Бюллетень ЕАПВ "Изобретения (евразийские заявки и евразийские патенты)"
Бюллетень 4´2009

(11)

012303 (13) B1 Разделы: A B C D E F G H

(21)

200700200

(22)

2005.06.30

(51)

E21B 43/16 (2006.01)
E21B 43/20
(2006.01)
C09K 8/58
(2006.01)
B01D 61/02
(2006.01)

(31)

0416310.1

(32)

2004.07.21

(33)

GB

(43)

2007.08.31

(86)

PCT/GB2005/002555

(87)

WO 2006/008439 2006.01.26

(71)(73)

БП ЭКСПЛОРЕЙШН ОПЕРЕЙТИНГ КОМПАНИ ЛИМИТЕД (GB)

(72)

Коллинс Айан Ралф (GB)

(74)

Веселицкая И.А., Пивницкая Н.Н., Кузенкова Н.В., Веселицкий М.Б., Каксис Р.А., Комарова О.М., Белоусов Ю.В. (RU)

(54)

СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ УГЛЕВОДОРОДОВ ИЗ ПОРИСТОЙ ПОДЗЕМНОЙ ФОРМАЦИИ

(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.


наверх