BR112012010414B1 - SYSTEM AND METHOD FOR INJECTING WATER IN A FORMATION - Google Patents

SYSTEM AND METHOD FOR INJECTING WATER IN A FORMATION Download PDF

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SISTEMA E MÉTODO PARA INJETAR ÁGUA EM UMA FORMAÇÃO CAMPO DA INVENÇÃO [001] A presente descrição se refere a sistemas e métodos para injetar água dentro de uma formação de transporte de hidrocarboneto.SYSTEM AND METHOD FOR INJECTING WATER IN A FIELD FORMATION OF THE INVENTION [001] The present description refers to systems and methods for injecting water into a hydrocarbon transport formation.

FUNDAMENTOS [002] O óleo acumulado dentro de uma formação petrolífera subterrânea é recuperado ou dali produzido através dos poços, denominados de poços de produção, perfurados dentro da formação subterrânea. Uma grande quantidade de tal óleo pode ser deixada nas formações subterrâneas se produzido apenas por depleção primária, isto é, em que apenas a energia de formação é usada para recuperar o óleo. Quando a energia de formação inicial seja inadequada ou se tenha tornado exaurida, operações suplementares, frequentemente referidas como operações de recuperação secundária, terciária, intensificada ou pósprimária, podem ser empregadas. Em algumas destas operações, um fluido é injetado na formação mediante seu bombeamento através de um ou mais poços de injeção perfurados na formação, o óleo é deslocado dentro e é movido através da formação, e é produzido de um ou mais poços de produção perfurados na formação. Em uma operação particular de recuperação desta espécie, água do mar, água de jazida ou salmoura de jazida podem ser empregadas como fluido de injeção e a operação é referida como uma circulação de água. A água de injeção pode ser referida como líquido de circulação ou água de circulação conforme diferençado da formação in situ, ou da água natural. Os fluidos injetados posteriormente podem ser referidos como fluidos de acionamento. Não obstante a água seja o mais comum, a injeção e os fluidos de acionamento podem incluir fluidos gasosos tais como o ar, o vapor, dióxido de carbono e outros.FUNDAMENTALS [002] The oil accumulated inside an underground oil formation is either recovered or produced there through the wells, called production wells, drilled inside the underground formation. A large amount of such oil can be left in underground formations if produced only by primary depletion, that is, in which only the formation energy is used to recover the oil. When initial training energy is inadequate or has become exhausted, supplementary operations, often referred to as secondary, tertiary, intensified or post-primary recovery operations, can be employed. In some of these operations, a fluid is injected into the formation by pumping it through one or more injection wells drilled in the formation, the oil is displaced inside and moved through the formation, and is produced from one or more production wells drilled in the formation. formation. In a particular recovery operation of this species, sea water, deposit water or deposit brine can be used as an injection fluid and the operation is referred to as a water circulation. The injection water can be referred to as circulating liquid or circulating water as different from in situ formation, or natural water. The fluids injected later can be referred to as drive fluids. Although water is the most common, injection and drive fluids can include gaseous fluids such as air, steam, carbon dioxide and others.

[003] A água pode ser injetada por si própria, ou como um componente dos fluidos de deslocamento miscíveis e imiscíveis. A água do mar (para poços fora da costa) e a salmoura produzidas das mesmas formações ou de[003] Water can be injected by itself, or as a component of miscible and immiscible displacement fluids. Sea water (for offshore wells) and brine produced from the same formations or from

Petição 870190016841, de 19/02/2019, pág. 8/66 / 24 formações próximas e a água dos rios e lagos (para poços na costa) podem ser os mais comumente usados como a fonte de água.Petition 870190016841, of 02/19/2019, p. 8/66 / 24 nearby formations and water from rivers and lakes (for wells on the coast) may be the most commonly used as the source of water.

[004] O Relatório descritivo da Patente GB Número 1.520.877, depositado em 14 de outubro de 1974, descreve que a recuperação secundária do óleo de um estrato secundário é efetuada com o uso de uma água fluídica de condução cujas composições iônicas e/ou concentração iônica tenham sido ajustadas em uma usina de dessalinização de osmose reversa de modo que a água fique compatível com o estrato e a água congênita com elas associadas. A água do mar é tratada pela usina de dessalinização de osmose reversa para remover uma maior proporção dos íons divalentes ou de valência mais elevadas e ter sua concentração iônica ajustada ou pela mistura do filtrado e o concentrado em proporções predeterminadas ou pela reciclagem do concentrado de cada ciclo em uma pressão mais elevada da alimentação. As partículas que tenham um diâmetro de pelo menos 1 mícron podem inicialmente ser removidas por aparelho de micro-filtração ou de ultra-filtração. O Relatório descritivo da Patente GB Número 1.520.877 é aqui incorporado como referência em sua totalidade.[004] GB Patent Specification Report No. 1,520,877, filed on October 14, 1974, describes that secondary recovery of oil from a secondary stratum is carried out using a fluid conduction water whose ionic and / or compositions ion concentrations have been adjusted in a reverse osmosis desalination plant so that the water is compatible with the stratum and the congenital water associated with them. Sea water is treated by the reverse osmosis desalination plant to remove a greater proportion of the higher valence or divalent ions and have their ionic concentration adjusted either by mixing the filtrate and the concentrate in predetermined proportions or by recycling the concentrate of each cycle at a higher feed pressure. Particles having a diameter of at least 1 micron can initially be removed by micro-filtration or ultra-filtration. GB Patent specification number 1,520,877 is hereby incorporated by reference in its entirety.

[005] A Publicação de Patente U.S. 2003/0230535 apresenta um método e poço para dessalinizar água aquífera salina, em que a água aquífera salina flui de uma camada aquífera subsuperficial diretamente para dentro de uma região de influxo aquífera subterrânea de um furo abaixo de produção de água dessalinizada no qual uma conjunto de furo abaixo de uma ou mais membranas de dessalinização e/ou de purificação é disposta, a qual separa a água aquífera salina em uma corrente de água dessalinizada primária que é produzida através do poço até a superfície, e uma corrente de descarte de salmoura concentrada secundária, que pode ser disposta em uma zona de descarte de salmoura subsuperficial. O Pedido de Patente U.S. 2003/0230535 fica aqui incorporado como referência em sua totalidade.[005] US Patent Publication 2003/0230535 presents a method and well for desalinating saline aquifer water, in which saline aquifer water flows from a subsurface aquifer layer directly into an underground aquifer inflow region from a borehole below production of desalinated water in which a set of boreholes beneath one or more desalination and / or purification membranes is disposed, which separates the saline aquifer into a primary desalinated water stream that is produced through the well to the surface, and a secondary concentrated brine disposal stream, which can be disposed in a subsurface brine disposal zone. U.S. Patent Application 2003/0230535 is hereby incorporated by reference in its entirety.

[006] O Pedido de Patente Co-pendente U.S. 2009/0308609, tendo número do[006] U.S. Co-pending Patent Application 2009/0308609, having number of

Petição 870190016841, de 19/02/2019, pág. 9/66 / 24 certificado do representante TH2869, descreve um sistema compreendendo um poço perfurado em uma formação subterrânea; uma instalação de produção em um topo do poço; uma instalação de produção de água conectada à instalação de produção; em que a instalação de produção de água produz água pela remoção de alguns íons e adição de um agente que aumente a viscosidade da água e/ou aumente a recuperação do hidrocarboneto da formação, e injete a água no poço. O Pedido de Patente Co-pendente U.S. 2009/0308609 é aqui incorporado como referência em sua totalidade.Petition 870190016841, of 02/19/2019, p. 9/66 / 24 certified by representative TH2869, describes a system comprising a well drilled in an underground formation; a production facility at the top of the well; a water production facility connected to the production facility; where the water production facility produces water by removing some ions and adding an agent that increases the viscosity of the water and / or increases the recovery of the hydrocarbon from the formation, and injects the water into the well. U.S. Co-pending Patent Application 2009/0308609 is hereby incorporated by reference in its entirety.

[007] O pedido de patente co-pendente U.S. tendo o número de série 12/425.311, tendo o número do certificado do representante TH3740, descreve um sistema compreendendo um poço perfurado em uma formação subterrânea contendo hidrocarbonetos; uma instalação de produção em um topo do poço; uma instalação de produção de água conectada à instalação de produção; em que a instalação de produção de água produz água pela remoção de alguns íons multivalentes, depois removendo alguns íons monovalentes, e depois adicionando-se de volta alguns íons multivalentes, e depois injeta a água no poço. O pedido de patente co-pendente U.S. tendo o número de série 12/425.311 é aqui incorporado como referência em sua totalidade.[007] The U.S. co-pending patent application having the serial number 12 / 425,311, having the representative certificate number TH3740, describes a system comprising a well drilled in an underground formation containing hydrocarbons; a production facility at the top of the well; a water production facility connected to the production facility; where the water production facility produces water by removing some multivalent ions, then removing some monovalent ions, and then adding back some multivalent ions, and then injecting water into the well. The U.S. co-pending patent application having the serial number 12 / 425,311 is hereby incorporated by reference in its entirety.

[008] A Patente U.S. 7.144.511 descreve um método e aparelho para dessalinizar a água do mar com a utilização de um sistema de dessalinização da água do mar de dois estágios, um primeiro estágio incluindo pelo menos uma membrana de nanofiltração de alto desempenho para receber alimentação de água do mar pressurizada por uma bomba de primeiro estágio suficientemente, e para produzir um primeiro permeato, e um segundo estágio incluindo pelo menos uma membrana de nanofiltração de alto desempenho para receber o primeiro permeato pressurizado, por uma bomba de segundo estágio para, entre cerca de 200 psi (1,38 MPa) e cerca de 300 psi (2,07 MPa) produzir água potável. A Patente U.S. 7.144.511 é aqui incorporada como referência em sua totalidade.[008] US Patent 7,144,511 describes a method and apparatus for desalinating seawater using a two-stage seawater desalination system, a first stage including at least one high performance nanofiltration membrane for sufficiently pressurized seawater feed by a first stage pump, and to produce a first permeate, and a second stage including at least one high performance nanofiltration membrane to receive the first pressurized permeate, by a second stage pump for , between about 200 psi (1.38 MPa) and about 300 psi (2.07 MPa) produce drinking water. U.S. Patent 7,144,511 is incorporated herein by reference in its entirety.

Petição 870190016841, de 19/02/2019, pág. 10/66 / 24 [009] Com referência à Figura 1, é ilustrado o sistema da técnica anterior 100. O sistema 100 inclui o corpo de água 102, a formação subterrânea 104, a formação subterrânea 106, e a formação subterrânea 108. A instalação de produção 110 pode ser provida na superfície do corpo de água 102. O poço 112 atravessa o corpo de água 102 e a formação 104, e tem aberturas na formação 106. Uma porção da formação 106 pode ser rompida e/ou perfurada como mostrado em 114. Óleo e gás podem ser produzidos da formação 106 através do poço 112, para a instalação de produção 110. Gás e líquido podem ser separados um do outro, o gás podendo ser armazenado no armazenamento de gás 116 e o líquido pode ser armazenado no armazenamento de líquido 118.Petition 870190016841, of 02/19/2019, p. 10/66 / 24 [009] Referring to Figure 1, the prior art system 100 is illustrated. System 100 includes the water body 102, the underground formation 104, the underground formation 106, and the underground formation 108. A production installation 110 can be provided on the surface of the water body 102. Well 112 passes through the water body 102 and formation 104, and has openings in formation 106. A portion of formation 106 can be broken and / or drilled as shown at 114. Oil and gas can be produced from formation 106 through well 112, for production facility 110. Gas and liquid can be separated from each other, gas can be stored in gas storage 116 and liquid can be stored in liquid storage 118.

[0010] Existe uma necessidade na técnica de sistemas e métodos melhorados para produzir óleo e/ou gás de uma formação subterrânea. Em particular, existe uma necessidade na técnica de sistemas e métodos para prover um fluxo melhorado de água.[0010] There is a need in the art for improved systems and methods for producing oil and / or gas from an underground formation. In particular, there is a need in the art for systems and methods to provide an improved flow of water.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO [0011] Um aspecto da invenção fornece um sistema que compreende um poço perfurado dentro de uma formação subterrânea compreendendo hidrocarbonetos; uma instalação de produção em um topo do poço; uma instalação de produção de água conectada à instalação de produção; em que a instalação de produção de água produz água pela passagem da água desta através de um primeiro e um segundo módulos de nanofiltração, e depois injeta a água no poço.SUMMARY OF THE INVENTION [0011] One aspect of the invention provides a system comprising a well drilled into an underground formation comprising hydrocarbons; a production facility at the top of the well; a water production facility connected to the production facility; where the water production facility produces water by passing water through a first and a second nanofiltration module, and then injects water into the well.

[0012] Um aspecto da invenção fornece um método que compreende submeter a água de entrada a um primeiro processo de nanofiltração; depois submeter a água a um segundo processo de nanofiltração para produzir água processada; e injetar a água processada em uma formação subterrânea. BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS [0013] A Figura 1 ilustra um sistema de produção de óleo e gás da[0012] One aspect of the invention provides a method which comprises subjecting the incoming water to a first nanofiltration process; then subject the water to a second nanofiltration process to produce processed water; and inject the processed water into an underground formation. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS [0013] Figure 1 illustrates an oil and gas production system from

Petição 870190016841, de 19/02/2019, pág. 11/66 / 24 técnica anterior.Petition 870190016841, of 02/19/2019, p. 11/66 / 24 prior art.

[0014] A Figura 2 ilustra um sistema de produção de óleo e gás.[0014] Figure 2 illustrates an oil and gas production system.

[0015] A Figura 3 ilustra um sistema de processamento de água.[0015] Figure 3 illustrates a water processing system.

[0016] A Figura 4 ilustra um sistema de processamento de água.[0016] Figure 4 illustrates a water processing system.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃODETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Figura 2:Figure 2:

[0017] Com referência agora à Figura 2, em uma forma de realização da invenção, o sistema 200 é ilustrado. O sistema 200 inclui o corpo da água 202, a formação 204, a formação 206 e a formação 208. A instalação de produção 210 pode ser provida na superfície do corpo de água 202. O poço 212 atravessa o corpo de água 202 e a formação 204, e tem aberturas na formação 206. As porções da formação podem ser rompidas e/ou perfuradas como mostrado em 214. Quando o óleo e o gás são produzidos da formação 206, eles entram na porção 214, e sobem no poço 212 até a instalação de produção 210. O gás e o líquido podem ser separados, e o gás pode ser enviado à armazenagem de gás 216, e o líquido pode ser enviado à armazenagem de líquido 218, e a água pode ser enviada à produção de água 230. A instalação de produção 210 é capaz de processar água, por exemplo do corpo de água 202 e/ou do poço 212, a qual pode ser processada e armazenada na produção de água 230. A água do poço 212 pode ser enviada à produção de água 230. A água processada pode ser bombeada poço abaixo 232, a porções rompidas 234 da formação 206. A água atravessa a formação 206 para ajudar na produção de óleo e gás, e depois a água, o óleo e o gás podem ser todos produzidos para o poço 212, para a instalação de produção 210. A água pode então ser reciclada, por exemplo pelo retorno da água para a produção de água 230, onde ela pode ser processada, depois reinjetada no poço 232.[0017] With reference now to Figure 2, in an embodiment of the invention, system 200 is illustrated. System 200 includes water body 202, formation 204, formation 206 and formation 208. Production facility 210 can be provided on the surface of water body 202. Well 212 passes through water body 202 and formation 204, and has openings in formation 206. Formation portions can be broken and / or drilled as shown in 214. When oil and gas are produced from formation 206, they enter portion 214, and rise into well 212 until the production facility 210. Gas and liquid can be separated, and gas can be sent to gas storage 216, and liquid can be sent to liquid storage 218, and water can be sent to water production 230. Production facility 210 is capable of processing water, for example from water body 202 and / or from well 212, which can be processed and stored in water production 230. Water from well 212 can be sent to water production 230. Processed water can be pumped down well 232, to broken portions 234 of formation 206. Water passes through formation 206 to assist in the production of oil and gas, and then water, oil and gas can all be produced for well 212 for production facility 210. The water can then be recycled, for example by returning the water to produce water 230, where it can be processed, then reinjected into well 232.

[0018] Os hidrocarbonetos, tal como o óleo e/ou o gás, podem ser recuperados da formação da sub-superfície da terra 206 através do furo de[0018] Hydrocarbons, such as oil and / or gas, can be recovered from the formation of the earth's sub-surface 206 through the borehole.

Petição 870190016841, de 19/02/2019, pág. 12/66 / 24 poço de produção 212 que penetra as formações ou os reservatórios de transporte de hidrocarboneto. As perfurações podem ser produzidas do furo de poço de produção 206 para as porções da formação 214 para facilitar o fluxo dos hidrocarbonetos das formações de transporte de hidrocarbonetos para o furo de poço de produção. A água pode ser injetada sob pressão nas zonas de injeção 234 formadas na formação sub-superficial 206 para estimular a produção de hidrocarboneto através de poços de produção em um campo. A água pode ser injetada por si própria como um componente dos fluidos de deslocamento miscível ou imiscível. A água do mar (para poços fora da costa e/ou quase na costa) e a salmoura produzida das mesmas formações ou quase perto (poços fora da costa ou quase na costa) podem ser usadas como a fonte de água. Tal água pode conter quantidades (concentração) de íons precursores, tais como sulfato divalente (SO4=), que podem formar sais insolúveis quando eles entram em contato com cátions, tais como BA++, Sr++ e Ca++, existentes nas formações. Os sais resultantes (BaSO4, SrSO4 e CaSO4) podem ser relativamente insolúveis na temperatura e pressão da formação sub-superficial. Tais sais podem precipitar-se da solução. A precipitação dos sais insolúveis pode acumular-se e consequentemente tampar a vias de passagem do fluido subsuperficial. Os efeitos do tamponamento podem ser muito severos nas vias de passagem na formação perto do poço de injeção 232 e nas perfurações do poço de produção 212. A solubilidade dos sais insolúveis pode ainda decrescer quando a água de injeção é produzida até a superfície através do poço de produção 212, por causa da redução da temperatura e da pressão quando o fluido se movimenta para a superfície através do poço de produção. As vias de passagem do fluido sub-superficial ou de formação podem incluir poros na matriz de formação, nas fraturas, nos vazios, nas cavidades, nas cavidades em rocha, nas perfurações e nas passagens de fluidos através dos poços, incluindo poços revestidos e não revestidos, tubulações e outras vias de fluidos nos poços. Os precipitadosPetition 870190016841, of 02/19/2019, p. 12/66 / 24 production well 212 that penetrates hydrocarbon formations or transport reservoirs. Perforations can be produced from the production well bore 206 to the formation 214 portions to facilitate the flow of hydrocarbons from the hydrocarbon transport formations to the production well bore. Water can be injected under pressure into the injection zones 234 formed in the sub-surface formation 206 to stimulate hydrocarbon production through production wells in a field. Water can be injected by itself as a component of miscible or immiscible displacement fluids. Seawater (for offshore and / or near-shore wells) and brine produced from the same or nearly close formations (offshore or near shore) can be used as the water source. Such water may contain amounts (concentration) of precursor ions, such as divalent sulfate (SO4 =), which can form insoluble salts when they come into contact with cations, such as BA ++ , Sr ++ and Ca ++ , existing in formations. The resulting salts (BaSO4, SrSO4 and CaSO4) can be relatively insoluble in the temperature and pressure of the subsurface formation. Such salts can precipitate out of solution. The precipitation of insoluble salts can accumulate and consequently plug the pathways of subsurface fluid. The buffering effects can be very severe in the pathways in the formation near the injection well 232 and in the drilling of the production well 212. The solubility of insoluble salts can also decrease when the injection water is produced up to the surface through the well production line 212, because of the reduction in temperature and pressure when the fluid moves to the surface through the production well. Pathways for the subsurface or formation fluid may include pores in the formation matrix, fractures, voids, cavities, rock cavities, perforations and fluid passages through wells, including coated and non-coated wells. lines, pipes and other fluid pathways in the wells. The precipitates

Petição 870190016841, de 19/02/2019, pág. 13/66 / 24 podem incluir sais, cristais ou incrustações insolúveis. O tamponamento pode incluir a redução na porosidade e/ou na permeabilidade das vias de passagem do fluido e nos tubulares usados em produzir os fluidos do poço e processamento daqueles fluidos. A água de injeção pode incluir qualquer fluido contendo água que seja injetado em uma formação sub-superficial para facilitar a recuperação dos hidrocarbonetos das formações sub-superficiais.Petition 870190016841, of 02/19/2019, p. 13/66 / 24 may include insoluble salts, crystals or inlays. Buffering may include a reduction in porosity and / or permeability of fluid pathways and tubulars used in producing well fluids and processing those fluids. The injection water can include any fluid containing water that is injected into a subsurface formation to facilitate the recovery of hydrocarbons from the subsurface formations.

[0019] Uma finalidade do poço de injeção 232 é auxiliar o fluxo de hidrocarbonetos do reservatório para o poço de produção 212. Um método é injetar água sob pressão adjacente a uma zona de produção para fazer com que os hidrocarbonetos aprisionados na formação 206 se movam em direção ao poço de produção 212.[0019] One purpose of injection well 232 is to assist the flow of hydrocarbons from the reservoir to production well 212. One method is to inject water under pressure adjacent to a production zone to make the hydrocarbons trapped in the 206 formation move towards production well 212.

Figura 3a:Figure 3a:

[0020] Com referência agora à Figura 3a, em algumas formas de realização da invenção, um sistema 300 para a produção de água 330 é ilustrado. A produção de água 330 tem uma entrada 302 de água não processada, por exemplo de um suprimento de água de um corpo de água, de um poço, de água do mar, água oleosa, ou outro suprimento de água. Em 334, uma membrana de nanofiltração é provida para produzir o permeato, a corrente 335 e a corrente de rejeitos 336. A corrente de rejeitos 336 pode ser descartada, submetida a outro processamento, e/ou reciclada. A corrente de permeatos 335 é então alimentada à membrana de nanofiltração 340 para produzir a corrente de permeato 303 e a corrente de rejeitos 350. A corrente de rejeitos 350 pode ser descartada, submetida a outro processamento, e/ou reciclada. Uma ou mais bombas 360 e 362 podem ser providas para reforçar a pressão de uma ou mais das correntes de água.[0020] Referring now to Figure 3a, in some embodiments of the invention, a system 300 for producing water 330 is illustrated. Water production 330 has an inlet 302 of unprocessed water, for example from a water supply from a body of water, from a well, from seawater, oily water, or other water supply. In 334, a nanofiltration membrane is provided to produce the permeate, the current 335 and the waste stream 336. The waste stream 336 can be discarded, subjected to further processing, and / or recycled. The permeate stream 335 is then fed to the nanofiltration membrane 340 to produce the permeate stream 303 and the waste stream 350. The waste stream 350 can be discarded, subjected to further processing, and / or recycled. One or more pumps 360 and 362 can be provided to reinforce the pressure of one or more streams of water.

[0021] A corrente de permeato 303 pode então ser usada em uma operação de recuperação intensificada de óleo pela injeção da corrente de permeato 303 dentro de um reservatório contendo hidrocarboneto por si próprio, ou em uma mistura com outros agentes de EOR tais como polímeros,[0021] The permeate stream 303 can then be used in an enhanced oil recovery operation by injecting the permeate stream 303 into a hydrocarbon-containing reservoir by itself, or in a mixture with other EOR agents such as polymers,

Petição 870190016841, de 19/02/2019, pág. 14/66 / 24 tensoativos, solventes, gases ou outros agentes de EOR como são conhecidos na técnica.Petition 870190016841, of 02/19/2019, p. 14/66 / 24 surfactants, solvents, gases or other EOR agents as are known in the art.

[0022] Em algumas formas de realização, a membrana de nanofiltração 334 pode ser uma membrana de membrana de nanofiltração de poros abertos, menos seletiva. Em algumas formas de realização, a membrana de nanofiltração 334 pode ter uma taxa de rejeição de sódio em pressão de 25 bar e 70 graus F (21,1 °C) de cerca de 30% a cerca de 50% de rejeição de sódio, por exemplo de cerca de 35% a cerca de 45%, ou de cerca de 38% a cerca de 42%. Uma membrana de nanofiltração 334 adequada é comercialmente disponível da Dow com o nome de modelo Dow NF 270.[0022] In some embodiments, the nanofiltration membrane 334 may be a less selective, open pore nanofiltration membrane membrane. In some embodiments, the nanofiltration membrane 334 may have a pressure sodium rejection rate of 25 bar and 70 degrees F (21.1 ° C) from about 30% to about 50% sodium rejection, for example from about 35% to about 45%, or from about 38% to about 42%. A suitable 334 nanofiltration membrane is commercially available from Dow under the model name Dow NF 270.

[0023] Em algumas formas de realização, a membrana de nanofiltração 340 pode ser membrana de nanofiltração de poro fechado, mais seletiva. Em algumas formas de realização, a membrana de nanofiltração 340 pode ter uma taxa de rejeição de sódio em 25 bar de pressão e 70 graus F (21,1°C) de cerca de 70% a cerca de 98% de rejeição de sódio, por exemplo de cerca de 75% a cerca de 97%, ou de cerca de 80% a cerca de 96%, ou de cerca de 85% a cerca de 95%. Uma membrana de nanofiltração 340 adequada é comercialmente disponível da Dow com o nome de modelo Dow NF 90.[0023] In some embodiments, the nanofiltration membrane 340 may be a more selective closed pore nanofiltration membrane. In some embodiments, the nanofiltration membrane 340 may have a sodium rejection rate at 25 bar pressure and 70 degrees F (21.1 ° C) from about 70% to about 98% sodium rejection, for example from about 75% to about 97%, or from about 80% to about 96%, or from about 85% to about 95%. A suitable 340 nanofiltration membrane is commercially available from Dow under the model name Dow NF 90.

[0024] Em algumas formas de realização, todas as correntes de água podem ter uma temperatura na faixa de cerca de 50 a cerca de 100 °F (cerca de 10,0 a cerca de 37,7 °C), por exemplo de cerca de 60 a cerca de 90 graus F (cerca de 15,5 a cerca de 32,2 °C). A corrente 303 pode ser aquecida e/ou convertida na corrente antes de ser injetada no reservatório.[0024] In some embodiments, all streams of water can have a temperature in the range of about 50 to about 100 ° F (about 10.0 to about 37.7 ° C), for example about 60 to about 90 degrees F (about 15.5 to about 32.2 ° C). The stream 303 can be heated and / or converted to the stream before being injected into the reservoir.

[0025] Em algumas formas de realização, a corrente de permeato 303 pode ter um valor de sólidos dissolvidos totais (TDS) de cerca de 1.000 a cerca de 10.000 partes por milhão (ppm), por exemplo de cerca de 1200 a cerca de 5.000 ppm, ou de cerca de 1500 a cerca de 2.000 ppm.[0025] In some embodiments, the permeate stream 303 can have a total dissolved solids (TDS) value of about 1,000 to about 10,000 parts per million (ppm), for example from about 1200 to about 5,000 ppm, or from about 1500 to about 2,000 ppm.

[0026] Em algumas formas de realização, a água de entrada 302 pode ter um TDS de cerca de 20.000 a cerca de 60.000 ppm, por exemplo de cerca de[0026] In some embodiments, the inlet water 302 can have a TDS of about 20,000 to about 60,000 ppm, for example about

Petição 870190016841, de 19/02/2019, pág. 15/66 / 24Petition 870190016841, of 02/19/2019, p. 15/66 / 24

30.000 a cerca de 50.000 ppm de TDS, ou de cerca de 35.000 a cerca de 40.000 ppm de TDS.30,000 to about 50,000 ppm TDS, or about 35,000 to about 40,000 ppm TDS.

[0027] Em algumas formas de realização, a corrente de permeato 335 pode ter um TDS de cerca de 5.000 a cerca de 30.000 ppm, por exemplo de cerca de 10.000 a cerca de 25.000 ppm de TDS, ou de cerca de 15.000 a cerca de 20.000 ppm de TDS.[0027] In some embodiments, the permeate stream 335 can have a TDS of about 5,000 to about 30,000 ppm, for example from about 10,000 to about 25,000 ppm of TDS, or from about 15,000 to about 20,000 ppm TDS.

[0028] Em algumas formas de realização, a corrente de rejeito 336 pode ter um TDS de cerca de 30.000 a cerca de 90.000 ppm, por exemplo de cerca de 40.000 a cerca de 80.000 ppm de TDS, ou de cerca de 50.000 a cerca de 70.000 ppm de TDS.[0028] In some embodiments, the tailing stream 336 can have a TDS of about 30,000 to about 90,000 ppm, for example from about 40,000 to about 80,000 ppm of TDS, or from about 50,000 to about 70,000 ppm TDS.

[0029] Em algumas formas de realização, a corrente de rejeito 350 pode ter um TDS de cerca de 20.000 a cerca de 60.000 ppm, por exemplo de cerca de 30.000 a cerca de 50.000 ppm de TDS, ou de cerca de 35.000 a cerca de 40.000 ppm de TDS.[0029] In some embodiments, the tailing stream 350 can have a TDS of about 20,000 to about 60,000 ppm, for example from about 30,000 to about 50,000 ppm of TDS, or from about 35,000 to about 40,000 ppm TDS.

[0030] Em algumas formas de realização, a bomba 360 de saída para a membrana de nanofiltração 334 pode ter uma pressão de cerca de 10 a cerca de 70 bar, por exemplo de cerca de 15 a cerca de 40 bar, ou de cerca de 20 a cerca de 30 bar.[0030] In some embodiments, the outlet pump 360 for the nanofiltration membrane 334 can have a pressure of about 10 to about 70 bar, for example from about 15 to about 40 bar, or about 20 to about 30 bar.

[0031] Em algumas formas de realização, a bomba 362 de saída para a membrana de nanofiltração 340 pode ter uma pressão de cerca de 10 a cerca de 70 bar, por exemplo de cerca de 15 a cerca de 40 bar, ou de cerca de 20 a cerca de 30 bar.[0031] In some embodiments, the outlet pump 362 for the nanofiltration membrane 340 may have a pressure of about 10 to about 70 bar, for example about 15 to about 40 bar, or about 20 to about 30 bar.

[0032] Em algumas formas de realização, a corrente de permeato 335 pode ser de cerca de 30% a cerca de 80% do fluxo total alimentado à membrana de nanofiltração 334, por exemplo de cerca de 40% a cerca de 60%.[0032] In some embodiments, the permeate current 335 can be from about 30% to about 80% of the total flow fed to the nanofiltration membrane 334, for example from about 40% to about 60%.

[0033] Em algumas formas de realização, a corrente de permeato 303 pode ser de cerca de 30% a cerca de 80% do fluxo total alimentado à membrana de nanofiltração 340, por exemplo de cerca de 40% a cerca de[0033] In some embodiments, the permeate stream 303 can be from about 30% to about 80% of the total flow fed to the nanofiltration membrane 340, for example from about 40% to about

Petição 870190016841, de 19/02/2019, pág. 16/66 / 24Petition 870190016841, of 02/19/2019, p. 16/66 / 24

60%.60%.

Figura 3b:Figure 3b:

[0034] Com referência agora à Figura 3b, em algumas formas de realização da invenção, o sistema 300 da Figura 3a foi modificado pela adição de um nanofiltro adicional 370. A produção de água 330 tem uma entrada 302 de água não processada, por exemplo, suprimento de água de um corpo de água, de um poço, água do mar, água da cidade, ou outro suprimento de água. Em 334, uma membrana de nanofiltração é provida para produzir a corrente de permeato 335 e a corrente de rejeito 336. A corrente de rejeito 336 pode ser descartada, submetida a outro processamento e/ou reciclada. A corrente de permeato 335 é então alimentada à membrana de nanofiltração 340 para produzir a corrente de permeato 303 e a corrente de rejeito 350. A corrente de rejeito 350 pode ser descartada, submetida a outro processamento, e/ou reciclada.[0034] With reference now to Figure 3b, in some embodiments of the invention, the system 300 of Figure 3a has been modified by the addition of an additional 370 nanofilter. The water production 330 has an inlet 302 of unprocessed water, for example , water supply from a body of water, from a well, sea water, city water, or other water supply. In 334, a nanofiltration membrane is provided to produce the permeate stream 335 and the reject stream 336. The reject stream 336 can be discarded, subjected to further processing and / or recycled. The permeate stream 335 is then fed to the nanofiltration membrane 340 to produce the permeate stream 303 and the reject stream 350. The reject stream 350 can be discarded, subjected to further processing, and / or recycled.

[0035] Como mostrado na Figura 3b, a corrente de rejeito 336 é alimentada à membrana de nanofiltração 370 para produzir a corrente de permeato 372 e a corrente de rejeito 374. A corrente de rejeito 374 é descartada. A corrente de permeato 372 é misturada com a corrente de rejeito 350 e reciclada para ser aplicada à membrana de nanofiltração 334.[0035] As shown in Figure 3b, the waste stream 336 is fed to the nanofiltration membrane 370 to produce the permeate stream 372 and the waste stream 374. The waste stream 374 is discarded. The permeate stream 372 is mixed with the waste stream 350 and recycled to be applied to the nanofiltration membrane 334.

[0036] Uma ou mais bombas 360 e 362 podem ser providas para reforçar a pressão de uma ou mais das correntes de água.[0036] One or more pumps 360 and 362 can be provided to reinforce the pressure of one or more of the water streams.

[0037] A corrente de permeato 303 pode então ser usada em uma operação intensificada de recuperação de óleo mediante injeção da corrente de permeato 303 no reservatório contendo hidrocarboneto por si só, ou em uma mistura com outros agentes de EOR tais como polímeros, tensoativos, solventes, gases ou outros agentes de EOR como são conhecidos na técnica.[0037] The permeate stream 303 can then be used in an enhanced oil recovery operation by injecting the permeate stream 303 into the hydrocarbon-containing reservoir alone, or in a mixture with other EOR agents such as polymers, surfactants, solvents, gases or other EOR agents as are known in the art.

[0038] Em algumas formas de realização, as membranas de nanofiltração 334 e 370 podem ser membranas de nanofiltração menos seletivas de poros abertos. Em algumas formas de realização, as membranas[0038] In some embodiments, nanofiltration membranes 334 and 370 may be less selective open pore nanofiltration membranes. In some embodiments, the membranes

Petição 870190016841, de 19/02/2019, pág. 17/66 / 24 de nanofiltração 334 e 370 podem ter uma taxa de rejeição de sódio em pressão de 25 bar e 70 graus F (21,1 °C) de cerca de 30% a cerca de 50% de rejeição de sódio, por exemplo de cerca de 35% a cerca de 45%, ou de cerca de 38% a cerca de 42%. Uma membrana de nanofiltração 334 e 370 adequada está comercialmente disponível da Dow com o nome de modelo Dow NF 270. [0039] Em algumas formas de realização, a membrana de nanofiltração 340 pode ser uma membrana de nanofiltração mais seletiva de poros fechados. Em algumas formas de realização, a membrana de nanofiltração 340 pode ter uma taxa de rejeição de sódio em pressão de 25 bar e 70 graus F (21,1 °C) de cerca de 70% a cerca de 98% de rejeição de sódio, por exemplo de cerca de 75% a cerca de 97%, ou de cerca de 80% a cerca de 96%, ou de cerca de 85% a cerca de 95%. Uma membrana de nanofiltração 340 adequada se acha comercialmente disponível da Dow com o nome de modelo Dow NF 90.Petition 870190016841, of 02/19/2019, p. 17/66 / 24 nanofiltration 334 and 370 can have a pressure sodium rejection rate of 25 bar and 70 degrees F (21.1 ° C) from about 30% to about 50% sodium rejection, for example example from about 35% to about 45%, or from about 38% to about 42%. A suitable 334 and 370 nanofiltration membrane is commercially available from Dow with the model name Dow NF 270. [0039] In some embodiments, the nanofiltration membrane 340 may be a more selective closed pore nanofiltration membrane. In some embodiments, the nanofiltration membrane 340 may have a pressure sodium rejection rate of 25 bar and 70 degrees F (21.1 ° C) from about 70% to about 98% sodium rejection, for example from about 75% to about 97%, or from about 80% to about 96%, or from about 85% to about 95%. A suitable 340 nanofiltration membrane is commercially available from Dow under the model name Dow NF 90.

Figura 3c:Figure 3c:

[0040] Com referência agora à Figura 3c, em algumas formas de realização da invenção, o sistema 300 da Figura 3a foi modificado pela adição de dois nanofiltros adicionais 370, 380. A produção de água 330 tem uma entrada 302 de água não processada, por exemplo, suprimento de água de um corpo de água, de um poço, água do mar, água da cidade, ou outro suprimento de água. Em 334, uma membrana de nanofiltração é provida para produzir a corrente de permeato 335 e a corrente de rejeito 336. A corrente de rejeito 336 pode ser descartada, submetida a outro processamento e/ou reciclada. A corrente de permeato 335 é então alimentada à membrana de nanofiltração 340 para produzir a corrente de permeato 303 e a corrente de rejeito 350. A corrente de rejeito 350 pode ser descartada, submetida a outro processamento, e/ou reciclada.[0040] With reference now to Figure 3c, in some embodiments of the invention, the system 300 of Figure 3a has been modified by the addition of two additional nanofilters 370, 380. The water production 330 has an inlet 302 of unprocessed water, for example, water supply from a body of water, from a well, sea water, city water, or other water supply. In 334, a nanofiltration membrane is provided to produce the permeate stream 335 and the reject stream 336. The reject stream 336 can be discarded, subjected to further processing and / or recycled. The permeate stream 335 is then fed to the nanofiltration membrane 340 to produce the permeate stream 303 and the reject stream 350. The reject stream 350 can be discarded, subjected to further processing, and / or recycled.

[0041] Como mostrado na Figura 3c, a corrente de rejeito 350 é alimentada à membrana de nanofiltração 370 para produzir a corrente de[0041] As shown in Figure 3c, the waste stream 350 is fed to the 370 nanofiltration membrane to produce the feed stream.

Petição 870190016841, de 19/02/2019, pág. 18/66 / 24 permeato 372 e a corrente de rejeito 374. A corrente de rejeito 374 é descartada. A corrente de permeato 372 é alimentada à membrana de nanofiltração 380 para produzir a corrente de permeato 382 e a corrente de rejeito 384. A corrente de rejeito 384 é reciclada para ser aplicada à membrana de nanofiltração 334. A corrente de permeato 382 é misturada com a corrente do produto 303 a ser usada em um processo de EOR.Petition 870190016841, of 02/19/2019, p. 18/66 / 24 permeate 372 and the waste stream 374. The waste stream 374 is discarded. The permeate stream 372 is fed to the nanofiltration membrane 380 to produce the permeate stream 382 and the reject stream 384. The reject stream 384 is recycled to be applied to the nanofiltration membrane 334. The permeate stream 382 is mixed with the product stream 303 to be used in an EOR process.

[0042] Uma ou mais bombas 360, 364 e 362 podem ser providas para reforçar a pressão de uma ou mais das correntes de água.[0042] One or more pumps 360, 364 and 362 can be provided to reinforce the pressure of one or more of the water streams.

[0043] As correntes de permeato 303 e 382 podem então ser usadas em uma operação intensificada de recuperação de óleo mediante injeção das correntes de permeato 303 e 382 no reservatório contendo hidrocarboneto por si só, ou em uma mistura com outros agentes de EOR tais como polímeros, tensoativos, solventes, gases ou outros agentes de EOR como são conhecidos na técnica.[0043] Permeate streams 303 and 382 can then be used in an enhanced oil recovery operation by injecting permeate streams 303 and 382 into the hydrocarbon-containing reservoir alone, or in a mixture with other EOR agents such as polymers, surfactants, solvents, gases or other EOR agents as are known in the art.

[0044] Em algumas formas de realização, as membranas de nanofiltração 334 e 370 podem ser membranas de nanofiltração menos seletivas de poros abertos. Em algumas formas de realização, as membranas de nanofiltração 334 e 370 podem ter uma taxa de rejeição de sódio em pressão de 25 bar e 70 graus F (21,1 °C) de cerca de 30% a cerca de 50% de rejeição de sódio, por exemplo de cerca de 35% a cerca de 45%, ou de cerca de 38% a cerca de 42%. Uma membrana de nanofiltração 334 e 370 adequada é comercialmente disponível da Dow com o nome de modelo Dow NF 270.[0044] In some embodiments, nanofiltration membranes 334 and 370 may be less selective open pore nanofiltration membranes. In some embodiments, nanofiltration membranes 334 and 370 may have a pressure sodium rejection rate of 25 bar and 70 degrees F (21.1 ° C) from about 30% to about 50% rejection of sodium, for example from about 35% to about 45%, or from about 38% to about 42%. A suitable 334 and 370 nanofiltration membrane is commercially available from Dow under the model name Dow NF 270.

[0045] Em algumas formas de realização, as membranas de nanofiltração 340 e 380 podem ser uma membrana de nanofiltração mais seletiva de poros fechados. Em algumas formas de realização, as membranas de nanofiltração 340 e 380 podem ter uma taxa de rejeição de sódio em pressão de 25 bar e 70 graus F (21,1 °C) de cerca de 70% a cerca de 98% de rejeição de sódio, por exemplo de cerca de 75% a cerca de 97%, ou de cerca de 80% a cerca de 96%, ou de cerca de 85% a cerca de 95%. Uma membrana[0045] In some embodiments, nanofiltration membranes 340 and 380 may be a more selective closed pore nanofiltration membrane. In some embodiments, nanofiltration membranes 340 and 380 may have a pressure sodium rejection rate of 25 bar and 70 degrees F (21.1 ° C) from about 70% to about 98% rejection of sodium, for example from about 75% to about 97%, or from about 80% to about 96%, or from about 85% to about 95%. A membrane

Petição 870190016841, de 19/02/2019, pág. 19/66 / 24 de nanofiltração 340 e 380 adequada é comercialmente disponível da Dow com o nome de modelo Dow NF 90.Petition 870190016841, of 02/19/2019, p. 19/66 / 24 suitable 340 and 380 nanofiltration is commercially available from Dow under the model name Dow NF 90.

Figura 4:Figure 4:

[0046] Com referência agora à Figura 4, em algumas formas de realização da invenção, o sistema 400 para a produção de água 430 é ilustrado. A produção de água 430 tem uma entrada 402 de água não processada, por exemplo, água do corpo de água de um poço, uma formação subterrânea, água do mar, usina de tratamento de despejos, suprimento de água da cidade, ou outro suprimento de água. Em 432, uma filtração primária pode ser realizada para remover sólidos da água. Em 434, uma membrana de nanofiltração 434 é provida para produzir a corrente de rejeitos 436 que é descartada e a corrente de permeato 435.[0046] With reference now to Figure 4, in some embodiments of the invention, the system 400 for the production of water 430 is illustrated. Water production 430 has an inlet 402 of unprocessed water, for example, water from a well water body, an underground formation, sea water, a wastewater treatment plant, city water supply, or other water supply. Water. In 432, primary filtration can be performed to remove solids from the water. In 434, a nanofiltration membrane 434 is provided to produce the waste stream 436 that is discarded and the permeate stream 435.

[0047] A corrente de permeato 435 alimentada à membrana de nanofiltração 440 é provida, a qual produz a corrente de rejeito 450 que é reciclada para a membrana de nanofiltração 434, e a corrente de permeato 403 que é usada em um processo de EOR.The permeate stream 435 fed to the nanofiltration membrane 440 is provided, which produces the rejection stream 450 which is recycled to the nanofiltration membrane 434, and the permeate stream 403 which is used in an EOR process.

[0048] Em algumas formas de realização, o sistema 400 pode incluir água não processada 402, de uma fonte de alimentação aquosa, tal como água marinha do oceano, ou qualquer fonte de água salina tendo alguns íons divalentes e monovalentes, tal como a água produzida de um poço. Como um exemplo, a água marinha bruta pode ser retirada do oceano, ou de um poço marinho ou de uma tomada d'água, e inicialmente submetida à filtração primária 432 com o uso de um grande tensor de partículas (não mostrado), e/ou filtros de múltiplas membranas, que podem ser tipicamente de areia e/ou carvão de antracito, opcionalmente seguida por uma filtração de cartucho.[0048] In some embodiments, system 400 may include unprocessed water 402, from an aqueous power source, such as marine ocean water, or any source of saline water having some divalent and monovalent ions, such as water produced from a well. As an example, raw marine water can be taken from the ocean, or from a marine well or water outlet, and initially subjected to primary filtration 432 using a large particle tensor (not shown), and / or multi-membrane filters, which can typically be sand and / or anthracite coal, optionally followed by cartridge filtration.

[0049] Em algumas formas de realização, os processos 434 e/ou 440 podem incluir um ou uma pluralidade de cartuchos NF. Os cartuchos de NF podem ser cartuchos de membrana semipermeável enrolados em espiral, ou cartuchos feitos com o uso da tecnologia de fibras ocas tendo características[0049] In some embodiments, processes 434 and / or 440 may include one or a plurality of NC cartridges. NF cartridges can be semipermeable membrane cartridges wound in a spiral, or cartridges made using hollow fiber technology having characteristics

Petição 870190016841, de 19/02/2019, pág. 20/66 / 24 de membrana adequadas. Um cartucho de membrana semipermeável enrolado em espiral pode incluir uma pluralidade de folhas que sejam envoltórios individuais de material de membrana semipermeável como folhas que se intercalem entre uma camada de material de transporte permeável poroso, tal como o material em folha fibrosa de poliéster. O material de membrana semipermeável pode ser qualquer daqueles materiais comercialmente disponíveis. Entrelaçadas entre as folhas adjacentes pode haver os vãos do material espaçador, que podem ser de tecidos ou outra malha aberta, configurações em cruz como telas de filamentos sintéticos, por exemplo, filamentos de polipropileno extrusados em cruz ou coisa parecida, tais como aqueles vendidos sob a denominação comercial de Vexar e Nalle, que proporcionam passagem de fluxo para a água de alimentação que esteja sendo bombeada de ponta-a-ponta através de um vaso de pressão. Um acúmulo de tais folhas alternadas e folhas espaçadoras pode então ser enrolado em espiral ao redor de um tubo tendo uma parede lateral porosa para criar um cartucho cilíndrico circular reto.Petition 870190016841, of 02/19/2019, p. 20/66 / 24 of suitable membrane. A spiral-wound semipermeable membrane cartridge may include a plurality of sheets that are individual wraps of semipermeable membrane material such as sheets that are sandwiched between a layer of porous permeable carrier material, such as fibrous polyester sheet material. The semipermeable membrane material can be any of those commercially available materials. Interlaced between adjacent sheets there may be gaps in the spacer material, which can be made of fabrics or other open mesh, cross shapes such as synthetic filament screens, for example, cross-extruded polypropylene filaments or the like, such as those sold under the commercial name of Vexar and Nalle, which provide flow passage for the feed water that is being pumped from end to end through a pressure vessel. An accumulation of such alternating sheets and spacer sheets can then be wound in a spiral around a tube having a porous side wall to create a straight circular cylindrical cartridge.

[0050] Um cartucho de separação enrolado em espiral é apresentado na Patente U.S. no 4.842.736, cuja apresentação é aqui incorporada como referência, o qual provê uma pluralidade de passagens de alimentação em espiral que se estende axialmente de ponta a ponta do último cartucho, através de cujas passagens a alimentação líquida em tratamento flui em uma direção axial. Internamente, dentro dos envoltórios das membranas, o líquido de permeação flui ao longo de uma via em espiral para dentro em um material portador até que ele alcance o tubo central poroso onde ele se recolhe e através do qual ele então flui axialmente para a saída.[0050] A separation spiral wound cartridge is disclosed in U.S. Patent No. 4,842,736, the disclosure of which is incorporated herein by reference, which provides a plurality of spiral feed passages extending axially tip end of the last cartridge, through which passages the liquid feed in treatment flows in an axial direction. Internally, inside the membrane wraps, the permeation liquid flows along a spiral path inward into a carrier material until it reaches the porous central tube where it collects and through which it then flows axially to the outlet.

[0051] Em algumas formas de realização, os cartuchos NF podem ser selecionados de modo a se realizar a função global desejada de produzir uma corrente de água processada tendo as concentrações iônicas desejadas de água do mar ou coisa parecida.[0051] In some embodiments, NC cartridges can be selected in order to perform the desired overall function of producing a stream of processed water having the desired ionic concentrations of seawater or the like.

Petição 870190016841, de 19/02/2019, pág. 21/66 / 24 [0052] Podem ser empregadas membranas NF que sejam designadas para rejeitar seletivamente íons divalentes ou maiores, e os elementos ou cartuchos NF que sejam usados possam rejeitar um mínimo de cerca de 80%, por exemplo mais do que cerca de 90%, ou cerca de 95%, ou cerca de 98% dos íons divalentes ou maiores em uma alimentação aquosa. A membrana NF pode também, pelo menos moderadamente, reduzir o conteúdo de íons monovalentes, por exemplo menos do que cerca de 70%, ou menos do que cerca de 50%, ou menos do que cerca de 30%, ou menos do que cerca de 20% do conteúdo de íons monovalentes. Membranas NF adequadas comercialmente disponíveis podem ser compradas ou na forma de folhas ou em cartuchos enrolados em espiral acabados, e incluem aqueles vendidos como Seasoft 8040DK, 8040DL, e Sesal DS-5, pela Osmonics; como Série NF200 e NF-400, NF-270, SR-90 e como NF-90, pela Dow-FilmTec; como DS-5DK e DS-5DL pela Desalination Systems, Inc.; como LES-90, PVD-1, pela Hydranautics; como NE-70 e NE-90 pela CSM; como NF-300 e NF-500 pela Permionics, e como TFCS pela Fluid Systems, Inc.Petition 870190016841, of 02/19/2019, p. 21/66 / 24 [0052] NF membranes that are designed to selectively reject divalent or larger ions can be employed, and the NF elements or cartridges that are used can reject a minimum of about 80%, for example more than about 90%, or about 95%, or about 98% of the divalent or larger ions in an aqueous feed. The NF membrane can also, at least moderately, reduce the content of monovalent ions, for example less than about 70%, or less than about 50%, or less than about 30%, or less than about 20% of the content of monovalent ions. Suitable commercially available NC membranes can be purchased either in the form of sheets or in finished spiral-wound cartridges, and include those sold as Seasoft 8040DK, 8040DL, and Sesal DS-5, by Osmonics; as Series NF200 and NF-400, NF-270, SR-90 and as NF-90, by Dow-FilmTec; such as DS-5DK and DS-5DL by Desalination Systems, Inc .; such as LES-90, PVD-1, by Hydranautics; such as NE-70 and NE-90 by CSM; as NF-300 and NF-500 by Permionics, and as TFCS by Fluid Systems, Inc.

[0053] Em algumas formas de realização, um método mecânico, tal como passar a água não processada 402 através de uma membrana de nanofiltração, pode ser usado para remover íons da água na superfície antes de injetá-la no furo de poço e/ou adicionar um agente 440. A água do mar pode conter de cerca de 2700 a cerca de 3.000 ppm de SO4= divalente. O processo 434 de membrana de nanofiltração pode reduzir esta concentração até cerca de 20 a cerca de 150 ppm. Uma redução de 99% no conteúdo de sulfato pode ser obtenível.[0053] In some embodiments, a mechanical method, such as passing unprocessed water 402 through a nanofiltration membrane, can be used to remove ions from the surface water before injecting it into the well bore and / or add an agent 440. Sea water can contain from about 2700 to about 3000 ppm SO4 = divalent. The nanofiltration membrane process 434 can reduce this concentration to about 20 to about 150 ppm. A 99% reduction in the sulfate content may be obtainable.

[0054] Em algumas formas de realização, produtos químicos e/ou aditivos podem ser injetados na água de injeção na superfície ou diretamente em um poço de injeção. Os poços de produção podem também, frequentemente, ser tratados com contracorrente ou salmoura fresca contendo aditivos para prevenir o bloqueio das vias de passagem.[0054] In some embodiments, chemicals and / or additives can be injected into the injection water on the surface or directly into an injection well. Production wells can also often be treated with countercurrent or fresh brine containing additives to prevent blockage of passageways.

Petição 870190016841, de 19/02/2019, pág. 22/66 / 24 [0055] A microfiltração (MF), ultrafiltração (UF), nanofiltração (NF), e a osmose reversa (RO) são todos processos de separação conduzida por pressão permitindo que uma ampla faixa de moléculas neutras ou iônicas seja removida dos fluidos. A microfiltração pode ser usada para excluir moléculas dissolvidas maiores do que cerca de 5.000 em peso molecular. As membranas de nanofiltração podem ser usadas para passar pelo menos alguns sais, porém tendo elevada rejeição dos compostos orgânicos tendo pesos moleculares mais elevados do que aproximadamente 200 Daltons. As membranas de osmose reversa podem ser usadas para injeção elevada de quase todas as espécies.Petition 870190016841, of 02/19/2019, p. 22/66 / 24 [0055] Microfiltration (MF), ultrafiltration (UF), nanofiltration (NF), and reverse osmosis (RO) are all pressure-driven separation processes allowing a wide range of neutral or ionic molecules to be removed from fluids. Microfiltration can be used to exclude dissolved molecules greater than about 5,000 in molecular weight. Nanofiltration membranes can be used to pass at least some salts, but having high rejection of organic compounds having molecular weights higher than approximately 200 Daltons. Reverse osmosis membranes can be used for high injection of almost all species.

[0056] Em algumas formas de realização, um cartucho de filtragem enrolado em espiral pode ser usado para incorporar grandes quantidades de membrana NF em um volume pequeno. Um tal elemento pode ser produzido por folhas espaçadoras de alimentação de envolvimento, folhas de membranas, e folhas espaçadoras de permeato ao redor de um tubo de permeato perfurado.[0056] In some embodiments, a spiral-wound filter cartridge can be used to incorporate large amounts of NC membrane in a small volume. Such an element can be produced by wrapping feeder spacer sheets, membrane sheets, and permeate spacer sheets around a perforated permeate tube.

[0057] Em algumas formas de realização da invenção, a água 303 e/ou 403 processada pode ser combinada com um ou mais dos aromáticos, por exemplo, benzeno, tolueno ou xileno; turpentina; tetralina; hidrocarbonetos clorados, por exemplo, tetracloreto de carbono ou cloreto de metileno; ou outros hidrocarbonetos, por exemplo, hidrocarbonetos e ou alcoóis C5-C10; éteres, tais como o éter dimetílico ou o éter dietílico; vapor; ou compostos sulfúricos, por exemplo, sulfeto de hidrogênio, e depois injetados em uma formação para recuperação do óleo intensificada. Por exemplo, uma mistura de água processada com um agente para aumentar a viscosidade, misturado com álcool, pode ser injetada em uma formação. A água de baixa salinidade pode também aumentar a solubilidade dos solventes (como DME e CO2) em água. Isto possibilitará a dosagem de mais solvente por volume de água.[0057] In some embodiments of the invention, the processed water 303 and / or 403 can be combined with one or more of the aromatics, for example, benzene, toluene or xylene; turpentine; tetralin; chlorinated hydrocarbons, for example, carbon tetrachloride or methylene chloride; or other hydrocarbons, for example, hydrocarbons and or C5-C10 alcohols; ethers, such as dimethyl ether or diethyl ether; steam; or sulfuric compounds, for example, hydrogen sulfide, and then injected into an intensified oil recovery formation. For example, a mixture of water processed with an agent to increase viscosity, mixed with alcohol, can be injected into a formation. Low-salinity water can also increase the solubility of solvents (such as DME and CO2) in water. This will allow the dosage of more solvent per volume of water.

[0058] A redução do nível de cátions monovalentes e/ou divalentes de[0058] The reduction in the level of monovalent and / or divalent cations of

Petição 870190016841, de 19/02/2019, pág. 23/66 / 24 uma água de injeção pode obter um ou mais das seguintes vantagens:Petition 870190016841, of 02/19/2019, p. 23/66 / 24 an injection water can obtain one or more of the following advantages:

Quando o óleo é ligado à superfície de argila pela ligação do cálcio à argila e às gotas de óleo, a adição de água de baixa salinidade pode fazer com que o cálcio se difunda na solução de massa e libere as gotículas de óleo;When the oil is attached to the clay surface by binding the calcium to the clay and the oil droplets, the addition of low-salinity water can cause the calcium to diffuse into the mass solution and release the oil droplets;

Quando o óleo é ligado à superfície de argila pela ligação do cálcio à argila e às gotas de óleo, a adição de água de baixa salinidade pode fazer com que outro íon substitua o cálcio ligado à argila e libere as gotículas de óleo ligadas ao cálcio mediante troca de íons multivalentes;When the oil is attached to the clay surface by binding the calcium to the clay and the oil droplets, the addition of low salinity water can cause another ion to replace the calcium bound to the clay and release the oil droplets bound to the calcium by exchange of multivalent ions;

A adição de água de baixa salinidade pode fazer com que um reservatório úmido de óleo se transforme em um reservatório úmido de água e libere o óleo;The addition of low salinity water can cause a wet oil tank to become a wet water tank and release the oil;

Recuperação de óleo aumentada para um reservatório; eIncreased oil recovery for a reservoir; and

Recuperação de óleo aumentada para um reservatório de alta salinidade.Increased oil recovery for a high salinity reservoir.

[0059] A adição de cátions multivalentes a uma água de injeção pode uma ou mais das seguintes vantagens:[0059] The addition of multivalent cations to an injection water can have one or more of the following advantages:

Intumescimento da argila reduzido;Clay swelling reduced;

Recuperação do óleo aumentada para um reservatório; eOil recovery increased to a reservoir; and

Recuperação do óleo aumentada para um reservatório de alta salinidade.Increased oil recovery for a high salinity reservoir.

[0060] A água pode ser comumente injetada nas formações subterrâneas que carregam hidrocarbonetos, por si próprias ou como um componente de fluidos de deslocamento miscíveis ou não miscíveis para dali recuperar hidrocarbonetos. A água não processada 302 e/ou 402 pode ser obtida de várias fontes, incluindo a salmoura produzida da mesma formação, a salmoura produzida das formações remotas, ou a água do mar. Todas estas águas podem ter um elevado conteúdo iônico em relação à água doce. Alguns íons presentes na água não processada 302 e/ou 402 podem beneficiar a produção[0060] Water can be commonly injected into underground formations that carry hydrocarbons, either by themselves or as a component of miscible or non-miscible displacement fluids to recover hydrocarbons from there. Unprocessed water 302 and / or 402 can be obtained from various sources, including brine produced from the same formation, brine produced from remote formations, or sea water. All of these waters can have a high ionic content in relation to fresh water. Some ions present in unprocessed water 302 and / or 402 may benefit the production

Petição 870190016841, de 19/02/2019, pág. 24/66 / 24 de hidrocarbonetos, por exemplo, certas combinações e concentrações de cátions e ânions, incluindo K+, Na+, Cl-, Br- e/ou OH-, podem estabilizar argila em graus variáveis em uma formação suscetível ao dano da argila do intumescimento ou da migração de partículas. Outros íons (ou os mesmos íons que beneficiam a produção de hidrocarbonetos) presentes na água não processada 302 e/ou 402 podem produzir efeitos prejudiciais in situ, por exemplo, ânions de SO4= divalentes na água de injeção podem ser particularmente problemáticos porque o SO4= pode formar sais com cátions já presentes na formação, tais como o BA++. Os sais resultantes podem ser relativamente insolúveis nas temperaturas e pressões de formação. Consequentemente, eles podem precipitar-se para fora da solução in situ. A solubilidade dos sais ainda decresce conforme a água de injeção possa ser produzida para a superfície com os hidrocarbonetos por causa de que a pressão e a temperatura decrescem no poço de produção. Os precipitados dos sais insolúveis podem acumular-se nas vias de passagem dos fluidos subterrâneos como estruturas cristalinas, o que finalmente tampona as passagens e reduz a produção de hidrocarbonetos. Os efeitos do tamponamento podem ser mais graves nas vias de passagem localizadas na formação perto de furos de poço e nos poços de produção em que possa ser mais difícil para os fluidos produzidos contornar as vias bloqueadas. A remoção de ânions de SO4= divalentes da água de injeção pode também reduzir o nutriente disponível para o crescimento de bactérias redutoras de sulfato nos ambientes subsuperficiais para mitigar eficazmente a acidez do reservatório.Petition 870190016841, of 02/19/2019, p. 24/66 / 24 hydrocarbons, for example, certain combinations and concentrations of cations and anions, including K + , Na + , Cl - , Br - and / or OH - , can stabilize clay to varying degrees in a formation susceptible to damage of swelling clay or particle migration. Other ions (or the same ions that benefit the production of hydrocarbons) present in unprocessed water 302 and / or 402 can produce harmful effects in situ, for example, divalent SO4 = anions in the injection water can be particularly problematic because SO4 = can form salts with cations already present in the formation, such as BA ++ . The resulting salts can be relatively insoluble in the temperatures and pressures of formation. Consequently, they can precipitate out of the solution in situ. The solubility of the salts still decreases as the injection water can be produced to the surface with hydrocarbons because the pressure and temperature decrease in the production well. The precipitates of insoluble salts can accumulate in the pathways of underground fluids as crystalline structures, which finally blocks the passages and reduces the production of hydrocarbons. The effects of buffering can be more severe in the pathways located in the formation near well holes and in production wells where it may be more difficult for the produced fluids to bypass the blocked pathways. The removal of divalent SO4 = anions from the injection water can also reduce the nutrient available for the growth of sulfate-reducing bacteria in subsurface environments to effectively mitigate the acidity of the reservoir.

[0061] Em algumas formas de realização da invenção, a água processada ou uma mistura de água processada 303 e/ou 403 podem ser injetadas na formação 206, produzidas da formação 206, e depois recuperadas do óleo e do gás, por exemplo, por uma centrífuga ou um separador de gravidade ou um nanofiltro vibrado (VSEP®) ou membrana cerâmica (como Membralox®), e[0061] In some embodiments of the invention, processed water or a mixture of processed water 303 and / or 403 can be injected into formation 206, produced from formation 206, and then recovered from oil and gas, for example, by a centrifuge or a gravity separator or a vibrated nanofilter (VSEP ® ) or ceramic membrane (such as Membralox ® ), and

Petição 870190016841, de 19/02/2019, pág. 25/66 / 24 depois o processamento da água na produção de água 230, depois a água processada ou a mistura de águas processadas 303 e/ou 403, podem ser reinjetadas na formação 206.Petition 870190016841, of 02/19/2019, p. 25/66 / 24 after the water processing in the water production 230, then the processed water or the mixture of processed water 303 and / or 403, can be re-injected in the 206 formation.

[0062] Em algumas formas de realização da invenção, a água processada ou uma mistura de água processada 303 e/ou 403 pode ser injetada em uma formação 206 com óleo, opcionalmente precedida e/ou seguida por uma descarga, tal como com água do mar, com uma solução tensoativa, com um fluido de hidrocarboneto, com uma solução de salmoura, ou com água doce.[0062] In some embodiments of the invention, processed water or a mixture of processed water 303 and / or 403 can be injected into a 206 formation with oil, optionally preceded and / or followed by a flush, such as with tap water. sea, with a surfactant solution, with a hydrocarbon fluid, with a brine solution, or with fresh water.

[0063] Em algumas formas de realização da invenção, a água processada ou a mistura de água processada 303 e/ou 403 podem ser utilizadas para melhorar a recuperação do óleo. A água processada ou uma mistura de água processada 303 e/ou 403 podem ser utilizadas para conduzir ou impelir a enxurrada agora carregando óleo para fora do reservatório, por esse meio “varrendo” o óleo bruto para fora do reservatório. O óleo pode ser recuperado no poço de produção 212 separado do poço de injeção 232 como água processada, ou uma mistura de águas processadas 303 e/ou 403 empurra o óleo para fora dos poros na formação 206 e para o poço de produção 212. Uma vez o óleo/fluido de transporte alcance a superfície, ele pode ser colocado em tanques de retenção 218, possibilitando que o óleo se separe da água através das forças de gravidade naturais.[0063] In some embodiments of the invention, processed water or a mixture of processed water 303 and / or 403 can be used to improve oil recovery. Processed water or a mixture of processed water 303 and / or 403 can be used to drive or propel the flood now by carrying oil out of the reservoir, thereby "sweeping" the crude oil out of the reservoir. The oil can be recovered in production well 212 separated from injection well 232 as processed water, or a mixture of processed water 303 and / or 403 pushes oil out of pores in formation 206 and into production well 212. One Once the oil / transport fluid reaches the surface, it can be placed in holding tanks 218, allowing the oil to separate from the water through natural gravity forces.

[0064] A quantidade de óleo recuperada pode ser medida como uma função do óleo original no local (OOIP). A quantidade de óleo recuperado pode ser mais elevada do que cerca de 5% em peso do óleo original no local, por exemplo 10% ou mais em peso do óleo original no local, ou 15% ou mais em peso do óleo original no local.[0064] The amount of oil recovered can be measured as a function of the original oil in place (OOIP). The amount of oil recovered can be higher than about 5% by weight of the original oil at the site, for example 10% or more by weight of the original oil at the site, or 15% or more by weight of the original oil at the site.

[0065] O processo e o sistema podem ser úteis para a recuperação do deslocamento do petróleo das formações de transporte de óleo. Tal recuperação inclui métodos nos quais o óleo pode ser removido de uma formação condutora do óleo através da ação de um fluido de deslocamento ou[0065] The process and the system can be useful for recovering the displacement of oil from oil transport formations. Such recovery includes methods in which the oil can be removed from a conductive oil formation through the action of a displacement fluid or

Petição 870190016841, de 19/02/2019, pág. 26/66 / 24 de um gás.Petition 870190016841, of 02/19/2019, p. 26/66 / 24 of a gas.

[0066] Outros usos para a água processada ou uma mistura de água processada 303 e/ou 403 preparadas pelo processo e sistema da invenção, incluem tratamentos de injeção próximos ao furo de poço, e injeção ao longo dos interiores das tubulações para promover o transporte por oleodutos do óleo bruto de alta viscosidade. A água processada ou uma mistura de água processada 303 e/ou 403, podem também ser usadas como aditivos fluidos de fraturas hidráulicas, produtos químicos de desvio de fluidos, e aditivos de circulação de perda, para mencionar uns poucos.[0066] Other uses for processed water or a mixture of processed water 303 and / or 403 prepared by the process and system of the invention, include injection treatments near the well bore, and injection along the interiors of the pipes to promote transport by high viscosity crude oil pipelines. Processed water or a mixture of processed water 303 and / or 403, can also be used as fluid fracture additives, fluid bypass chemicals, and loss circulation additives, to name a few.

EXEMPLOSEXAMPLES

Caso 1:Case 1:

[0067] Um sistema de nanofiltração de três módulos foi formado. O número de cima no esquema é a vazão em milhares de barris por dia, e o número de baixo é o TDS em milhares de PPM.[0067] A three module nanofiltration system was formed. The top number in the scheme is the flow in thousands of barrels per day, and the bottom number is the TDS in thousands of PPM.

1a NF1 to NF Alimentação food Rejeito Reject Permeato Permeate Alimentação fresca Fresh food Recuperação Recovery 56% 56% 1610 1610 1366 1366 51,0% 51.0% Fluxo, kbpd Flow, kbpd 330,6 330.6 145,4 145.4 185,2 185.2 196,0 196.0 TDS, mil ppm TDS, thousand ppm 35,176 35,176 57,018 57,018 18,021 18,021 36,3 36.3 2a NF (do 1o permeato)NF 2 (the permeate 1) Recuperação Recovery 54% 54% 840 840 1188 1188 Fluxo, kbpd Flow, kbpd 185,1691 185.1691 85,2 85.2 100,0 100.0 TDS, mil ppm TDS, thousand ppm 18,021 18,021 37,340 37,340 1,565 1,565 91% 91% 3a NF (do 1o rejeito)NF 3 (the first tailing) Recuperação Recovery 34% 34% 490 490 300 300 Fluxo, kbpd Flow, kbpd 145,4309 145.4309 96,0 96.0 49,4 49.4 TDS, mil ppm TDS, thousand ppm 57,018 57,018 72,479 72,479 27,005 27,005 Relação de reciclo Recycle ratio 0,69 0.69 Consumo de força Power consumption 28,54 28.54 kW/kbpd kW / kbpd # Elementos # Elements 29,4 29.4 #/kbpd # / kbpd

Petição 870190016841, de 19/02/2019, pág. 27/66Petition 870190016841, of 02/19/2019, p. 27/66

21/2421/24

Legenda: kbpd 185.2 100.0Legend: kbpd 185.2 100.0

Caso 2:Case 2:

[0068] Um sistema de nanofiltração de quatro módulos foi formado. O número de cima no esquema é a vazão em milhares de barris por dia, e o número de baixo é o TDS em milhares de PPM.[0068] A four module nanofiltration system was formed. The top number in the scheme is the flow in thousands of barrels per day, and the bottom number is the TDS in thousands of PPM.

lâNFl â NC Alimentação food Rejeito Reject Permeato Permeate Alimentação fresca Fresh food Recuperação Recovery 56% 56% 1400 1400 1313 1313 40,3% 40.3% Fluxo, kbpd Flow, kbpd 266,7 266.7 117,3 117.3 149,4 149.4 248,2 248.2 TDS, mil ppm TDS, thousand ppm 35,176 35,176 56,314 56,314 18,574 18,574 35,0 35.0 2- NF (do l2 permeato)2- NF (from l 2 permeate) Recuperação Recovery 53% 53% 700 700 957 957 Fluxo, kbpd Flow, kbpd 149,4 149.4 70,2 70.2 79,2 79.2 TDS, mil ppm TDS, thousand ppm 18,574 18,574 37,654 37,654 1,655 1,655 91% 91% 3- NF (do 22 rejeito)3- NF (of the 2 2 tailings) Recuperação Recovery 56% 56% 350 350 51 51 Fluxo, kbpd Flow, kbpd 70,2 70.2 30,9 30.9 39,3 39.3 TDS, mil ppm TDS, thousand ppm 37,654 37,654 61,026 61,026 19,290 19,290 Relação de reciclo Recycle ratio 0,07 0.07 Consumo de força Power consumption 25,89 25.89 kW/kbpd kW / kbpd # Elementos # Elements 26,2 26.2 #/kbpd # / kbpd

Petição 870190016841, de 19/02/2019, pág. 28/66 / 24Petition 870190016841, of 02/19/2019, p. 28/66 / 24

FORMAS DE REALIZAÇÃO ILUSTRATIVAS [0069] Em uma forma de realização, é apresentado um sistema que compreende um poço perfurado em uma formação subterrânea compreendendo hidrocarbonetos, uma instalação de produção em um topo do poço; uma instalação de produção de água conectada à instalação de produção; em que a instalação de produção de água produza água pela passagem desta através de um primeiro e um segundo módulos de nanofiltração, e depois injete a água no poço. Em uma forma de realização, é apresentado um sistema que compreende um primeiro poço perfurado em uma formação subterrânea compreendendo hidrocarbonetos; uma instalação de produção em um lado superior do primeiro poço; uma instalação de produção de água conectada à instalação de produção; um segundo poço perfurado em uma formação subterrânea; em que a instalação de produção de água produza água pela passagem desta através de um primeiro e um segundo módulos de nanofiltração e injete a água no segundo poço e na formação subterrânea. Em algumas formas de realização, o primeiro poço tem uma distância de 50 metros a 2.000 metros do segundo poço. Em algumas formas de realização, a formação subterrânea está abaixo de um corpo de água. Em algumas formas de realização, a instalação de produção está flutuando sobre um corpo de água, tal como uma plataforma de produção. Em algumas formas de realização, o sistema também inclui um suprimento de água e um aparelho de bombeamento de água, adaptados para bombear água para a instalação de produção de água. Em algumas formas de realização, a instalação de produção de água tem uma entrada de água com um valor total de sais dissolvidos de pelo menos 15.000 partes por milhão, expressa como cloreto de sódio dissolvido. Em algumas formas de realização, o sistema também inclui submeter uma corrente de rejeito de pelo menos uma dentre o primeiro e a segundo módulos de nanofiltração a uma etapa de reciclo. Em algumas formas de realização, o sistema também inclui submeter uma corrente deILLUSTRATIVE ACHIEVEMENTS [0069] In one embodiment, a system is presented that comprises a well drilled in an underground formation comprising hydrocarbons, a production facility at the top of the well; a water production facility connected to the production facility; where the water production facility produces water by passing it through a first and a second nanofiltration module, and then inject the water into the well. In one embodiment, a system is presented that comprises a first well drilled in an underground formation comprising hydrocarbons; a production facility on an upper side of the first well; a water production facility connected to the production facility; a second well drilled in an underground formation; where the water production facility produces water by passing it through a first and a second nanofiltration module and injecting the water into the second well and the underground formation. In some embodiments, the first well is 50 meters to 2,000 meters from the second well. In some embodiments, the underground formation is below a body of water. In some embodiments, the production facility is floating over a body of water, such as a production platform. In some embodiments, the system also includes a water supply and a water pumping apparatus, adapted to pump water into the water production facility. In some embodiments, the water production facility has a water inlet with a total dissolved salt value of at least 15,000 parts per million, expressed as dissolved sodium chloride. In some embodiments, the system also includes subjecting a tailing stream of at least one of the first and second nanofiltration modules to a recycling step. In some embodiments, the system also includes submitting a flow of

Petição 870190016841, de 19/02/2019, pág. 29/66 / 24 rejeito de pelo menos um dentre o primeiro e o segundo módulos de nanofiltração a um terceiro módulo de nanofiltração. Em algumas formas de realização, o primeiro módulo de nanofiltração compreende uma taxa de rejeição de sódio em 25 bar de 30 a 50%. Em algumas formas de realização, o segundo módulo de nanofiltração compreende uma taxa de rejeição de sódio em 25 bar de 70% a 98%. Em algumas formas de realização, o primeiro poço tem uma distância de 50 metros a 2.000 metros do segundo poço. Em algumas formas de realização, a formação subterrânea está abaixo de um corpo de água. Em algumas formas de realização, a instalação de produção flutua sobre um corpo de água, tal como uma plataforma de produção. Em algumas formas de realização, o sistema também inclui um suprimento de água e um aparelho de bombeamento de água, adaptado para bombear água para a instalação de produção de água. Em algumas formas de realização, a instalação de produção de água tem uma entrada de água com um valor total de sais dissolvidos de pelo menos 15.000 partes por milhão, expresso como cloreto de sódio dissolvido.Petition 870190016841, of 02/19/2019, p. 29/66 / 24 rejection of at least one of the first and second nanofiltration modules to a third nanofiltration module. In some embodiments, the first nanofiltration module comprises a sodium rejection rate in 25 bar of 30 to 50%. In some embodiments, the second nanofiltration module comprises a 25 bar sodium rejection rate of 70% to 98%. In some embodiments, the first well is 50 meters to 2,000 meters from the second well. In some embodiments, the underground formation is below a body of water. In some embodiments, the production facility floats over a body of water, such as a production platform. In some embodiments, the system also includes a water supply and a water pumping apparatus, adapted to pump water into the water production facility. In some embodiments, the water production facility has a water inlet with a total dissolved salts value of at least 15,000 parts per million, expressed as dissolved sodium chloride.

[0070] Em uma forma de realização, é apresentado um método que compreende submeter a água de entrada a um primeiro processo de nanofiltração; depois submeter a água a um segundo processo de nanofiltração para produzir água processada; e injetar a água processada em uma formação subterrânea. Em algumas formas de realização, a água é reciclada, por ser produzida com óleo e/ou gás da formação e depois separada, e depois reinjetada dentro da formação. Em algumas formas de realização, um ou mais dentre hidrocarbonetos clorados aromáticos, éteres, outros hidrocarbonetos, dióxido de carbono, monóxido de carbono, ou mistura destes, são misturados com a água processada antes de serem injetados na formação. Em algumas formas de realização, a água processada é aquecida antes de ser injetada na formação. Em algumas formas de realização, outro material é injetado na formação após a água processada ter sido injetada. Em[0070] In one embodiment, a method is presented which comprises submitting the incoming water to a first nanofiltration process; then subject the water to a second nanofiltration process to produce processed water; and inject the processed water into an underground formation. In some embodiments, the water is recycled, as it is produced with oil and / or gas from the formation and then separated, and then reinjected into the formation. In some embodiments, one or more of chlorinated aromatic hydrocarbons, ethers, other hydrocarbons, carbon dioxide, carbon monoxide, or a mixture thereof, are mixed with the processed water before being injected into the formation. In some embodiments, the processed water is heated before being injected into the formation. In some embodiments, another material is injected into the formation after the processed water has been injected. In

Petição 870190016841, de 19/02/2019, pág. 30/66 / 24 algumas formas de realização, o outro material é selecionado do grupo consistindo de ar, água produzida, água salgada, água do mar, água doce, vapor, dióxido de carbono, e/ou misturas dos mesmos. Em algumas formas de realização, a água processada é injetada de 10 a 100 bar acima da pressão do reservatório. Em algumas formas de realização, o óleo na formação subterrânea antes de a água ter sido injetada, tem uma viscosidade de 0,1 cp a 10.000 cp. Em algumas formas de realização, a formação subterrânea tem uma permeabilidade de 5 a 0,0001 Darcy. Em algumas formas de realização, a água de entrada tem um valor total de sais dissolvidos de pelo menos 15.000 partes por milhão, expressas como cloreto de sódio dissolvido, antes de se remover quaisquer íons da água.Petition 870190016841, of 02/19/2019, p. 30/66 / 24 some embodiments, the other material is selected from the group consisting of air, produced water, salt water, sea water, fresh water, steam, carbon dioxide, and / or mixtures thereof. In some embodiments, the processed water is injected from 10 to 100 bar above the reservoir pressure. In some embodiments, the oil in the underground formation before the water has been injected, has a viscosity of 0.1 cp to 10,000 cp. In some embodiments, the underground formation has a permeability of 5 to 0.0001 Darcy. In some embodiments, the incoming water has a total dissolved salts value of at least 15,000 parts per million, expressed as dissolved sodium chloride, before removing any ions from the water.

[0071] Aqueles de experiência na técnica observarão que muitas modificações e variações são possíveis nos termos das formas de realização, configurações, materiais e métodos apresentados, sem que se afaste do seu espírito e escopo. Consequentemente, o escopo das reivindicações anexas a seguir e seus equivalentes funcionais não devem ficar limitados pelas formas de realização específicas aqui descritas e ilustradas, uma vez que estas são por natureza meramente exemplos.[0071] Those with experience in the art will note that many modifications and variations are possible in terms of the embodiments, configurations, materials and methods presented, without departing from their spirit and scope. Consequently, the scope of the appended claims below and their functional equivalents should not be limited by the specific embodiments described and illustrated here, as these are by nature merely examples.

Claims (19)

REIVINDICAÇÕES 1. Sistema para injetar água em uma formação, caracterizado pelo fato de que compreende:1. System for injecting water into a formation, characterized by the fact that it comprises: um poço perfurado em uma formação subterrânea compreendendo hidrocarbonetos;a well drilled in an underground formation comprising hydrocarbons; uma instalação de produção em um lado superior do poço;a production facility on an upper side of the well; uma instalação de produção de água conectada à instalação de produção;a water production facility connected to the production facility; em que a instalação de produção de água produz água pela passagem de água com um valor de sólidos dissolvidos totais (TDS) de pelo menos 15.000 partes por milhão (ppm) através de um primeiro e um segundo módulos de nanofiltração para obter água com um valor de TDS de 1.000 a 10.000 ppm, e depois injeta a água no poço.where the water production facility produces water by passing water with a total dissolved solids (TDS) value of at least 15,000 parts per million (ppm) through a first and a second nanofiltration module to obtain water with a value 1,000 to 10,000 ppm TDS, and then inject water into the well. 2. Sistema para injetar água em uma formação, caracterizado pelo fato de que compreende:2. System to inject water into a formation, characterized by the fact that it comprises: um primeiro poço perfurado em uma formação subterrânea contendo hidrocarbonetos;a first well drilled in an underground formation containing hydrocarbons; uma instalação de produção em um lado superior de um primeiro poço;a production facility on the upper side of a first well; uma instalação de produção de água conectada à instalação de produção;a water production facility connected to the production facility; um segundo poço perfurado dentro da formação subterrânea;a second well drilled inside the underground formation; em que a instalação de produção de água produz água pela passagem de água com um valor de sólidos dissolvidos totais (TDS) de pelo menos 15.000 partes por milhão (ppm) através de um primeiro e um segundo módulos de nanofiltração para obter água com um valor de TDS de 1.000 a 10.000 ppm, e injeta a água no segundo poço e na formação subterrânea.where the water production facility produces water by passing water with a total dissolved solids (TDS) value of at least 15,000 parts per million (ppm) through a first and a second nanofiltration module to obtain water with a value of TDS from 1,000 to 10,000 ppm, and injects water into the second well and into the underground formation. 3. Sistema de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o primeiro poço se situa a uma distância de 50 metros a 2.000 3. System according to claim 2, characterized by the fact that the first well is located at a distance of 50 meters to 2,000 Petição 870190016841, de 19/02/2019, pág. 32/66Petition 870190016841, of 02/19/2019, p. 32/66 2 / 4 metros do segundo poço.2/4 meters from the second well. 4. Sistema de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 aSystem according to any one of claims 1 to 3, caracterizado pelo fato de que a formação subterrânea fica abaixo de um corpo de água.3, characterized by the fact that the underground formation is below a body of water. 5. Sistema de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 aSystem according to any one of claims 1 to 4, caracterizado pelo fato de que a instalação de produção está flutuando sobre um corpo de água tal como uma plataforma de produção.4, characterized by the fact that the production facility is floating over a body of water such as a production platform. 6. Sistema de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 aA system according to any one of claims 1 to 5, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente um suprimento de água e um aparelho de bombeamento de água, adaptado para bombear água para a instalação de produção de água.5, characterized by the fact that it additionally comprises a water supply and a water pumping apparatus, adapted to pump water to the water production installation. 7. Sistema de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 aSystem according to any one of claims 1 to 6, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente submeter uma corrente de rejeitos de pelo menos um dentre o primeiro e o segundo módulos de nanofiltração a uma etapa de reciclo.6, characterized by the fact that it additionally comprises subjecting a stream of tailings from at least one of the first and second nanofiltration modules to a recycling step. 8. Sistema de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a8. System according to any one of claims 1 to 7, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente submeter uma corrente de rejeito de pelo menos um dentre o primeiro e o segundo módulos de nanofiltração a um terceiro módulo de nanofiltração.7, characterized by the fact that it additionally comprises subjecting a tailing stream of at least one of the first and second nanofiltration modules to a third nanofiltration module. 9. Sistema de acordo com qualquer uma ou mais das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que o primeiro módulo de nanofiltração compreende uma taxa de rejeição de sódio em 25 bar de 30 a 50%.System according to any one or more of claims 1 to 8, characterized by the fact that the first nanofiltration module comprises a sodium rejection rate in 25 bar of 30 to 50%. 10. Sistema de acordo com qualquer uma ou mais das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que o segundo módulo de nanofiltração compreende uma taxa de rejeição de sódio em 25 bar de 70% a 98%.System according to any one or more of claims 1 to 9, characterized in that the second nanofiltration module comprises a sodium rejection rate in 25 bar of 70% to 98%. 11. Método para injetar água em uma formação, caracterizado pelo fato de que compreende:11. Method for injecting water into a formation, characterized by the fact that it comprises: Petição 870190016841, de 19/02/2019, pág. 33/66Petition 870190016841, of 02/19/2019, p. 33/66 3 / 4 submeter água de entrada com um valor de TDS de pelo menos 15.000 ppm a um primeiro processo de nanofiltração;3/4 submit inlet water with a TDS value of at least 15,000 ppm to a first nanofiltration process; depois, submeter a água a um segundo processo de nanofiltração para produzir água processada com um valor de TDS de 1.000 a 10.000 ppm; e injetar a água processada em uma formação subterrânea.then, subject the water to a second nanofiltration process to produce processed water with a TDS value of 1,000 to 10,000 ppm; and inject the processed water into an underground formation. 12. Método de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que a água é reciclada por ser produzida com óleo e/ou gás da formação, e depois separada, e então reinjetada na formação.12. Method according to claim 11, characterized in that the water is recycled because it is produced with oil and / or gas from the formation, and then separated, and then reinjected into the formation. 13. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 11 ou 12, caracterizado pelo fato de que um ou mais dentre hidrocarbonetos clorados aromáticos, éteres, outros hidrocarbonetos, dióxido de carbono, monóxido de carbono, ou misturas dos mesmos, são misturados com a água processada antes de serem injetados na formação.Method according to either of claims 11 or 12, characterized in that one or more of aromatic chlorinated hydrocarbons, ethers, other hydrocarbons, carbon dioxide, carbon monoxide, or mixtures thereof, are mixed with water processed before being injected into the formation. 14. Métodos de acordo com qualquer uma das reivindicações 11 a 13, caracterizado pelo fato de que a água processada é aquecida antes de ser injetada na formação.14. Methods according to any of claims 11 to 13, characterized in that the processed water is heated before being injected into the formation. 15. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 11 a 14, caracterizado pelo fato de que outro material é injetado na formação após a água processada ter sido injetada.Method according to any one of claims 11 to 14, characterized in that another material is injected into the formation after the processed water has been injected. 16. Método de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que o outro material é selecionado do grupo consistindo de ar, água produzida, água salgada, água marinha, água doce, vapor, dióxido de carbono e/ou misturas dos mesmos.16. Method according to claim 15, characterized by the fact that the other material is selected from the group consisting of air, produced water, salt water, sea water, fresh water, steam, carbon dioxide and / or mixtures thereof. 17. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 11 a 16, caracterizado pelo fato de que a água processada é injetada de 10 a 100 bar acima da pressão do reservatório.17. Method according to any one of claims 11 to 16, characterized in that the processed water is injected from 10 to 100 bar above the pressure of the reservoir. 18. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 11 a 17, caracterizado pelo fato de que o óleo na formação subterrânea, antes 18. Method according to any of claims 11 to 17, characterized by the fact that the oil in the underground formation, before Petição 870190016841, de 19/02/2019, pág. 34/66 de a água ser injetada, tem uma viscosidade de 0,1 cp a 10.000 cp.Petition 870190016841, of 02/19/2019, p. 34/66 of the water being injected, it has a viscosity of 0.1 cp to 10,000 cp. 19. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações19. Method according to any of the claims 11 a 18, caracterizado pelo fato de que a formação subterrânea tem uma permeabilidade de 5 a 0,0001 Darcy.11 to 18, characterized by the fact that the underground formation has a permeability of 5 to 0.0001 Darcy.

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