地层水物理性质

在油气田中，油、气、水三者往往是共存的，地层水（油气田水）是与油气共存的地下水。地层水中由于溶解相当多的盐类成分，且不同地区、不同层位的地层水总矿化度变化大，因而常常影响其物性。地层水密度比纯水大，普遍大于1.0g/cm³，最大可达1.3g/cm³以上。从图3-1可见，鄂尔多斯盆地中部气田地层水密度与总矿化度呈明显的正相关关系。

图3-1　鄂尔多斯盆地中部气田地层水密度与总矿化度（TDS）的关系

地层水由于受溶解物、胶质、有机烃类、矿物质及生物沾染的影响而带色，部分地区含有硫化氢的地层水，其氧化时分解出游离硫而呈淡黄绿色。若含Fe³⁺的胶状体时，呈淡黄色、褐色；Mn含量高的地层水呈褐色。例如，鄂尔多斯盆地中部气田陕12、陕58、陕37等井奥陶系马家沟组地层水呈淡黄色、黄色；松辽盆地北部朝阳沟阶地的四深1井地层水中Mn的含量达127.18mg/L，地层水呈褐色（黄福堂等，1999）。

一般来说，远离油藏的地层水水质无色透明，而与油藏接触的地层水中，因含有油脂乳化物而透明度较差，常呈浑浊状。鄂尔多斯盆地中部气田奥陶系马家沟组地层水多数呈无色透明，水质较清，也有部分水样透明度较差，较为浑浊，如陕12井、陕37井等。

地层水因地区、层位差异，所含NaHCO₃有高有低，使pH值变化大，从酸性变化到碱性，pH值一般为4～9。远离油藏的地层水无味，与油藏接触的地层水，由于水中溶解一定量的烃类，则具有汽油和煤油味，略带咸涩味。有些地区因水中含有H₂S气体（如松辽盆地北部），则有腐烂鸡蛋臭味（黄福堂等，1996,1999）。

对鄂尔多斯盆地中部气田116个奥陶系马家沟组地层水样统计表明，其pH值介于3.7～8.7之间（图3-2），属于偏酸性—弱碱性，以5.0～6.5为主（偏酸性—酸性），这可能与该区高的总矿化度有关。Hanor等（1994）认为，高的总矿化度使H⁺活度增高，导致地层水变得偏酸性。

图3-2　鄂尔多斯盆地中部气田马家沟组地层水pH值直方图分布

通过对中部气田32个奥陶系马家沟组地层水样的实测，氧化还原电位（E_h）均呈低的负值（分布在－404.6～－139.6mV之间），反映出比较还原的水化学条件。