用于生产和分离油的系统技术方案

本发明专利技术涉及一种用于生产和分离油的系统。所述系统包括含油地层、离子强度小于0.15M且总溶解固体含量为200ppm至10000ppm的低盐度水性流体、总溶解固体含量大于10000ppm的盐水溶液，和破乳剂。所述系统还包括用于将低盐度水性流体引入含油地层中的机构、用于在将低盐度水性流体引入地层中之后从地层生产油和水的机构，和用于使盐水溶液和破乳剂与由地层生产的油和水接触、并使生产的油与生产的水分离的机构。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于生产和分离油的系统
本专利技术涉及一种用于从含烃地层生产烃类的系统。特别地，本专利技术涉及一种用于从含烃地层生产烃类和水，并使烃类与水分离的系统。
技术介绍
存在于含油地层中的油的仅一部分可由于地层的自然压力而采收。由所述“一次”采收而采收的油通常为地层中的油的5％至35％。已开发提高油采收的方法以将可从含油地层中采收的油的量增加至大于在一次采收中采收的油的量。水驱广泛用于二次采收的方法，在水驱中，水通过注射井注入含油地层，以将油调动和驱动通过地层以从生产井中生产，所述二次采收用于将自地层采收的油的量增加超过一次采收。近来，使用具有低盐度的水的水驱已用于相对于在常规的更高盐度的水驱中采收的油量增加自地层采收的油量。低盐度水可代替常规用于二次采收中的水驱的更高盐度的水使用，或者低盐度水可在常规的更高盐度的水驱之后使用，以相比于在三次采收过程中的初始水驱的油采收递增增加油采收。用于低盐度水驱中的低盐度水具有比存在于地层中的原生水更低的离子强度，所述低盐度水通常具有0.15M或更低的离子强度，具有200份/百万份(“ppm”)至10000ppm的总溶解固体(“TDS”)含量和比原生水的多价阳离子含量更小的多价阳离子含量。将低盐度水注入地层中可通过双层膨胀而降低地层中的孔隙内油与地层的离子结合，从而导致岩石对烃类的吸附能力的降低。这通过使地层的孔隙表面更加水润湿且油润湿减小而增加了地层中油的移动性，从而允许移动的油从其所处的孔隙中移出，并被驱动至用于由地层生产的生产井。在使用水驱的提高的油采收过程中，油和水以及通常气体一起由地层生产。油、水和气体在分离器中分离，以从生产的水和气体中回收油。游离水通过相分离而从油中分离和去除。然而，油的至少一部分和水的一部分可在乳状液中紧密混合。乳状液可在聚结器中处理，所述聚结器通过使乳状液中(油包水乳状液中)的水或乳状液中(水包油乳状液中)的油聚结和相分离，从而协助破乳。随后可分别回收分离的相。通过低盐度水驱剂提高的油采收过程分离从含油地层中生产的油和水的改进的系统和方法是所需的。
技术实现思路
在一方面，本专利技术涉及一种系统，其包括：含油地层；离子强度小于0.15M且总溶解固体含量为200ppm至10000ppm的低盐度水性流体；总溶解固体含量大于10000ppm的盐水溶液；破乳剂；用于将所述低盐度水性流体引入所述含油地层中的机构；用于在将所述低盐度水性流体引入地层中之后从所述含油地层生产油和水的机构；和用于使所述盐水溶液和所述破乳剂与从所述含油地层生产的油和水接触，并使生产的油与生产的水分离的机构。在另一方面，本专利技术涉及一种系统，其包括：含油地层；离子浓度小于0.15M且总溶解固体含量为200ppm至10000ppm的低盐度水性流体；总溶解固体含量大于10000ppm的盐水溶液；破乳剂；用于将所述低盐度水性流体引入所述含油地层中的机构；用于在将所述低盐度水性流体引入地层中之后从所述含油地层生产油和水的机构；用于使所述盐水溶液和所述破乳剂与从所述含油地层生产的油和水接触的机构；和用于在使生产的油和生产的水与盐水溶液和破乳剂接触之后使生产的油与生产的水分离的机构。在又一方面，本专利技术涉及一种系统，其包括：含油地层；离子强度小于0.15M且总溶解固体含量为200ppm至10000ppm的低盐度水性流体；总溶解固体含量大于10000ppm的盐水溶液；破乳剂；用于将所述低盐度水性流体引入所述含油地层中的机构；包括用于在将所述低盐度水性流体引入地层中之后从所述含油地层生产油和水的生产井的机构；用于将所述破乳剂引入所述生产井中，并在所述生产井中混合所述破乳剂与生产的油和生产的水的机构；用于使所述盐水溶液与生产的油、生产的水和破乳剂的混合物接触的机构；和用于从生产的油、生产的水、盐水溶液和破乳剂的混合物中分离生产的油的机构。附图说明图1为可用于本专利技术的系统中的离子过滤器的图示。图2为可用于本专利技术的系统中的离子过滤器的图示。图3为可用于本专利技术的系统中的离子过滤器的图示。图4为根据本专利技术的油生产和分离系统的图示。图5为可用于本专利技术的系统中的油和水分离单元的图示。图6为可用于本专利技术的系统中的油和水分离单元的图示。图7为可用于本专利技术的系统中的油和水分离单元的图示。图8为可用于本专利技术的系统中的油和水分离单元的图示。图9为根据本专利技术的油生产和分离系统的图示。图10为可用于本专利技术的系统中的用于生产油的井网的图示。图11为可用于本专利技术的系统中的用于生产油的井网的图示。图12为用于分离油和水的时间轴的图。具体实施方式已发现，当使用低盐度水驱剂提高的油采收过程时，从与油一起生产的水中分离生产的油出现问题。特别地，已发现，当使用低盐度水驱剂提高的油采收过程时，由含油地层生产的油和水的至少一部分形成难破乳的乳状液。相比于使用常规的更高盐度的水驱而形成的油/水乳状液，所述难破乳的乳状液明显更难以破乳和分离。本专利技术涉及对所述问题的认识以及对降低或消除难破乳的油/水乳状液的系统的应用。在一方面，本专利技术涉及一种系统，其包括含油地层、离子浓度至多0.15M且总溶解固体(下文为“TDS”)含量为200ppm至10000ppm的低盐度水性流体、TDS含量大于10000ppm的盐水溶液，和破乳剂。所述系统还包括用于将低盐度水性流体引入含油地层中的机构，和用于在将水性流体引入地层中之后由地层生产油和水的机构。所述系统还包括用于使盐水溶液和破乳剂与由地层生产的油和水接触的机构，和用于在与盐水溶液和破乳剂接触之后使生产的油与生产的水分离的机构。在一方面，本专利技术涉及一种系统，其包括含油地层、离子浓度至多0.15M且TDS含量为200ppm至10000ppm的低盐度水性流体、TDS含量大于10000ppm的盐水溶液，和破乳剂。所述系统还包括用于将低盐度水性流体引入含油地层中的机构、包括用于在将低盐度水性流体引入地层中之后由地层生产油和水的生产井的机构，以及用于在生产井处或生产井内将破乳剂引入生产的油和生产的水中，以形成生产的油、生产的水和破乳剂的混合物的机构。所述系统还包括用于使盐水溶液与生产的油、生产的水和破乳剂的混合物接触的机构，和用于从生产的油、生产的水、破乳剂和盐水溶液的混合物中分离生产的油的机构。提供用于引入含油地层中的低盐度水性流体具有200ppm至10000ppm的TDS含量，并具有至多0.15M的离子强度。所述低盐度水性流体可具有500ppm至7000ppm，或1000ppm至5000ppm，或1500ppm至4500ppm的TDS含量。所述低盐度水性流体可具有至多0.1M，或至多0.05M，或至多0.01M的离子强度，并可具有0.01M至0.15M，或0.02M至0.125M，或0.03M至0.1M的离子强度。如本文所用的离子强度由如下等式限定其中I为离子强度，c为离子i的摩尔浓度，z为离子i的化合价，且n为测量溶液中的离子数。所述低盐度水性流体可具有比存在于含油地层中的原生水的离子强度更小的离子强度，和/或比存在于含油地层中的原生水的多价阳离子浓度更小的多价阳离子浓度，和/或比存在于含油地层中的原生水的二价阳离子浓度更小的二价阳离子浓度。低盐度水性流体的离子强度/原生水的离子强度的分数可小于1，或可小于0.9，或可本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种系统，其包括：含油地层；离子强度小于0.15M且总溶解固体含量为200ppm至10000ppm的低盐度水性流体；总溶解固体含量大于10000ppm的盐水溶液；破乳剂；用于将所述低盐度水性流体引入所述含油地层中的机构；用于在将所述低盐度水性流体引入地层中之后从所述含油地层生产油和水的机构；和用于使所述盐水溶液和所述破乳剂与从所述含油地层生产的油和水接触，并使生产的油与生产的水分离的机构。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.08.09 US 61/681,2361.一种用于生产和分离油的系统，其包括：含油地层；总溶解固体含量为至少10000ppm的盐水源；用于加工所述盐水源的离子过滤器，所述离子过滤器由两个或更多个离子膜组成，所述离子膜选自一个或多个纳滤膜单元、一个或多个反渗透膜单元和它们的组合，其中所述两个或更多个离子膜中的至少两个串联设置；离子强度小于0.15M且总溶解固体含量为200ppm至10000ppm的低盐度水性流体，所述低盐度水性流体的至少一部分由所述离子过滤器提供；总溶解固体含量大于10000ppm的盐水溶液，所述盐水溶液的至少一部分由所述离子过滤器提供；破乳剂；用于将所述低盐度水性流体引入所述含油地层中的机构；用于在将所述低盐度水性流体引入地层中之后从所述含油地层生产油和水的机构；和用于使所述盐水溶液和所述破乳剂与从所述含油地层生产的油和水接触并使生产的油与生产的水分离的机构。2.根据权利要求1所述的系统，其中所述盐水源选自：海水，从含油地层生产的水，以及在使生...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·J·H·杨森，B·M·J·M·苏伊耶克卜伊耶克，
申请(专利权)人：国际壳牌研究有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL