[发明专利]用于脱盐装置的计算机化控制系统

说明书

一种控制系统，其被配置成控制反渗透（RO）阵列、纳滤（NF）阵列和/或混合系统的操作，所述控制系统包括控制面板（CP）、调节控制器（RC）和监控控制器（SC），其中SC与CP且与RC信号通信，其中SC被配置成：从CP接收用户输入并从RC接收关于来自传感器的数据的输入，其中RC与所述多个传感器信号通信，其中RC被配置成：从传感器接收数据，向SC提供输出并从SC接收许可，并且响应从SC接收到的许可来指示设备，并且其中SC被配置成：监测关于从RC接收的数据的输入的趋势和/或从所述数据预测结果并基于所监测的趋势和/或来自CP的用户输入来确定RC的许可。

相关申请的交叉引用

不适用。

技术领域

本公开涉及一种用于为具有所需成分的储油层提供低盐度注入水的过程，以及用于生产这种注入水的脱盐系统；更具体地，本公开涉及一种用于生产具有受控低盐度、受控硫酸根阴离子浓度和/或受控多价阳离子浓度的水的过程和系统；特别具体地，本公开涉及一种用于经由计算机化控制系统生产具有受控低盐度、受控硫酸根阴离子浓度和/或受控多价阳离子浓度的水的过程和系统。

背景技术

如国际专利申请WO 2008/029124中所描述的，低盐度的水能够被注入到储层的含油层中，以提高储层的油采收率，其中该申请通过引用并入本文中，其目的与本公开内容不违背。

与低盐度水驱相关的问题是脱盐技术会生成低于最佳盐度的水，以用于在提高的石油采收率（EOR）期间连续注入含油储层中。实际上，脱盐水会损害储层的含油岩层，并可能会抑制石油开采，例如，通过引起粘土膨胀或活动，从而使粘土堵塞地层。因此，注入水存在一个最佳盐度，其既能提高石油采收率，又能降低地层损害的风险，而且最佳盐度随地层而异，并且由于岩石成分在空间（在竖直和/或横向方向）上在整个储层上变化，所以最佳盐度在单个储层内会变化。通常，在含油地层包含含有高水平膨胀粘土的岩石的情况下，当注入水的总溶解固体含量（TDS）在200至10000 ppm范围内，例如500至5000 ppm或1000至5000ppm范围内时，可避免地层损坏，同时仍能从地层中释放石油。

与低盐度水驱相关的另一个问题是，对于易发生酸化或结垢的储层，通常应控制低盐度注入水的硫酸盐水平。众所周知，注入含有高水平硫酸根阴离子的水可以刺激硫酸盐还原菌的生长，该菌会生成作为代谢物的硫化氢，从而导致储层酸化。结垢是由于含有硫酸盐的注入水与含有沉淀前体阳离子（如钡离子）的原生水混合后矿物垢的沉积。如果希望降低矿物水垢形成的风险，混杂水供应中的硫酸根阴离子水平应低于40 ppm。如果希望降低储层中酸化的风险，混杂水供应中的硫酸根阴离子水平应尽可能低，例如小于7.5 ppm或小于5 ppm。

因此，由于高盐度水的硫酸根阴离子含量高和/或多价阳离子含量高，所以可能不希望将具有低多价阳离子含量的脱盐水与高盐度水（例如海水）混合。当注入水接触沉淀前体阳离子（如钡、锶和钙阳离子）（这些阳离子通常存在于地层的原生水中）时，此类混杂水流的高硫酸根阴离子含量可能导致储层酸化和/或沉淀不可接受水平的不溶性矿物盐（结垢形成）。此外，将脱盐水与高盐度水（如海水）混杂，可能导致混杂水流中含有不可接受水平的多价阳离子，尤其是钙阳离子和镁阳离子。在实施例中，为了实现使用低盐度注水的增量油采收率，低盐度注入水中多价阳离子浓度与储层的原生水中多价阳离子浓度之比应小于1，并且有时甚至可以更低，例如小于0.9、小于0.8、小于0.6或小于0.5。

如国际专利申请WO 2007/138327中所描述的，其中是通过与高盐度的水混合来增加超低盐度的供水的盐度的一种方法，该申请通过引用并入本文中，其目的与本公开内容不违背。根据WO 2007/138327，这可以通过如下步骤来实现：基本上使第一给水供应脱盐，以提供低盐度的第一经处理水供应；处理第二给水供应，以提供与第二给水供应相比二价离子浓度降低且盐度高于第一经处理水供应的第二经处理水供应；以及混杂第一经处理水供应和第二经处理水供应，以提供具有适合注入含油储层的所需盐度的混杂水供应。