用于强化采油的低盐度注入水组合物及其产生制造技术

本发明专利技术提供了一种集成系统，其包含：脱盐装置，其包含被配置用于产生反渗透(RO)渗透液掺混料流的RO阵列；掺混系统，其包含用于细粒稳定添加剂掺混料流的流动管线，并被配置用于将所述RO渗透液掺混料流与所述细粒稳定添加剂掺混料流掺混，以产生盐度低于或等于5,000、4,000、3,000、2,000、1,000、500、400或300ppm并且二价阳离子与一价阳离子的摩尔比大于约0.2、0.3或0.4的掺混低盐度水料流；控制单元，其被配置用于控制所述掺混系统的运行；和用于一个或多个注入井的注入系统，其中所述一个或多个注入井穿透油藏的贮油层。还提供了一种方法。法。法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于强化采油的低盐度注入水组合物及其产生
[0001]与相关申请的交叉引用
[0002]不适用。
[0003]关于联邦资助的研究或开发的陈述
[0004]不适用。


[0005]本公开涉及一种用于生产在低盐度水注入期间使用的低盐度注入水的系统和方法以及所述低盐度注入水的组合物；更具体来说，本公开涉及一种包含反渗透(RO)渗透液和细粒稳定添加剂的低盐度注入水组合物，以及用于生产它的系统和方法；更具体来说，本公开涉及一种低盐度注入水，其具有高于常规的二价阳离子与一价阳离子的摩尔比，使得所述低盐度注入水的盐度可以低于常规用于强化采油(EOR)的盐度，和/或使用钾离子(例如，KCl)来稳定细粒，同时维持油藏的注入性和渗透性。

技术介绍

[0006]与低盐度注水相关的一个问题在于，如果例如脱盐水注入导致黏土膨胀、渗透性损失或细粒在地层中迁移，则脱盐技术产生的水可能具有低于可用于连续注入到含油油藏中的盐度。在这种情况下，脱盐水可能会损坏油藏的含油岩层，并可能抑制采油。通常，在含油地层包含含有大量膨胀黏土和/或易受细粒损伤影响的岩石的情况下，当注入水具有足够的总溶解固体含量(TDS)时，可以避免地层损坏，同时仍从所述地层释放油。
[0007]与低盐度注水相关的另一个问题在于低盐度注入水的硫酸盐水平通常应该被控制到小于100mg/L(例如小于50mg/L或小于40mg/L)的值，以降低油藏酸化或结垢的风险。酸化通过在其代谢途径中使用硫酸盐，由此产生硫化氢的硫酸盐还原细菌的增殖产生。结垢由含有硫酸盐的注入水与含有沉淀物前体阳离子例如钡阳离子的原生水混合后矿物垢的沉积产生。

技术实现思路

[0008]本文公开了一种集成系统，其包含：脱盐装置，其包含被配置用于产生RO渗透液掺混料流的反渗透(RO)阵列；掺混系统，其包含用于细粒稳定添加剂掺混料流的流动管线，并被配置用于将所述RO渗透液掺混料流与所述细粒稳定添加剂掺混料流掺混，以产生盐度低于或等于5,000、4,000、3,000、2,000、1,000、500、400或300ppm并且二价阳离子与一价阳离子的摩尔比大于约0.2、0.3或0.4的掺混低盐度水料流；控制单元，其被配置用于控制所述掺混系统的运行；和用于一个或多个注入井的注入系统，其中所述一个或多个注入井穿透油藏的贮油层。
[0009]本文还公开了一种方法，其包括：使用脱盐装置的RO阵列产生反渗透(RO)渗透液掺混料流；提供细粒稳定添加剂掺混料流；将所述RO渗透液掺混料流和所述细粒稳定添加剂掺混料流在掺混系统中掺混，以产生盐度低于或等于5,000、4,000、3,000、2,000、1,000、
500、400或300ppm并且二价阳离子与一价阳离子的摩尔比大于或等于约0.2、0.3或0.4的掺混低盐度水料流。
[0010]本文还提供了一种集成系统其包含：控制单元；由所述控制单元控制的多个阀门；多个流速和组成监测仪，其被配置用于分别将实测流速数据和组成数据提供给所述控制单元；反渗透(RO)阵列，其被配置用于产生RO渗透液掺混料流；细粒稳定添加剂罐，其被配置用于提供细粒稳定添加剂掺混料流；和包含管线的掺混系统，所述管线被配置用于将所述RO渗透液掺混料流和细粒稳定添加剂掺混料流掺混成盐度低于或等于5,000、4,000、3,000、2,000、1,000、500、400或300ppm并且二价阳离子与一价阳离子的摩尔比大于或等于约0.2、0.3或0.4的掺混低盐度水料流，其中所述控制单元被配置用于：对所述实测流速和组成数据做出响应而调节所述多个阀门中的至少一个阀门，以将所述掺混低盐度水料流的组成维持在预定作业范围之内。
[0011]本文还公开了一种用于强化采油(EOR)的低盐度注入液，所述低盐度注入液包含：反渗透(RO)渗透液料流(例如RO渗透液料流或RO/NF料流)，其对应于所述低盐度注入液的约80至约99.995体积％(vol％)；细粒稳定添加剂，其对应于所述低盐度注入液的约0.005至约20vol％。在实施方式中，所述细粒稳定添加剂包含二价阳离子的盐。
附图说明
[0012]为了详细描述本公开的实施方式，现在将参考附图，其中：
[0013]图1是根据本公开的一个实施方式，用于生产在低盐度注水期间使用的掺混低盐度注入水的集成系统I的实施方式的示意图；
[0014]图2是根据本公开的另一个实施方式，用于生产在低盐度注水期间使用的掺混低盐度注入水的集成系统II的实施方式示意图；并且
[0015]图3是根据本公开的另一个实施方式，用于生产在低盐度注水期间使用的掺混低盐度注入水的集成系统III的实施方式示意图。
具体实施方式
[0016]首先应该理解，尽管下文提供了一个或多个实施方式的说明性实施方案，但所公开的组合物、方法和/或产品可以使用无论是目前已知还是尚不存在的任何技术来实施。本公开不应以任何方式受限于下文示出的说明性实施方案、附图和技术，包括本文中示出和描述的示例性设计和实施方案，而是可以在权利要求书的范围内以及它们的全部等效物的范围内进行修改。
[0017]定义
[0018]尽管据信下述术语被本领域普通技术人员很好地理解，但仍阐述了下述定义以便于解释本公开的主题内容。除非另有定义，否则本文使用的所有技术和科学术语均具有与本公开的主题内容所属领域的普通技术人员通常理解的相同的含义。
[0019]在整个下述说明书中，下列术语是指：
[0020]“高盐度进料水”是指脱盐装置的进料水，并且通常是海水(SW)、河口水、含水层水或其混合物。
[0021]单位“ppmv”是“以水体积计的百万分率”，并且等同于单位“mg/L”。
[0022]“反渗透(RO)过滤单元”包含也被称为外壳的压力容器，其含有一个或多个RO膜元件，例如1至8个RO膜元件，特别是4至8个RO膜元件。
[0023]“纳滤(NF)过滤单元”包含含有一个或多个NF元件、例如1至8个膜元件或4至8个NF膜元件的压力容器。
[0024]“脱盐装置的反渗透(RO)级”是一组并联连接在一起的RO过滤单元。同样，“脱盐装置的纳滤(NF)级”是一组并联连接在一起的NF过滤单元。
[0025]“膜块”包含连接在一起以提供浓缩物分级的RO和/或NF过滤级，并且通常享有共同的阀门和管道。单个膜块或多个膜块可以安装在滑道上。
[0026]“采出水(PW)”是在生产设施中从石油和天然气中分离出来的水。采出水可以包含原生水、从下方含水层侵入的含水层水或任何先前注入的含水流体例如海水(SW)。
[0027]“原生水”是存在于油藏的贮油层的孔隙空间中的水。
[0028]“含水驱动流体”是在注入掺混低盐度注入水的低孔隙体积(PV)段塞后可以注入到注入井中的含水流体。
[0029]“石油层”是本领域技术人员公知的术语，并且是指油藏岩石层的一部分，其中由于采用靶向不动油的强化采油工艺而使油饱和度提高。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种集成系统，其包含：脱盐装置，其包含被配置用于产生反渗透(RO)渗透液掺混料流的RO阵列；掺混系统，其包含用于细粒稳定添加剂掺混料流的流动管线，并被配置用于将所述RO渗透液掺混料流与所述细粒稳定添加剂掺混料流掺混，以产生盐度低于或等于5,000、4,000、3,000、2,000、1,000、500、400或300ppm并且二价阳离子与一价阳离子的摩尔比大于约0.2、0.3或0.4的掺混低盐度水料流；控制单元，其被配置用于控制所述掺混系统的运行；和用于一个或多个注入井的注入系统，其中所述一个或多个注入井穿透油藏的贮油层。2.根据权利要求1所述的集成系统，其中所述控制单元被配置用于：动态改变所述掺混系统的运行以调节所述RO渗透液掺混料流或细粒稳定添加剂掺混料流中的至少一者的量，以将所述掺混低盐度水料流的组成维持在预定作业范围之内，包括低于或等于5,000、4,000、3,000、2,000、1,000、500、400或300ppm的盐度和大于约0.2、0.3或0.4的二价阳离子与一价阳离子的摩尔比。3.根据权利要求2所述的集成系统，其中所述控制单元被配置用于从所述控制单元外部的源接收所述作业范围。4.根据权利要求2所述的集成系统，其中所述作业范围规定选自下述的至少一个参数的上限和下限：总溶解固体(TDS)含量，离子强度，单个离子的浓度，单个离子类型的浓度，单个离子类型的比率，以及单个离子的比率。5.根据权利要求4所述的集成系统，其中所述至少一个参数包括二价阳离子与一价阳离子的摩尔比。6.根据权利要求1所述的集成系统，其还包含RO渗透液排放管线、海水(SW)旁通管线、采出水(PW)掺混管线或其组合，并且其中所述控制单元进一步被配置用于动态调节经由RO渗透液排放管线从所述掺混系统排出的RO渗透液的量、经由SW旁通管线绕过所述脱盐装置并将SW进料到所述掺混系统的高盐度水旁通料流的量、经由PW掺混管线将PW进料到所述掺混系统的PW料流的量、或其组合。7.根据权利要求1所述的集成系统，其中：(i)所述RO渗透液料流占所述掺混低盐度水料流的约80体积％至约99.995体积％，并且所述细粒稳定添加剂掺混料流占所述掺混低盐度水料流的约0.005体积％至约20体积％；(ii)所述细粒稳定添加剂掺混料流包含氯化钙(CaCl2)、硝酸钙(Ca(NO3)2)、氯化钾(KCl)、硝酸钾(KNO3)、氯化铵((NH4)Cl)、氯化镁(MgCl2)或其组合；或(iii)(i)和(ii)两者。8.一种方法，其包括：使用脱盐装置的反渗透RO阵列产生RO渗透液掺混料流；提供细粒稳定添加剂掺混料流；将所述RO渗透液掺混料流和所述细粒稳定添加剂掺混料流在掺混系统中掺混，以产生盐度低于或等于5,000、4,000、3,000、2,000、1,000、500、400或300ppm并且二价阳离子与一价阳离子的摩尔比大于或等于约0.2、0.3或0.4的掺混低盐度水料流。9.根据权利要求8所述的方法，其中掺混还包括将海水(SW)、采出水(PW)或两者与所述
RO渗透液掺混料流和细粒稳定添加剂掺混料流在所述掺混系统中掺混，以产生所述掺混低盐度水料流。10.根据权利要求8所述的方法，其还包括动态调节所述掺混系统的运行以调节所述RO渗透液掺混料流、细粒稳定添加剂掺混料流或两者的量，以将所述掺混低盐度水料流的组成维持在预定作业范围之内，包括低于或等于5,000、4,000、3,000、2,000、1,000、500、400或300ppm的盐度...

【专利技术属性】
技术研发人员：约翰，
申请(专利权)人：BP探索操作有限公司，
类型：发明
国别省市：