использовать нельзя.
А в более универсальной двойной воде уже надо иметь Кгл*Кп(гл). То есть как то оценивать Кп(гл). И это было всегда большой проблемой использования двойной воды. Так как если ЯМК нет то по сути с потолка очень приблизительно приходиться брать.
А в Ваксмане ещё и емкость катионообмена в воде глин надо задавать. То есть подсчитывать потенциальное увеличение проводимости связанной воды.
Так что в электрике всё нормально.

nizhlogger 327 12
Дек 10 #16

Док пишет:

Вот я и спрашиваю о принципиальной возможности такого подхода. Это наоборот что бы от "глин" уйти.
То есть поискать возможную сколь-нибудь устойчивую регрессию уд проводимости от "размера" мелкопористости.

Это уже всё описано моделью "двойного электрического слоя". По моей практике отсечка в 3 мс как раз хорошо подходит для разделения объёмов воды с повышенной проводимостью и с обычной.
То есть до 3мс повышенная проводимость. После 3мс такая же как и у остальной воды в пласте.
Берёшь объём сигнала ЯМК до 3 мс и имеешь объём воды с повышенной проводимостью.
Надо просто почаще хороший ЯМК использовать.

Док 181 11
Дек 10 #17

nizhlogger пишет:

То есть как то оценивать Кп(гл). И это было всегда большой проблемой использования двойной воды. Так как если ЯМК нет то по сути с потолка очень приблизительно приходиться брать.
А в Ваксмане ещё и емкость катионообмена в воде глин надо задавать. То есть подсчитывать потенциальное увеличение проводимости связанной воды.

Ага! и при этом среднепотолочном походе у тебя в электрике всё нормально ))))
ИМХО, мерить надо, а задавать только железобетонные константы. Ибо ручки у всех по разному шаловливы.

nizhlogger 327 12
Дек 10 #18

Док пишет:

Ага! и при этом среднепотолочном походе у тебя в электрике всё нормально ))))
ИМХО, мерить надо, а задавать только железобетонные константы. Ибо ручки у всех по разному шаловливы.

Конечно измерять нужно. ЯМК писать. В каждой разведке и хотя бы в каждой 10й добыче.
И тогда будет что задавать. Правильность анализа ведь не только измерениями собственно электрики обеспечивается. Без остальных измерений сама электрика мало чего стоит. Так что нет проблемы электрики. Есть проблема комплекса измерений.

Док 181 11
Дек 10 #19

nizhlogger пишет:

Берёшь объём сигнала ЯМК до 3 мс и имеешь объём воды с повышенной проводимостью.

А давай детальней прикинем. Терригенку полимиктово глинистую возьмем.
1) В Х.З. каком диапазоне отсечки по ЯМК, должна быть вода у которой Эланский считает что УЭС порядка ~0,2 Омм.
2) до 3мс повышеная проводимость (кстати, сколько?)
3) Где то еще до 33мс будет вода, которая остается неподвижной, но имеет УЭС близкое к пластовой (3-33мс?).
4) В нефтяном пласте будет доля воды несколько осолоненой, ИМХО это на временах более 33мс и частично на временах меньше 33мс (за счет ионного обмена).
Хочешь сказать без элементов субьективизма интерпретатора, это разнообразие описывается строгой технологической картой процесса обработки? Тоесть, мне интересно, с какого этапа обработки приходится начинать рукоблудничать? И какова устойчивость методики от объекта к объекту?

ShadowRaven 620 12
Дек 10 #20

Док пишет:

А давай детальней прикинем. Терригенку полимиктово глинистую возьмем.
1) В Х.З. каком диапазоне отсечки по ЯМК, должна быть вода у которой Эланский считает что УЭС порядка ~0,2 Омм.
2) до 3мс повышеная проводимость (кстати, сколько?)
3) Где то еще до 33мс будет вода, которая остается неподвижной, но имеет УЭС близкое к пластовой (3-33мс?).
4) В нефтяном пласте будет доля воды несколько осолоненой, ИМХО это на временах более 33мс и частично на временах меньше 33мс (за счет ионного обмена).
Хочешь сказать без элементов субьективизма интерпретатора, это разнообразие описывается строгой технологической картой процесса обработки? Тоесть, мне интересно, с какого этапа обработки приходится начинать рукоблудничать? И какова устойчивость методики от объекта к объекту?


В полимиктовом песчанике распределение, вероятно, будет бимодадльно. Тогда "отсечка" Т2 берётся не по 3 мсек., а по минимуму чтобы отделить микропоры (преимуществено глин минералов) от макро пор (межгранулярных);

отсечку в 33 мсек., использовать не рекомндуется, для капилл св. воды надо выводить SBVI

Это все, увы опосредованно помогает для решения озвученной выше проблемы, т.к. даже определив объем гл-связанной воды вопрос с её проводимостью не решен.

Для некоторых разрезв Скалистых гор, строил зависимость CBW--RT (этакий псевдо Пикетт) для экстраполяции на Rwb; Работало, но при этом "М"~1.1--1.3 т.е. трещинному коллектору. "Решив" частично вопрос со связанной водой вводим "новую" переменную "М" :-(

Go to top