Характеристика экзогенных вод

Свдиментогенные воды находятся в горных породах с момента их образования и даже раньше. В стадии раннего диагенеза, когда будущие горные породы представлены еще неуплотненными илами, будущие седиментационные воды пропитывают эти илы в виде «иловых вод или растворов». Часть вод водоема захватывается и увле­кается накапливающимися осадками в виде иловой воды и затем погребается под новыми слоями осадков. Если среди илов встреча­ются песчаные слои, уплотнение которых на данной стадии незначительно, то часть иловых вод неизбежно попадает в них. По мере уплотнения илов до сланцев глинистые породы теряют почти 90% заключенных в них вод. В начале своего существования у седиментационных вод тот же состав, что и у вод водоема, из которого они происходят; это нормальная морская вода либо вода опресненных эпиконтинентальных морей. Они сохраняются длительное время, играют важную роль в формировании запасов вод артезианского бас­сейна, приурочены к закрытым изолированным структурам, харак­теризуются высокой минерализацией, участвуют в формировании залежей нефти и газа.

Инфильтрогенные воды проникают в горные породы путем ин­фильтрации (собственно инфильтрационные) уже после их образо­вания и, как правило, заполненные водой другого происхождения. Выделяют инфильтрацию:

• субаэральную (наземную) — проникновение в породы атмо­сферных и поверхностных вод;
• субаквальную (подводную) и втекание речных, озерных и морских вод в породы, обнажающиеся ниже уровня воды в во­доеме.

Воды из атмосферы и гидросферы проникают в породы путем: инфильтрации; инфлюации (т.е. втекания) по каналам относительно крупного сечения — пещерам, гротам, карстовым воронкам, ка­вернам и трещинам (инфлюационные воды); парообразной форме с последующей конденсацией в породе (конденсационные воды).

Конденсационный вид питания возникает если в трещиноватых кавернозных твердых или раздельно-зернистых породах, представленных грубо и крупнозернистыми разностями, присутствуют во­дяные пары, перемещающиеся под влиянием разности их упругостей и температурных градиентов.

В криолитозоне питание вод осуществляется за счет инфиль­трации и инфлюации атмосферных талых и поверхностных вод по трещинам и пустотам с образованием зон таликов. Здесь конден­сационное питание носит сезонный характер. Проникнув в породы, инфильтрационные воды начинают двигаться, сначала как грун­товые воды, а затем как напорные. В самом начале инфильтрационная вода является практически пресной и почти не содержит рас­творенных веществ, но по мере движения она обогащается ионами, солями и газами за счет выщелачивания, испарения, деятельности микроорганизмов. По мере движения инфильтрогенные воды дости­гают нефтяных и газовых залежей, контактируя с ними, приобретают специфические черты и могут привести к их разрушению.

Возрожденные воды высвобождаются (возрождаются) при дегидра­тации седиментогенных минералов, главным образом при перестройке структуры глинистых пород, при превращении монтмориллонита в иллит и другие гидрослюды за счет освобождения межслоевой воды.

К характерным особенностям возрожденных вод относятся:

• повышенная растворяющая способность;
• агрессивность;
• приобретение части растворенных веществ внутри самих мине­ралов;
• образование за счет связанной конституционной воды.

Конденсационные воды возникают:

• вследствие проникновения паров воды из воздуха в почву и горные породы, где их перемещение происходит в результате разности упругости водяного пара при различных температурных условиях почвы и горных пород;
• из вод любого генезиса, прошедших паровую фазу под действием любого вида глубинной теплоты;
• в результате конденсации газоконденсатной смеси в газоконден­сатных месторождениях при перемещении ее на более высокий гипсометрический уровень. Воды в момент выделения не со­держат растворенных веществ они маломинерализованы (иногда ультрапресные, 0,7—8,0 г/дм³ ), находятся в самих залежах или непосредственно под ними, существуют самостоятельно, но всегда образуют локальные скопления. В водах этого типа практически отсутствуют сульфат-ионы, повышена концентрация ионов калия, уменьшена концентрация ионов натрия, отсут­ствуют бром, йод, бор, высока степень преобразованности, значительная влагоемкость (8,1 г/м³), большое содержание ОВ. Эти особенности служат важным диагностическим признаком. Воды присутствуют во всех газоконденсатных месторождениях, легко диагностируются.

Выделяют конденсационные воды:

• первичные, возникающие при конденсации первичной паровой фазы до начала разработки месторождений;
• вторичные (или дистилляционные), возникающие при испарении воды в ходе конденсации паровой фазы при снижении давления;
• эпиконденсационные, образующиеся в газоконденсатных залежах в результате конденсации паровой воды, сопровождающей ре­троградную конденсацию УВ при снижении пластового давления.

Гидратные воды возникают при разрушении газогидратов — твердых кристаллических веществ, состоящих из молекул пресной воды, в которых во внутренних полостях кристаллической решетки находятся молекулы газа (метана). Кристаллическая решетка не может существовать без газа. При наличии соответствующих условий (высокая температура, уменьшение давления, присутствие бромидов кальция) происходит разрушение газогидратных залежей и высвобождение кристаллизационных гидратных вод, практически пресных.

Талассогенные воды имеют морское происхождение; как правило, это соленые воды и рассолы. Среди них преобладают воды хлоридно-натриевого состава с высоким содержанием сульфатов, ионов магния, кальция, железа, брома. Состав их близок к составу морской воды. Минерализация их колеблется от 33 до 300 г/дм³.

Воды органического происхождения выделяются наряду с перечи­сленными типами вод. В процессе отложения минеральных осадков в водной среде происходит захоронение органических веществ, со­держащих то или иное количество воды, йода, калия. При распаде захороненные органические остатки выделяют воду и микроэле­менты. Эти воды принимают участие в формировании запасов вод закрытых структур наряду с водами другого генезиса, в частности вод нефтяных и газовых месторождений.

Техногенные воды появляются в нефтегазоносных бассейнах при искусственном заводнении залежей, сбросе сточных вод и т.д. Вытесняя природные воды могут образовывать локальные скопления.