(57) 1. Способ извлечения углеводородов из пористой подземной несущей углеводороды формации, в котором:
(а) подают первый поток, включающий воду высокой солености, к первой стороне полупроницаемой мембраны по меньшей мере одной ячейки осмоса обессоливающей установки и подают второй поток, включающий водный раствор способного удаляться растворенного вещества, ко второй стороне полупроницаемой мембраны, где концентрация растворенного вещества в водном растворе способного удаляться растворенного вещества достаточно превышает концентрацию растворенного вещества в воде высокой солености для того, чтобы вода проходила через полупроницаемую мембрану из воды высокой солености в водный раствор способного удаляться растворенного вещества с получением разбавленного водного раствора способного удаляться растворенного вещества;
(б) удаляют третий поток, включающий концентрированный соляной раствор, и четвертый поток, включающий разбавленный водный раствор способного удаляться растворенного вещества, соответственно с первой и второй сторон полупроницаемой мембраны ячейки осмоса;
(в) выделяют способное удаляться растворенное вещество из четвертого потока, включающего разбавленный водный раствор способного удаляться растворенного вещества, с получением потока воды низкой солености, обладающего общим содержанием растворенных твердых частиц ниже 5000 ч./млн;
(г) повышают, если необходимо, соленость потока воды низкой солености до общего содержания растворенных твердых частиц по меньшей мере 200 ч./млн, предпочтительно по меньшей мере 500 ч./млн;
(д) инжектируют обработанную воду низкой солености с общим содержанием растворенных твердых частиц от 200 до 5000 ч./млн в несущую углеводороды формацию посредством нагнетательной скважины;
(е) вытесняют углеводороды обработанной водой низкой солености в направлении соответствующей продуктивной скважины и
(ж) извлекают углеводороды из формации посредством продуктивной скважины.
2. Способ извлечения углеводородов из пористой подземной несущей углеводороды формации, содержащей естественные ионы, выбранные из группы, включающей Ва2+, Sr2+, Mg2+, Ca2+, Fe2+, Fe3+, Al3+, Pb2+ и Zn2+, в котором:
(а) подают первый поток, включающий воду высокой солености, к первой стороне полупроницаемой мембраны по меньшей мере одной ячейки осмоса обессоливающей установки и подают второй поток, включающий водный раствор способного удаляться растворенного вещества, ко второй стороне полупроницаемой мембраны, где (i) первый поток содержит предшествующие ионы осадка, выбранные из SO42-, CO32-, HCO3- и HS-, (ii) концентрация предшествующих ионов осадка в первом потоке выше 50 ч./млн, предпочтительно выше 100 ч./млн, (iii) полупроницаемая мембрана представляет собой мембрану с ионной избирательностью, которая, по существу, исключает прохождение через себя предшествующих ионов осадка, и (iv) концентрация растворенного вещества в водном растворе способного удаляться растворенного вещества достаточно превышает концентрацию растворенного вещества в воде высокой солености для того, чтобы вода и, необязательно, не образующие осадка предшествующие ионы проходили через мембрану с ионной избирательностью в водный раствор способного удаляться растворенного вещества с образованием разбавленного водного раствора способного удаляться растворенного вещества;
(б) удаляют третий поток, включающий концентрированный соляной раствор, и четвертый поток, включающий разбавленный водный раствор способного удаляться растворенного вещества, соответственно, с первой и второй сторон мембраны с ионной избирательностью ячейки (ячеек) осмоса;
(в) выделяют способное удаляться растворенное вещество из четвертого потока, включающего разбавленный водный раствор способного удаляться растворенного вещества, с получением потока воды низкой солености, обладающего общим содержанием растворенных твердых частиц ниже 5000 ч./млн и обладающего концентрацией предшествующих ионов ниже 40 ч./млн;
(г) повышают, если необходимо, общую соленость потока воды низкой солености до общего содержания растворенных твердых частиц по меньшей мере 200 ч./млн, предпочтительно по меньшей мере 500 ч./млн;
(д) понижают, если необходимо, концентрацию предшествующих ионов в потоке воды низкой солености ниже 40 ч./млн.;
(е) инжектируют обработанную воду низкой солености с общим содержанием растворенных твердых частиц от 200 до 5000 ч./млн в несущую углеводороды формацию посредством нагнетательной скважины;
(ж) вытесняют углеводороды обработанной водой низкой солености в направлении соответствующей продуктивной скважины и
(з) извлекают углеводороды из формации посредством продуктивной скважины.
3. Способ по п.2, в котором первый поток, который направляют к первой стороне полупроницаемой мембраны ячейки (ячеек) осмоса, обладает концентрацией предшествующих ионов выше 500 ч./млн.
4. Способ по одному из предыдущих пунктов, в котором первый поток, который направляют к первой стороне полупроницаемой мембраны ячейки (ячеек) осмоса, обладает общим содержанием растворенных твердых частиц по меньшей мере 20000 ч./млн.
5. Способ по одному из предыдущих пунктов, в котором второй поток, который направляют ко второй стороне полупроницаемой мембраны ячейки (ячеек) осмоса, обладает общей концентрацией растворенного вещества, которая по меньшей мере на 150000 ч./млн выше общей концентрации растворенного вещества в первом потоке, который направляют к первой стороне полупроницаемой мембраны.
6. Способ по одному из предыдущих пунктов, в котором обработанная вода низкой солености обладает общим содержанием растворенных твердых частиц в интервале от 500 до 4000 ч./млн.
7. Способ по одному из предыдущих пунктов, в котором первый поток направляют к первой стороне полупроницаемой мембраны ячейки (ячеек) осмоса под абсолютным давлением в интервале от 0,5 до 16 бар, предпочтительно от 3 до 10 бар.
8. Способ по одному из предыдущих пунктов, в котором расход воды через полупроницаемую мембрану ячейки (ячеек) осмоса находится в интервале от 1 до 100 л/м2/ч, предпочтительно от 15 до 40 л/м2/ч.
9. Способ по одному из предыдущих пунктов, в котором осуществляют непрерывный режим функционирования ячейки (ячеек) осмоса с непрерывной подачей первого и второго потоков, соответственно, к первой и второй сторонам полупроницаемой мембраны и непрерывным удалением третьего и четвертого потоков, соответственно, с первой и второй сторон полупроницаемой мембраны.
10. Способ по п.9, в котором первый и второй потоки направляют в противоточных направлениях вдоль, соответственно, первой и второй сторон полупроницаемой мембраны.
11. Способ по одному из предыдущих пунктов, в котором отношение потока обработанной воды низкой солености к потоку сбрасываемого в отход соляного раствора находится в интервале от 7:1 до 9:1.
12. Способ по одному из предыдущих пунктов, в котором полупроницаемая мембрана ячейки (ячеек) осмоса представляет собой мембрану сверхтонкой фильтрации, обладающую номинальным размером пор меньше 0,001 мкм.
13. Способ по одному из предыдущих пунктов, в котором полупроницаемая мембрана ячейки (ячеек) осмоса представляет собой мембрану сверхтонкой фильтрации, обладающую размером пор, который, по существу, исключает прохождение через мембрану как растворенных твердых частиц в первом потоке, так и способного удаляться растворенного вещества во втором потоке, одновременно с тем позволяя воде мигрировать через нее с образованием разбавленного водного раствора способного удаляться растворенного вещества; второй поток включает раствор способного удаляться растворенного вещества в пресной воде, вследствие чего после выделения, по существу, всего способного удаляться растворенного вещества из четвертого потока получаемый поток воды низкой солености обладает общим содержанием растворенных твердых частиц ниже 100 ч./млн, предпочтительно ниже 50 ч./млн:
(I) при этом небольшую часть потока воды низкой солености возвращают на стадию осмоса в качестве свежего растворителя для второго потока и
(II) доводят общее содержание растворенных твердых частиц в остатке потока воды низкой солености до 200-5000 ч./млн, предпочтительно до 500-5000 ч./млн, смешением потока воды низкой солености с частью потока исходной воды высокой солености или с частью потока концентрированного сбрасываемого в отход соляного раствора.
14. Способ по одному из пп.1-12, в котором второй поток включает раствор способного удаляться растворенного вещества в пресной воде, мембрана представляет собой мембрану с ионной избирательностью, которая позволяет проходить через нее части растворенных твердых частиц из потока исходной воды высокой солености, а скорости, с которыми первый и второй потоки подают к полупроницаемой мембране ячейки (ячеек) осмоса, и природу мембраны выбирают таким образом, чтобы после выделения способного удаляться растворенного вещества из четвертого потока вода низкой солености обладала общим содержанием растворенных твердых частиц в интервале от 200 до 5000 ч./млн, предпочтительно от 500 до 5000 ч./млн.
15. Способ по п.13 или 14, в котором пресную воду выбирают из речной воды, воды водоносного пласта и воды, полученной с применением обессоливающей обратным осмосом установки.
16. Способ по одному из пп.1-12, в котором второй поток включает раствор способного удаляться растворенного вещества в воде высокой солености, а полупроницаемая мембрана предотвращает прохождение через себя, по существу, всех растворенных твердых частиц, содержащихся в первом потоке, одновременно с этим пропуская через себя воду, разбавляя таким образом растворенные твердые частицы, которые встречаются в природе, во втором потоке, и это разбавление продолжают до тех пор, пока концентрация встречающихся в природе растворенных твердых частиц в четвертом потоке не будет находиться в интервале от 200 до 5000 ч./млн, предпочтительно от 500 до 5000 ч./млн, благодаря чему выделением способного удаляться растворенного вещества из разбавленного водного раствора получают воду целевой низкой солености.
17. Способ по одному из предыдущих пунктов, в котором выделенное способное удаляться растворенное вещество возвращают в процесс для использования при получении второго потока.
18. Способ по одному из предыдущих пунктов, в котором в первый поток и, необязательно, во второй поток, которые подают, соответственно, к первой и второй сторонам полупроницаемой мембраны, дозируют биоцид и/или ингибитор образования отложений.
19. Способ по одному из предыдущих пунктов, в котором полупроницаемую мембрану ячейки (ячеек) осмоса обессоливающей установки очищают периодической обратной промывкой мембраны частью получаемого потока воды низкой солености.
20. Способ по одному из предыдущих пунктов, в котором способное удаляться растворенное вещество переводят в нерастворимую форму и выделяют его из четвертого потока с получением суспензии нерастворимого осадка в водной фазе воды низкой солености и затем выделяют нерастворимый осадок из водной фазы суспензии с получением, таким образом, потока воды низкой солености.
21. Способ по п.20, в котором способное удаляться растворенное вещество выбирают из группы, включающей соли, которые переводят в нерастворимую форму (а) регулированием значения рН четвертого потока, (б) регулированием температуры четвертого потока или (в) изменением состояния окисления способного удаляться растворенного вещества.
22. Способ по одному из пп.1-19, в котором способное удаляться растворенное вещество представляет собой летучее растворенное вещество и это летучее растворенное вещество выделяют из четвертого потока (разбавленный водный раствор летучего растворенного вещества) выпариванием летучего растворенного вещества с получением таким образом паровой фазы и водной фазы воды низкой солености и разделением фаз.
23. Способ по п.22, в котором летучее растворенное вещество выпаривают понижением давления четвертого потока или горячей десорбцией газа.
|