[發(fā)明專利]用于供應(yīng)低鹽濃度注射水的過程和系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201880022220.0
• 申請(qǐng)日: 2018-03-26
• 公開（公告）號(hào): CN110573460B
• 公開（公告）日: 2022-04-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: J.H.克勞奇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 英國(guó)石油勘探運(yùn)作有限公司
• 主分類號(hào): C02F1/44
• 分類號(hào): C02F1/44;C02F9/00;B01D61/02;C02F103/08;B01D61/08
• 代理公司: 中國(guó)專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 鄒松青;傅永霄

一種淡化系統(tǒng)，包括：具有進(jìn)口側(cè)和出口側(cè)的饋送泵；具有進(jìn)口、RO滲透液出口和RO濃縮液出口的第一RO級(jí)；具有進(jìn)口、RO滲透液出口和RO濃縮液出口的第二RO級(jí)，以及具有進(jìn)口、NF滲透液出口和NF濃縮液出口的NF級(jí)；以及一組導(dǎo)管，所述一組導(dǎo)管適于：(a)將饋送泵的出口側(cè)連接到第一RO級(jí)的進(jìn)口；(b)將第一RO級(jí)的濃縮液出口連接到(i)第二RO級(jí)的進(jìn)口和NF級(jí)的進(jìn)口；以及(c)將第一RO級(jí)的滲透液出口、第二RO級(jí)的滲透液出口和NF級(jí)的滲透液出口直接或間接連接到低鹽濃度水注射管線。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于提供用于油儲(chǔ)層的低鹽濃度注射水的過程，該低鹽濃度注射水具有受控的鹽濃度用于避免地層損害以及足夠低的硫酸根離子濃度以避免儲(chǔ)層的酸化，以及涉及用于生產(chǎn)這種注射水的淡化系統(tǒng)。

背景技術(shù)

如在國(guó)際專利申請(qǐng)WO 2008/029124中所描述的，已知注射低鹽濃度水到儲(chǔ)層的含油地層內(nèi)以便增強(qiáng)油從儲(chǔ)層的回收。

與注低鹽濃度水關(guān)聯(lián)的問題在于，淡化技術(shù)可以產(chǎn)生具有低于用于到含油儲(chǔ)層內(nèi)的連續(xù)注射的最佳鹽濃度的水。事實(shí)上，例如通過引起在地層中的粘土的膨脹，淡化水可以損害儲(chǔ)層的含油巖石地層，且可以抑制油回收。因此，存在注射水的最佳鹽濃度，其提供增強(qiáng)油回收同時(shí)緩解地層損害的風(fēng)險(xiǎn)的益處，且最佳值可以隨著地層變化。通常，在含油地層包括包含高水平的膨脹粘土的巖石的情況下，在注射水具有在500ppm到5,000ppm的范圍內(nèi)，優(yōu)選地在500ppm到3,000ppm的范圍內(nèi)，尤其在1,000ppm到2,000ppm的范圍內(nèi)的總?cè)芙夤腆w含量（TDS）時(shí)，可以避免地層損害，同時(shí)仍然從地層釋放油。

然而，由于未處理的高鹽濃度水的高的硫酸根離子和多價(jià)陽(yáng)離子含量以及在未處理的高鹽濃度水中痕量元素和養(yǎng)分的存在，不期望將具有低的多價(jià)陽(yáng)離子和多價(jià)陰離子含量的淡化水與諸如海水的未處理的高鹽濃度水混合。因此，這種混合水流的高硫酸根離子含量以及痕量元素和養(yǎng)分在混合水流中的存在可以導(dǎo)致硫酸鹽還原細(xì)菌的增殖以及因此導(dǎo)致儲(chǔ)層酸化。此外，在注射水接觸通常在地層的原生水中存在的諸如鋇、鍶和鈣陽(yáng)離子的沉淀物前體陽(yáng)離子時(shí)，混合水流的高多價(jià)陽(yáng)離子含量可以導(dǎo)致不能溶解的礦物鹽的不可接受水平的沉淀（結(jié)垢）。此外，淡化水與諸如海水的高鹽濃度水的混合可以導(dǎo)致包含不可接受水平的多價(jià)陽(yáng)離子（尤其是，鈣和鎂陽(yáng)離子）的混合水流。因此，為了利用低鹽濃度注射水實(shí)現(xiàn)增量式油回收，在低鹽濃度注射水中的多價(jià)陽(yáng)離子的濃度與在儲(chǔ)層的原生水中的多價(jià)陽(yáng)離子的比率應(yīng)當(dāng)小于1，優(yōu)選地小于0.9，更優(yōu)選地小于0.8，尤其小于0.6，例如，小于0.5。

國(guó)際專利申請(qǐng)公布號(hào)WO2011/086346涉及一種用于生產(chǎn)具有受控鹽濃度和受控硫酸根離子濃度的注射水流的過程，該注射水流適用于注射到油儲(chǔ)層的產(chǎn)油地層內(nèi)，該過程包括如下步驟：

饋送水源水到淡化設(shè)施，所述水源水具有在20,000ppm到45,000ppm范圍內(nèi)的總?cè)芙夤腆w含量和在1,000ppm到4,000ppm的范圍內(nèi)，優(yōu)選地在1,500ppm到4,000ppm范圍內(nèi)的硫酸根離子濃度，所述淡化設(shè)施包括多個(gè)反滲透（RO）膜單元和多個(gè)納濾（NF）膜單元，其中，水源水被加壓到在350 psi到1250 psi絕對(duì)值的范圍內(nèi)的壓力，且將水源水分開以提供用于RO膜單元的饋送水（在下文中稱為“RO饋送水”）以及用于NF膜單元的饋送水（在下文中稱為“NF饋送水”）；

如果必要的話，在將RO饋送水引入到RO膜單元以及從RO膜單元抽出RO滲透液和RO滲余液之前，將RO饋送水的壓力增加到在900psi到1250 psi絕對(duì)值范圍內(nèi)的值，其中，RO膜單元以單通、單級(jí)模式或以單通、兩級(jí)模式操作，以及其中，RO滲透液的回收率基于饋送到RO膜單元的RO饋送水的體積在按照體積計(jì)35%到75%的范圍內(nèi)，優(yōu)選地按照體積計(jì)35%到60%的范圍內(nèi)，使得RO滲透液具有小于250ppm的總?cè)芙夤腆w含量和小于3ppm的硫酸根離子濃度；