CN111587313B - 控制低盐度注射水的盐度的方法 - Google Patents

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Abstract

一种方法包括产生用于注射到穿透含油贮藏的第一区域(56)的至少一个注入井(20)中的第一混合低盐度注射水，以及产生用于注射到穿透含油贮藏(22)的第二区域(56')的至少一个注入井(20')中的第二混合低盐度注射水。第一区域和第二区域的贮藏岩石分别具有呈现不同地层损害风险的第一岩石成分和第二岩石成分。第一和第二混合低盐度注射水包括各种量的纳米过滤渗透物(13)和反渗析渗透物(9)。第一和第二混合低盐度注射水的成分分别保持在第一和第二预定操作范围内，该预定操作范围使改进来自第一区域(56)和第二区域(56')的强化采油与同时减小在将第一和第二混合低盐度注射水注射到含油贮藏(22)中时的地层损害相平衡。

Description

控制低盐度注射水的盐度的方法
背景
与低盐度注射水相关联的问题是淡化技术可产生低于用于连续注射到含油贮藏(reservoir)中的最佳盐度的水。实际上，淡化的水可损害贮藏的含油岩层且可抑制采油(oil recovery)，例如通过引起由粘土膨胀和细粒迁移所产生的注射性损失。因此，对于注射水存在最佳盐度，其可提供强化采油(enhanced oil recovery)的益处，同时减轻地层损害风险，且由于岩石成分在整个贮藏中空间上不同(在竖直方向和横向方向两者上)，该最佳盐度可在单一贮藏内发生变化。典型地，在含油地层包括包含高水平的膨胀粘土的岩石的情况下，当注射水的总溶解固体含量(TDS)在200到10000ppm范围内，且低盐度注射水中的多价阳离子浓度与贮藏原生水中的多价阳离子浓度的比率小于1，例如小于0.9时，可避免损害地层，同时仍从地层释放油。
与低盐度注射水相关联的另外的问题是，对于易于酸蚀或结垢的贮藏，典型地应将低盐度注射水的硫酸盐水平控制到较低水平。酸味通过硫酸盐还原细菌的增殖所产生，该硫酸盐还原细菌在它们的代谢途径中使用硫酸盐从而生成硫化氢。结垢由在包含硫酸盐的注射水与包含沉淀前体阳离子(诸如钡阳离子)的原生水混合时矿物垢的沉积所产生。
定义
在以下描述各处，以下用语是指：
“高盐度给水”是用于淡化设备的给水，且典型是海水(SW)、河口水、含水层水或它们的混合物。
“反渗析(RO)过滤单元”包括压力贮藏，也称为壳体，该压力贮藏包含一个或多个RO膜元件，优选在1至8个RO膜元件之间，特别是在4至8个RO膜元件之间。
“纳米过滤(NF)过滤单元”包括压力贮藏，该压力贮藏包含一个或多个NF元件，优选地在1至8个膜元件之间，特别是在4至8个NF膜元件之间。
“淡化设备的反渗析(RO)级”是并联连接在一起的RO过滤单元组。类似地，“淡化设备的纳米过滤(NF)级”是并联连接在一起的NF过滤单元组。
“膜块”包括连接在一起以提供浓缩物分级的RO和NF过滤级，且典型地共用常见的阀和管道。膜块或两个或更多个膜块可安装在滑轨上。
“原生水”是存在于贮藏的含油层的孔隙空间中的水。
“水性驱动流体”是可在混合低盐度注射水的低孔隙体积(PV)段塞(slug)注射之后注射到注入井中的水性流体。
“油墙(Bank of oil)”是为本领域技术人员所公知的用语，且是指其中由于针对不动油的强化采油工艺的应用使油饱和度增加的贮藏岩石层的一部分。
“扫掠孔隙体积(PVR)”是在注入井和生产井之间的所有流径上平均的在注入井和生产井之间由注射的流体(低盐度注射水和任何水性驱动流体)扫掠的贮藏岩石层的孔隙体积。当注入井具有两个或更多个相关联的生产井时，用语“扫掠孔隙体积”意指在注入井及其相关的生产井之间由注射的流体扫掠的贮藏岩石层的孔隙体积。
“段塞”是注射到贮藏的含油层中的流体的低孔隙体积。对于低盐度注射水的段塞给出的孔隙体积值基于贮藏岩石层的扫掠孔隙体积(PVR)。
“注射系统”包括注射线和一个或多个注射泵，其用于将注射水泵送通过注入井且将注射水从注入井注射到地层中。
“注射性”意指将流体(例如注射水)注射到贮藏的含油层中的情况相对容易。
“混合系统”包括多个供给线和排放线，多个供给线用于供给通向至少一个混合点的混合流，排放线用于从混合点排出混合注射水流。
“TDS含量”或“TDS浓度”是指水流中总溶解固体含量，且典型地具有mg/L(相当于ppm)的单位。在本文中描述的实施例中在水流的情况下，溶解的固体是离子，使得TDS含量或TDS浓度是水流盐度的量度。
钠吸收率(SAR)用于评估贮藏岩石中粘土的絮凝或分散状态。典型地，钠阳离子促进粘土颗粒的分散，而钙和镁阳离子促进其絮凝。用于计算钠吸收率(SAR)的公式为：
Figure 566754DEST_PATH_IMAGE001
其中钠、钙和镁的浓度以毫当量/升表示。
“树”是用于注入井的阀、阀芯和配件的组件，且可用于控制进入注入井的水流。
“干”树(也称为“表面树”)意指位于表面处(在陆地上或者在平台或浮动生产存储和卸载设施上)的树。
“湿”树意指位于水体表面以下(典型地在海床上)的海底树。
详细描述
本发明涉及当第一注入井周围的地层岩石具有与第二注入井周围的地层岩石不同的化学特性(导致与将低盐度注射水从注入井注射到贮藏中相关联的地层损害(渗透率损失)的风险不同)时，控制在对于油贮藏的低盐度注水期间低盐度注射水的盐度。本发明还涉及控制注射到穿透贮藏不同区域的注入井中的低盐度注射水中的一种或多种单独离子或单独离子类型的浓度，其中该区域具有与不同地层损害风险相关联的不同岩石特性。
在第一方面，本发明涉及一种用于产生第一混合低盐度注射水和第二混合低盐度注射水的方法，该第一混合低盐度注射水注射到穿透含油贮藏的第一区域的至少一个注入井中，该第二混合低盐度注射水注射到穿透含油贮藏的第二区域的至少一个注入井中，其中第一区域和第二区域的贮藏岩石分别具有呈现不同地层损害风险的第一岩石成分和第二岩石成分，且其中第一混合低盐度注射水和第二混合低盐度注射水包括各种量的纳米过滤渗透物、反渗析渗透物和可选的变化量的海水和/或细粒稳定添加剂，且其中将第一混合低盐度注射水和第二混合低盐度注射水的成分分别保持在第一和第二预定操作范围内，该预定操作范围使改进或最大限度地增加来自贮藏的第一区域和第二区域的强化采油与同时减小或最大限度地减小在将第一混合低盐度注射水和第二混合低盐度注射水从注入井注射到含油贮藏的第一区域和第二区域中时的地层损害相平衡。
第一混合低盐度注射水可注射到穿透贮藏的第一区域的注入井中，且第二混合低盐度注射水可同期(或同时)注射到穿透贮藏的第二区域的注入井中。然而，第一低盐度水和第二低盐度水注射到分别穿透贮藏的第一区域和第二区域的注入井中的开始和终止不需要是同期的。
备选地，在将第二混合低盐度注射水注射到穿透贮藏的第二区域的注入井中之前，第一混合低盐度注射水可注射到穿透贮藏的第一区域的注入井中(或反之亦然)，即，相继地注射第一混合低盐度注射水和第二混合低盐度注射水。
还设想到，含油贮藏可具有一个或多个另外的区域(第三区域、第四区域等)，这些区域呈现与第一和第二区域不同的地层损害风险。因此，可将另外的混合低盐度注射水注射到穿透贮藏的另外区域的至少一个注入井中，其中另外的混合低盐度注射水的成分保持在另外的预定操作范围内，该预定操作范围使最大限度地增加来自贮藏的另外区域的强化采油与同时最大限度地减小在将另外的混合低盐度注射水从注入井注射到含油贮藏的另外的区域中时的地层损害风险相平衡。
另外的混合低盐度注射水(第三混合低盐度注射水、第四混合低盐度注射水等)可在与第一混合低盐度注射水和第二混合低盐度注射水注射到贮藏的第一区域和第二区域中的同期或同时注射到贮藏的另外的区域(第三区域、第四区域等)中。备选地，可将第一、第二和另外的混合低盐度注射水(第三混合低盐度注射水、第四混合低盐度注射水等)相继地注射到贮藏的第一区域、第二区域和另外的区域中(以任何顺序)。
优选地，在贮藏存在酸蚀或结垢风险的情况下，可选择第一、第二和任何另外的混合低盐度注射水的操作范围以减小或最大限度地减小贮藏酸蚀或结垢的风险。
在第二方面，本发明涉及一种产生各种成分的单一混合低盐度注射水以用于同期(同时)注射到下者中的方法：穿透含油贮藏的第一区域的至少一个注入井、穿透含油贮藏的第二区域的至少一个注入井，以及可选的穿透含油贮藏的另一区域的至少一个注入井；其中第一区域、第二区域和另外的区域的贮藏岩石分别具有呈现不同地层损害风险的第一岩石成分、第二岩石成分和另外的岩石成分，且其中混合低盐度注射水可包括各种量的纳米过滤渗透物、反渗析渗透物和可选的各种量的海水和/或至少一种细粒稳定添加剂。在本发明的该另外方面，单一混合低盐度注射水的成分保持在首要操作范围内，该首要操作范围由边界值限定，该边界值用于贮藏的第一区域、第二区域和可选区域的混合低盐度注射水的成分的预定操作范围的重叠区域，其中预定的操作范围使增加或最大限度地增加来自贮藏的第一区域、第二区域和可选的另外的区域的强化采油与同时减小或最大限度地减小贮藏的第一区域、第二区域和可选另外的区域的地层损害相平衡。
优选地，在贮藏存在酸蚀或结垢风险的情况下，也可选择首要操作范围以最大限度地减小贮藏酸蚀或结垢的风险。
贮藏的不同区域(第一区域、第二区域和任何另外的区域)可为贮藏岩石层的不同区域，其中岩石成分在该层中变化。备选地，贮藏的不同区域(第一区域、第二区域和任何另外的区域)可为不同的含油贮藏岩石层，每个层具有不同的岩石成分。
本发明的第三方面涉及一种集成系统，该系统用于将各种成分的单一混合低盐度注射水同期注射到穿透含油贮藏的第一区域的至少一个注入井中且注射到穿透含油贮藏的第二区域的至少一个注入井中，其中集成系统包括控制单元、淡化设备、混合系统和注射系统，其中：
淡化设备包括：RO阵列，其用于产生RO渗透物混合流，且将RO渗透物混合流输送至混合系统；以及NF阵列，其用于产生NF渗透物混合流，且将NF渗透物混合流输送至混合系统；
该混合系统包括RO渗透物供给线、NF渗透物供给线、RO渗透物倾泄线、NF渗透物倾泄线、用于混合RO渗透物和NF渗透物以形成混合低盐度注射水的混合点，以及用于将混合低盐度注射水输送到注射系统的排放线；
注射系统包括具有至少一个注射泵的注射线，注射泵用于将混合注射水输送至：(a)穿透含油贮藏的第一区域的注入井，(b)穿透含油贮藏的第二区域的注入井，以及(c)可选的穿透含油贮藏的一个或多个另外的区域的注入井；
其中淡化设备的控制单元可实时地改变淡化设备的操作，以调整将在混合点处混合的RO渗透物和/或NF渗透物的混合流的量，从而将混合低盐度水流的成分保持在首要操作范围内，该首要操作范围由对于分别关于含油贮藏的第一区域、第二区域和可选另外的区域的低盐度注射水的成分的第一、第二和可选另外的预定操作范围的重叠区域的边界值限定，其中预定的操作范围使增加或最大限度地增加来自贮藏的第一区域、第二区域和可选的另外的区域的采油与同时减小或最大限度地减小贮藏的第一区域、第二区域和可选另外的区域的地层损害相平衡，且其中预定的操作窗口已输入到控制单元中，且控制单元确定首要操作范围，或首要操作范围已输入到控制单元中。
优选地，产生单一混合低盐度水的混合系统包括用于至少一种细粒稳定添加剂(下文中为“细粒稳定浓缩物”)的浓缩水溶液的储箱和细粒稳定浓缩物供给线，该细粒稳定浓缩物供给线设有可调整流量控制阀，该阀能够将不同量的细粒稳定浓缩物输送至混合低盐度注射水。备选地，储箱可设有计量泵，以准确计量进入注射水的细粒稳定浓缩物。计量泵可联结到流速计，该流速计可用于调整细粒稳定添加剂的浓度以匹配对于细粒稳定添加剂的浓度分布。集成系统的控制单元可实时地改变混合系统的操作，以调整输送至混合系统的混合点或注射线的细粒稳定浓缩物的量，从而将所得单一混合低盐度水的成分保持在首要操作范围内，该首要操作范围由第一、第二和任何另外的操作范围(分别是贮藏的第一区域、第二区域和任何另外的区域)的重叠区域的细粒稳定添加剂的浓度边界值进一步限定。因此，对于贮藏的第一、第二和任何另外的区域中的每个的预定操作范围包括用于一种或多种细粒稳定添加剂的浓度的上限和下限。
虽然本发明的该方面的集成系统适于同期(或同时)向穿透区域中的每个的注入井输送单一混合低盐度注射水，可修改它以将第一混合注射水、第二混合注射水以及可选的一种或多种另外的混合注射水相继地分别输送到穿透贮藏的第一区域的至少一个注入井、穿透贮藏的第二区域的至少一个注入井以及可选的穿透贮藏另外的区域的至少一个注入井，每个区域具有不同地层损害风险。在该情况下，将关于第一、第二和任何另外的注射水的操作范围输入到控制单元中，且控制单元将混合低盐度注射水的成分调整到落入第一、第二或另外的操作范围中的一个范围之内，从而形成第一、第二或另外的混合低盐度注射水中的一个。然后可将注射系统的主注射线放置成与穿透贮藏的适当区域的注入井流体连通。因此，如果使用集成系统来形成第一混合低盐度注射水，将主注射线布置成与穿透贮藏的第一区域的注入井流体连通。类似地，如果使用集成系统来形成第二注射水或另外的注射水，主注射线放置成与分别穿透贮藏的第二或可选的另外的区域的注入井流体连通。可看出，对于该修改的系统，不需要将首要操作范围输入到控制单元中，或不需要控制单元确定首要操作范围。相反，控制单元控制混合低盐度注射水的成分，使其落入贮藏的第一区域、第二区域或另外的区域中的一个的操作范围内。
设想到，本发明的第三方面的集成系统或修改的集成系统可位于岸上以与岸上贮藏一起使用，或可位于离岸(例如，在平台或FPSO上)以与离岸贮藏一起使用。然而，在将集成系统与离岸贮藏一起使用的情况下，还设想到将淡化设备设在岸上，且将RO渗透物和NF渗透物流输送到位于离岸的混合系统中。
本发明的该第三方面的集成系统或修改的集成系统优选地与具有注射系统的离岸贮藏一起使用，该注射系统包括连接到单一海底歧管的单一(主)注射线，其中分支注射线从歧管通向穿透油贮藏的第一区域、第二区域和任何另外的区域的注入井。
如果将成分落在首要操作范围内的单一混合低盐度混合注射水同时注射到贮藏的每个区域中，控制单元打开主注射线和歧管中的阀，以将来自主注射线的注射水同时输送到穿透贮藏的每个区域的注入井。如果要先将第一、第二和可选的另外的混合低盐度注射水相继地输送到贮藏的第一区域、第二区域和可选的区域(以任何顺序)，控制单元将打开和关闭歧管中的阀以使主注射线与穿透贮藏的第一区域、第二区域和可选区域中的一个的注入井流体连通。
备选地，主注射线可分开以形成第一主注射线、第二主注射线以及可选的至少一个另外的主注射线，其通向专用的第一歧管、第二歧管以及可选的另外的歧管(分别用于贮藏的第一区域、第二区域和可选的另外的区域)，其中对于贮藏的每个区域的专用歧管具有分支注射线，该分支注射线通向穿透每个区域的注入井。因此，专用歧管中的每个可同时将注射水从主注射线输送到穿透贮藏每个区域的注入井。备选地，不同成分的低盐度注射水可相继地输送到第一歧管、第二歧管和任何另外的专用歧管中的一个，且从歧管到穿透贮藏的第一区域、第二区域和任何另外的区域中的一个的注入井。
在本发明的第四方面，提供一种集成系统，该集成系统用于产生各自各种成分的第一、第二和可选的至少一个另外的混合低盐度注射水以用于同期或同时注射到下者中：穿透含油贮藏的第一区域的至少一个注入井、穿透含油贮藏的第二区域的至少一个注入井，以及穿透含油贮藏的任何另外的区域的至少一个注入井；其中第一区域、第二区域和另外的区域的贮藏岩石分别具有呈现不同地层损害风险的第一、第二和另外的岩石成分，且其中第一、第二和另外的混合低盐度水可包括各种量的纳米过滤渗透物、反渗析渗透物和可选的各种量的海水和/或至少一种细粒稳定添加剂。在本发明的该另外方面，每种混合低盐度注射水具有保持在预定操作范围内的成分，该预定操作范围使最大限度地增加来自每个区域的强化采油与同时最大限度地减小每个区域中的地层损害风险相平衡。该集成系统包括控制单元、淡化设备、混合系统和注射系统，其中：
淡化设备包括：RO阵列，其用于产生RO渗透物混合流，且将RO渗透物混合流输送至混合系统；以及NF阵列，其用于产生NF渗透物混合流，且将NF渗透物混合流输送至混合系统；
混合系统包括主RO渗透物供给线、主NF渗透物供给线、RO渗透物倾泄线、NF渗透物倾泄线、第一和第二混合点以及第一和第二排放线，其中RO倾泄线和NF倾泄线与RO渗透物供给线流体连通；主RO渗透物供给线分开以形成第一和第二分支RO渗透物供给线，其用于分别将RO渗透物输送到第一混合点和第二混合点，主NF渗透物供给线分开以形成第一和第二分支NF渗透物供给线，其用于将NF渗透物分别输送到第一混合点和第二混合点，且第一排放线和第二排放线与第一混合点和第二混合点流体连通，且用于将第一和第二混合低盐度注射水输送到注射系统；
注射系统包括至少第一专用注射线和第二专用注射线，其各自具有至少一个注射泵，其中第一注射线和第二注射线分别与混合系统的第一排放线和第二排放线流体连通，且第一专用注射线用于将第一混合低盐度注射水输送到穿透含油贮藏的第一区域的注入井，且第二注射线用于将第二混合低盐度注射水输送到穿透含油贮藏的第二区域的注入井；
其中淡化设备的控制单元可实时地改变淡化设备的操作，以调整将在第一混合点和第二混合点处混合的RO渗透物和/或NF渗透物的混合流的量，从而将第一和第二混合低盐度水流的成分保持在输入到控制单元中的第一和第二预定操作范围内。
应理解的是，本发明的该另外方面的混合系统可选地可具有另外的混合点、另外的RO分支线和与另外的混合点流体连通的另外的NF分支线，以及与另外的混合点流体连通的至少一个另外的排放线，以用于将另外的混合低盐度水输送至注射系统(具有至少一个泵)的另外的专用注射线，其中另外的专用注射线用于将另外的混合低盐度注射水输送到含油贮藏的另外的区域，且控制单元可实时地改变淡化设备的操作，以调整要在另外的混合点处混合的RO渗透物和/或NF渗透物混合流的量，从而将另外的混合低盐度水流的成分保持在对于贮藏的另外区域的另外的预定操作范围(已输入到控制单元中)内。
优选地，混合系统包括用于至少一种细粒稳定添加剂的浓缩水溶液的储箱(下文中为“细粒稳定浓缩物”)和用于细粒稳定浓缩物的主供给线，其具有第一、第二和可选的另外的分支供给线，每个分支线设有流量控制阀，其中第一、第二和可选的分支供给线能够输送不同量的细粒稳定浓缩物，以作为第一、第二和另一混合低盐度注射水的混合流。例如，第一、第二和另一分支线可将细粒稳定浓缩物输送至：
(a)混合系统的分别的第一混合点、第二混合点和另外的混合点；
(b)分别位于注射系统的第一、第二和可选的另外的专用注射线中的注射点；或
(c)分别穿透含油贮藏的第一区域、第二区域和可选的另外的区域的注入井的树的化学注射点。
集成系统的控制单元可实时改变混合系统的操作，以调整作为混合流输送的细粒稳定浓缩物的量，以用于第一、第二和任何另外的混合低盐度注射水，从而将混合低盐度水流的成分保持在包括至少一种细粒稳定添加剂的边界值的预定操作范围内。
本发明的该方面的集成系统可位于岸上以与岸上油贮藏一起使用，或可位于离岸(在平台或FPSO上)以与离岸油贮藏一起使用。还设想到，本发明的该方面的集成系统的淡化设备可位于岸上，且混合系统可位于离岸，其中岸上淡化设备输送RO渗透物和NF供给流(分别经由RO和F渗透物供给线)到离岸混合系统。
在本发明的该方面的集成系统位于岸上以与岸上油贮藏一起使用的情况下，将第一、第二或另外的混合低盐度注射水注射到穿透贮藏的第一、第二和可选的另外的区域的注入井中没有困难，因为注入井都具有干树。
在整个集成系统或集成系统的混合系统位于离岸的情况下，穿透贮藏的第一、第二和可选的另外的区域的注入井可具有位于平台或FPSO的干树，从而允许不同成分的低盐度水注射到穿透贮藏的第一、第二和可选的另外的区域的注入井中。因此，注入井可基本从海床延伸到平台或FPSO。备选地，穿透贮藏的第一、第二和可选的另外的区域的注入井可具有湿树，其中专用的第一、第二和可选的另外的水注射线从平台或FPSO延伸到海床。典型地，专用的第一、第二和可选的另外的水注射线可连接到第一、第二和可选的另外的海底歧管，其中每个歧管具有一个或多个分支注射线，其连接到穿透贮藏的每个区域的注入井的湿树(即，有用于贮藏的每个区域的注入井的专用的水注射线和专用歧管)。
穿透贮藏的第一区域的注入井可与第一专用水注射线流体连通，使得注入井的树中的阀的打开允许第一混合低盐度注射水从专用的第一水注射线流入穿透贮藏的第一区域的注入井中。类似地，穿透贮藏的第二区域(或任何另外的区域)的注入井的树可与第二专用水注射线(或任何另外的专用注射线)流体连通，使得打开树中的阀允许第二混合低盐度注射水从第二专用水注射线流入穿透贮藏的第二区域的注入井中(或任何另外的注射水从另外的专用水注射线流入穿透贮藏的另外的区域的注入井中)。
本发明的集成系统的控制单元可包括CPU(中央处理单元)、RAM(随机存取存储器)、ROM(只读存储器)、HDD(硬盘驱动器)、I/F(接口)、计算机可执行代码(例如软件和/或固件)等。控制单元可将指令存储在存储器中，其中可在处理器上执行指令以配置处理器以根据存储在存储器中的指令来执行关于控制单元描述或归因于控制单元的任何功能或动作。虽然描述为包括处理器和存储器，在一些方面，可开发专用集成电路(ASIC)以执行相同的功能。
可将针对油贮藏的每个区域的第一、第二以及任何另外的混合低盐度注射水的成分的边界值输入到集成系统的控制单元中。然后，控制单元可针对其中操作范围由边界值所限定的贮藏的每个区域来确定关于混合低盐度注射水的成分的操作范围。然而，还设想到，可通过将边界值输入到位于远程位置的计算机中来输出操作范围且将所输出的操作范围经由网络传输到集成系统的控制单元来确定操作范围。操作范围可通过参数的边界值(上限和下限)来限定，这些参数包括下者中的一个或多个：TDS含量(盐度)、离子强度、单独离子(诸如硫酸根阴离子、硝酸根阴离子、钙阳离子或镁阳离子)的浓度、单独离子类型(诸如一价阳离子、一价阴离子、多价阴离子、多价阳离子或二价阳离子)的浓度、单独离子类型的比率、单独离子的比率(诸如钠吸收率)或它们的任何组合。
在关于贮藏区域的操作范围内的成分是预计实现来自贮藏的每个区域的强化采油(EOR)同时避免、减小或最大限度地减小贮藏区域中地层损害风险的那些成分。
在贮藏存在酸蚀风险或结垢风险的情况下，优选在贮藏的区域(即，第一、第二和任何另外的区域)的操作范围内的成分是那些预计也减轻贮藏酸蚀或抑制结垢的成分。本领域技术人员将理解，并非所有贮藏都具有酸蚀风险或结垢风险。因此，当贮藏包含硫酸盐还原细菌的原生种群时，可发生酸蚀，该硫酸盐还原细菌通过氧化有机化合物同时将硫酸盐还原为硫化氢来获取能量。当包含高水平沉淀前体阳离子(诸如钡和锶阳离子)的原生水与包含相对大量硫酸根阴离子的注射水混合(导致不溶性硫酸盐沉淀(矿物水垢))时，可发生结垢。
设想到，贮藏的每个区域可具有由关于每个参数的不同边界值所限定的多个不同的操作范围，其中对于贮藏的每个区域，不同的操作范围使不同水平的强化采油(EOR)与不同水平的地层损害风险相平衡。贮藏的每个区域的多个操作范围也可考虑贮藏酸蚀或结垢的风险。可将对于贮藏的每个区域(第一、第二和任何另外的区域)的混合低盐度注射水的成分的多个不同的操作范围输入到控制单元中。
为了将第一、第二和任何另外的混合低盐度水的成分保持在贮藏的第一、第二和任何另外的区域的预定(预先限定)操作窗口内，或将单一混合低盐度注射水的成分保持在这些区域的首要操作范围内，可响应于贮藏的一个或多个区域中的可注射性降低来实时调整混合成产生混合低盐度水流的NF渗透物和RO渗透物的量。
在本发明的集成系统的混合系统中，通过经由分别设有“倾泄阀”的NF渗透物或RO渗透物“倾泄线”来将不同量的NF渗透物或流RO渗透物流从淡化设备例如排放到水体(海洋)中，可快速(实时)调整可用于混合来形成混合低盐度注射水流的NF渗透物流和RO渗透物的量。排放阀是可调整阀(例如，节流阀)，其可设置到各种位置(在完全关闭和完全打开位置之间)以调整从混合系统排出的NF渗透物或RO渗透物的量。
如果过量的NF渗透物或过量的RO渗透物的排放持续较长的时间段，例如数小时或数天，控制单元可通过选择阵列中一个或多个NF单元和RO阵列中的一个或多个RO单元离线来对淡化设备进行调整，从而分别降低NF渗透物或RO渗透物的生产能力。如果过量的NF渗透物或RO渗透物持续排放数周或数月，可选地，淡化设备中一个或多个NF单元中的NF元件可由RO元件替换，或一个或多个RO单元的RO元件可由NF元件替换，以增加由淡化设备产生的RO渗透物或NF渗透物的量。
已知二价阳离子对于稳定具有释放细粒可能的贮藏岩石可为有益的，且因此可用作细粒稳定添加剂。大体上，“细粒”可包括粘土颗粒和二氧化硅颗粒。可选地，淡化设备可具有旁通线，其用于将高盐度水用作设备的RO和NF阵列的供给，因为此类高盐度进水，例如海水(SW)典型地包含高水平的二价阳离子。该旁通线用于将高盐度的水混合流(例如，SW混合流)输送到混合系统。因此，混合系统可选地具有高盐度水(例如，SW)供给线。
在混合系统产生各种成分的单一混合低盐度注射水的情况下，高盐度给水的旁通线可设有可调整阀(例如节流阀)，该阀可设置为完全关闭和完全打开的位置之间的各种位置，从而提供各种量的高盐度水(例如SW)与RO渗透物混合流和NF渗透物混合流(或组合的RO/NF渗透物混合流)混合以形成单一混合低盐度注射水。然而，如果期望，任何过量的高盐度水也可经由设有可调整阀(例如节流阀)的高盐度水倾泄线向外倾泄。在可选的SW旁通线(或设有可调整阀的SW倾泄线)上使用可调整阀还可允许快速(实时)调整TDS、一种或多种单独离子的浓度、混合低盐度注射水流的成分。
在混合系统产生第一、第二和可选的一个或多个另外的混合低盐度注射水的情况下，高盐分水旁通线可设有第一分支线和第二分支线，以及可选的一个或多个另外的分支线，每个分支线都设有可调整阀(例如节流阀)，其用于向混合点提供各种量的高盐度水，以形成第一、第二和任何另外的混合低盐度注射水。
因此，控制单元可响应于贮藏的第一、第二或任何另外的区域中的一个或多个中的注射性的变化来改变包括在混合低盐度注射水流中的任何高盐度水(例如SW)的量，以将混合低盐度水流的成分移动到优选的预定(预选)操作范围(或优选的首要范围)内，其中地层损害风险较小。本领域技术人员将理解SW包含高水平的硫酸根阴离子。因此，当将RO渗透物混合流和NF渗透物混合流与SW混合流混合时，必须严格管理贮藏的酸蚀风险(和结垢风险)。贮藏的酸蚀风险或结垢风险可通过将典型为100mg/L、优选为50mg/L且特别为40mg/L的混合低盐度注射水的硫酸盐浓度的上限(边界值)输入到控制单元中来管理。
集成系统的混合系统可选地可包括槽(用于存储包括一种或多种细粒稳定添加剂的水溶液或分散体的浓缩物)和主浓缩物供给线。如果混合系统产生单一的低盐度注射水，浓缩物供给线可设有节流阀，以将包括一种或多种细粒稳定添加剂的水溶液或分散体的各种量的浓缩物混合流输送到关于低盐度注射水流的混合点。因此，可将可调整阀设置在完全关闭位置与完全打开位置之间的各种位置，从而为混合点提供各种量的浓缩物。备选地，主浓缩物供给线可分开以形成第一，第二和可选的另外的分支浓缩物供给线，其各自设有可调整阀(例如节流阀)，以用于将各种量的浓缩物混合流输送至混合点以形成第一、第二和可选的另外的低盐度注射水。因此，控制器可将第一、第二和任何另外的混合低盐度注射水的成分保持在由关于细粒稳定添加剂的浓度的边界值(上限和下限)所进一步限定的操作范围内(或将单一混合低盐度注射水的成分保持在首要操作范围内)。控制单元可实时监测主浓缩物供给线中的浓缩物的流速和分支浓缩物供给线中的浓缩物流的流速，且可使用可调整阀对浓缩物的流速进行快速调整，从而改变混合注射水流中的一种或多种细粒稳定添加剂的浓度。
细粒稳定添加剂可为无机盐，诸如二价阳离子的盐或钾盐。优选地，二价阳离子的盐可为钙盐，诸如氯化钙、溴化钙或硝酸钙，优选地，氯化钙或硝酸钙。硝酸钙还具有提供酸蚀控制的优势，因为硝酸根阴离子可促进减小硝酸盐的细菌的生长，该细菌可在营养和同化有机碳方面比SRB更具竞争力。优选地，钾盐选自氯化钾、溴化钾和硝酸钾。硝酸钾的优势在于它还可提供酸蚀控制。
控制单元可响应贮藏中一个或多个区域注射性的变化，自动调整混合系统的操作，且因此自动调整包括在混合低盐度注射水流中的RO渗透物流、NF渗透物流(和任何可选的高盐度水流，诸如SW或可选的细粒稳定剂浓缩物流)的量。
如果混合系统产生单一的低盐度注射水流，可实时监测混合低盐度注射水的流速和成分，以确定由控制单元为将单一混合低盐度注射水的成分保持在首要操作范围内对混合系统的操作进行的改变是否有效。在混合系统产生第一、第二和可选的一个或多个另外的低盐度注射水的情况下，可实时监测混合低盐度注射水的流速和成分，以确定由控制单元为分别将第一、第二和任何另外的低盐度注射水的成分保持在第一、第二和任何另外的预定操作范围内对混合系统的操作进行的改变是否有效。如果不是，控制单元可进一步改变混合系统的操作。因此，控制单元具有反馈回路，其用于控制混合低盐度水流的混合。
通过改变从混合系统经由RO渗透物或NF渗透物倾泄线排放(例如)到水体(例如，海洋)中的RO渗透物或NF渗透物的量来实时控制可用于混合的RO渗透物和NF渗透物的量，为混合低盐度注射水流提供在操作范围内一个或多个单独离子浓度和/或TDS的稳健控制。因此，与试图改变淡化设备的RO和NF阵列的给水流速相比，响应速度更快(由于从RO和NF阵列通往混合低盐度注射水流的混合点的供给线中的死体积))。
此外，在高盐度水(例如，SW)或细粒稳定浓缩物可用作混合流的情况下，控制高盐度水旁通上或主细粒稳定浓缩物线上的可调整(可变)阀(例如节流阀)的开度可响应于穿透贮藏的第一、第二或任何另外的区域的注入井中的注射性的变化，将单一混合低盐度注射水的成分调整到落入优选的首要操作范围内。
类似地，控制分支SW供给线上的可调整(可变)阀(例如节流阀)的开度和/或控制浓缩物供给分支上的可调整阀(例如节流阀)的开度可响应于穿透贮藏的第一、第二或任何另外的区域的注入井中的注射性的变化来将第一、第二和任何另外的混合低盐度注射水的成分调整为落入优选的预定操作范围内。
因此，可看出，控制单元可通过调整RO渗透倾泄线上的阀的开度、NF倾泄阀上的阀的开度、可选的高盐度水旁通线上的阀开度(或一条或多条高盐度供给分支线上的阀开度)，以及可选的主细粒稳定浓缩物线上的阀的开度(或一个或多个细化稳定浓缩物分支线上的阀的开度)来实施改变淡化设备的操作。
各种探针(传感器)可包括在本发明的集成系统中，特别是在混合系统中。这些探针可用于确定混合低盐度注射水流的TDS和/或离子成分。例如，混合低盐度注射水流的TDS可从其电导率确定，而单独离子的浓度或单独离子的类型可使用具有可渗透特定的单独离子或单独离子类型的膜的玻璃探针来确定。类似地，探针(传感器)可存在于RO和NF渗透线、任何组合的RO/NF渗透线(其中组合的RO/NF渗透物流可选与SW或细粒稳定浓缩物混合以形成混合低盐度注射水)和可选的高盐度水旁通线，以获取与RO渗透物流、NF渗透物流、可选的高盐度水流(以及任何组合的RO/NF渗透物流)的TDS和离子成分相关的数据。流速传感器也可设在流动线上，以用于确定各种混合流(RO渗透物流、NF渗透物流、可选的高盐度给水物流、任何组合的RO/NF渗透物流和可选的细粒稳定浓缩物流)的流速，且用于确定RO倾泄线中的RO渗透物和NF倾泄线中的NF渗透物的流速。
因此，混合系统可具有：
(a)离子浓度传感器，该离子浓度传感器用于测量RO渗透混合流、NF渗透混合流、任何组合的RO/NF渗透物混合流，以及可选的SW混合流、可选的细粒稳定浓缩物混合流和混合低盐度注射水物流的盐度或总溶解固体浓度(Ct)、单独离子的浓度(Ci)或单独离子的类型。特别地，混合系统可具有用于测量下者中的至少一种的离子浓度传感器：RO渗透物混合流、NF渗透物混合流、任何组合的RO/NF渗透物混合流和可选的高盐度水混合流的TDS浓度、氯离子浓度、溴离子浓度、钙阳离子浓度、镁阳离子浓度、钾阳离子浓度、硝酸根阴离子浓度和硫酸根阴离子浓度。
(b)流速传感器，该流速传感器用于测量下者中的一种或多种的流速：RO渗透物混合流、RO渗透物倾泄流、NF渗透物混合流、NF渗透物倾泄流、任何组合的RO/NF渗透物混合流、可选的高盐度旁通流、可选的细粒稳定浓缩物流和混合低盐度注射水流。
本文中描述的离子浓度传感器、流速传感器和任何其它传感器可通过任何适当的通信技术，诸如直接电连接或无线电连接(例如，Wi-Fi、蓝牙)与控制单元通信。
由于在低盐度水注射期间有损害地层的风险，在关于穿透贮藏的第一、第二和任何另外的区域的注入井的井下压力方面的最大允许增加量可输入到控制单元中。如果使用专用注射线将第一、第二和另外的注射水输送到穿透贮藏的第一、第二和任何另外的区域的注入井，每个专用流动线上的注射泵下游的每个注射水流的流速方面的最大允许减小量可输入到控制单元中(超过其，存在注射性的不可接受的降低)。穿透贮藏中一个区域的注入井中井下压力的增加以及专用流动线的注射泵下游的流速的降低指示由在贮藏区域中的一个区域中的地层损害所产生的注射性的损失。
可实时监测贮藏每个区域中与含油层相邻的注入井中的井下压力(或注射系统的专用注射线的注射泵下游的混合低盐度注射水的流速)。注入井中的压力可用诸如压力传感器的井下测量装置进行监测，该压力传感器例如经由光纤遥测线或任何其它合适的通信技术连接到控制单元。
如果控制单元确定穿透贮藏的一个或多个区域的注入井的注射性下降，控制单元可针对预测为具有较低引起地层损害的风险的混合注射水流的成分的不同操作范围(或不同首要操作范围)(同时保持来自贮藏区域的EOR的可接受水平)，且然后可调整各种混合流的混合比率，使得注射到穿透贮藏的区域的注入井中的混合低盐度注射水的成分落入不同的操作范围内(或不同的首要操作范围)。控制单元继续实时监测穿透已存在注射性下降的贮藏区域的注入井中的井下压力(或通向已存在注射性下降的贮藏区域的注入井的专用注射线的注射泵下游的流速)，以确定压力(或流速)是否响应于注射具有在优选操作窗口(或优选首要操作范围)内的成分的混合低盐度注射水来开始稳定。如果不是，控制单元可对混合系统的操作进行进一步的改变，以将混合低盐度注射水流的成分调整为落入另一优选的操作范围(或优选的首要操作范围)内，该操作范围预测为具有更加低引起地层损害的风险。该过程是重复的，且可重复非常多次。可选地，如果压力继续升高，控制单元可做出决定以降低低盐度注射水的流速或停止将低盐度注射水注射到贮藏的一个或多个区域的注入井中。然后，在再开始低盐度注水之前，控制单元可决定将细粒稳定组合物(例如，未稀释的细粒稳定浓缩物)注射到注射性下降的贮藏区域的含油层中几天的时间段。
典型地，将各种混合流的混合比率与第一、第二和任何另外的混合低盐度注射水流的成分或单一注射水流的成分之间的相关性输入到控制单元中(例如，各种混合流的混合比率与TDS、渗透强度、单独离子的浓度、单独离子的类型浓度、单独离子的比率和混合低盐度注射水流的单独离子的类型比率中的一个或多个之间的相关性)。这些相关性可基于以下假设：在淡化设备操作期间，NF渗透物、RO渗透物和可选的高盐度水(例如SW)混合流的成分保持基本恒定(在预定的公差内)。各种混合流的混合比率取决于供应到混合系统的混合点的各种混流的流速，以形成第一、第二和另外的混合低盐度注射水流或单一低盐度水流。
NF倾泄阀的开度、RO倾泄阀的开度、可选主高盐度给水线或高盐度水分支线上的可调整阀的开度，以及可选的主细粒稳定浓缩物线或细粒稳定浓缩物分支线上的可调整阀的开度，以及NF渗透物、RO渗透物、可选的高盐度水和可选的细粒稳定浓缩物混合流的流速之间的相关性也可输入到控制单元中。因此，控制单元可通过改变上文提到的可调整阀中的一个或多个的开度来控制单一混合低盐度注射水或第一、第二和另外的混合低盐度注射水流的混合比率和因此成分，以实现关于单一混合低盐度注射水或第一、第二和另外的混合低盐度注射水的成分(在关于贮藏的第一、第二和任何另外的区域的预定操作范围的预先限定的(预选的或预定的)首要操作范围内)。结果，可实时调整要供应到混合点的各种混合流的流速，从而确保单一混合低盐度注射水的成分在首要操作范围内，或第一、第二和任何另外的低盐度水的成分处于关于贮藏的第一、第二和任何另外的区域的预定操作范围内。
典型地，混合低盐度注射水流的TDS的边界值可在200至10000mg/L、优选为500至10000mg/L的范围内。大体上，较低的TDS范围提供较高的EOR，而较高的TDS范围减轻地层损害风险，尤其是在包括带有高水平可膨胀粘土和/或可迁移细粒(诸如粘土颗粒和二氧化硅颗粒)的岩石的贮藏中。TDS的备选边界值可在例如500至5000mg/L、500至3000mg/L、1000至2000mg/L、2000至5000mg/L或3000至7000mg/L的范围内(取决于地层损害风险)。控制单元可将用于贮藏的第一、第二和任何另外的区域的第一、第二和任何另外的混合低盐度注射水的成分控制在针对TDS的边界值的选定范围内。
在贮藏有酸蚀风险或结垢风险的情况下，控制单元控制贮藏的第一、第二和另外的区域中第一、第二和任何另外的混合低盐度注射水的硫酸根阴离子浓度(或单一混合低盐度注射水的硫酸根阴离子)应小于100mg/L的值，优选地小于50mg/L，最优选地小于40mg/L。
典型地，控制单元将贮藏的第一、第二和任何另外的区域的第一、第二和任何另外的混合注射水的总多价阳离子浓度(或单一混合低盐度注射水的多价阳离子浓度)控制在1至250mg/L、优选为3至150mg/L、特别为50至150mg/L的范围内，前提是混合低盐度注射水的多价阳离子含量与贮藏的每个区域的贮藏岩石的孔隙空间中包含的原生水的多价阳离子含量的比率小于1。典型地，控制单元将贮藏的第一、第二和任何另外的区域的第一、第二和任何另外的混合注射水的钙阳离子浓度(或单一混合低盐度注射水的钙阳离子浓度)控制在1至200mg/L、优选为5至150mg/L、特别为50至150mg/L的范围内，前提是混合低盐度注射水的钙阳离子含量与贮藏的每个区域的贮藏岩石的孔隙空间中包含的原生水的钙阳离子含量的比率小于1。
典型地，控制单元将贮藏的第一、第二和任何另外的区域的第一、第二和任何另外的混合注射水的镁阳离子浓度(或单一混合低盐度注射水的镁阳离子浓度)控制在2至400mg/L、优选为10至300mg/L、特别为100至300mg/L的范围内，前提是混合低盐度注射水的镁阳离子含量与贮藏的每个区域的孔隙空间中包含的原生水的镁阳离子含量之比小于1。
典型地，控制单元将贮藏的第一、第二和任何另外的区域的第一，第二和任何另外的混合注射水的钾阳离子浓度(或单一混合低盐度注射水的多价阳离子浓度)控制在10到2000mg/L，特别是250到1000mg/L的范围内，前提是混合低盐度注射水的TDS保持在预定操作范围的边界值内。
备选地，对于贮藏的第一、第二和任何另外的区域的TDS的边界值的重叠区域(以及对于多价阳离子含量、钙阳离子含量、镁阳离子含量和钾阳离子含量的边界值的重叠区域)，控制单元可将单一混合低盐度注射水的成分控制在由关于TDS的边界值所限定的选定范围内(且在由关于多价阳离子含量、钙阳离子含量、镁阳离子含量和钾阳离子含量的边界值所限定的选定范围内)。
对于第一、第二和任何另外的混合低盐度注射水，TDS的边界值和单独离子的浓度以及任何细粒稳定添加剂的浓度可取决于贮藏的每个区域的低盐度EOR响应以及贮藏的每个区域的含油层的岩石的成分且特别地取决于已知与地层损害关联的可膨胀和可迁移粘土和矿物的水平来变化。
可通过分析从贮藏的含油层的每个区域获取的贮藏岩石的样本来确定边界值。贮藏岩石的样品可为岩屑或侧壁岩心。备选地，可使用井下测井设备通过地球物理测井来分析围绕注入井眼的贮藏岩石。对于贮藏的含油层的每个区域的岩石的分析可包括但不限于确定在贮藏的第一、第二和任何另外的区域中围绕注入井眼的贮藏岩石的全部岩石粘土含量。可通过地球物理测井、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、红外闪烁点计数或筛分分析来确定贮藏的第一、第二和任何另外的区域的贮藏岩石的全部岩石粘土含量。贮藏岩石的全部岩石粘土含量可在约2%(重量)至约20%(重量)的范围内。对于贮藏的含油层的每个区域的岩石的分析还可包括确定岩石的粘土级分的矿物含量，特别是绿土型(诸如蒙脱石)、叶蜡石型、高岭石型、伊利石型、绿泥石型和青石型的粘土，其可通过X射线衍射(XRD)或扫描电子显微镜(SEM)分析来确定。对于贮藏的每个区域的混合低盐度注射水的最佳盐度(和成分)可从对于带有不同粘土含量和粘土成分的一定范围的岩石样品的注射水的不同盐度边界值(和单独离子或单独离子类型的不同浓度)发生的地层损害以及选择最紧密匹配关于经受低盐度注水的贮藏的每个区域的岩石成分的岩石样品的混合低盐度注射水的盐度的边界值的相关性来确定。备选地，使用混合低盐度注射水的盐度和成分(单独离子或单独离子类型的浓度)的不同边界值，可对来自已钻注入井的贮藏区域的岩石样品进行实验，以确定关于在低盐度注水期间对于注射到贮藏的每个区域中的注射水的盐度和成分的最佳范围。
典型地，由于淡化设备的能力有限，第一、第二和任何另外的混合低盐度注射水(或单一混合低盐度注射水)的注射能力受到限制。因此，低盐度注水可设计成以至少0.3孔隙体积、优选为至少0.4孔隙气体将混合低盐度注射水的低孔隙体积(PV)段塞注射到穿透地层的每个区域的含油层的注入井中，因为具有这些最小孔隙体积的段塞倾向于保持它们在地层内的完整性。为了限制从注入井注射到贮藏的每个区域中的水量，优选的是，混合低盐度注射水的孔隙体积小于1，更优选地小于或等于0.9PV，最优选地小于或等于0.7PV，特别是小于或等于0.6PV，例如小于或等于0.5PV。
在将混合低盐度注射水的低孔隙体积注射到穿透贮藏区域的注入井中之后，可将驱动水从注入井注射到贮藏的含油层的区域中，以确保混合低盐度注射水的段塞(和因此释放的油墙)扫掠通过贮藏的含油层到达穿透贮藏的含油层区域的生产井。另外，可需要注射驱动水以保持贮藏区域内的压力。典型地，驱动水具有比含水顶替流体的段塞更大的PV。
优选地，驱动水是所产生水或海水与所产生水的混合物，这取决于在生产设施处从所产生流体分离的所产生水的量。由于对所产生水处理到海洋中的限制，使用所产生水作为驱动水是有利的。因此，在低盐度注射水的段塞注射到穿透贮藏区域的注入井中之后，可将注入井用作所产生水的处理井。
现在将参照图1和图2示出本发明。
图1示出用于为具有含油层的贮藏产生混合低盐度注射水流的集成系统，该含油层具有具有不同岩石特性的第一区域56和第二区域56'。第一区域56和第二区域56'由至少一个注入井20和20'分别穿透以及由至少一个生产井21和21'分别穿透。该集成系统包括：淡化设备，其包括用于处理给水2(典型为海水)的膜块1；混合系统，其包括用于形成各种成分的混合低盐度注射水流的各种流线、可选的浓缩物储箱50和用于细粒稳定浓缩物的泵25；以及控制单元52，其用于控制淡化设备的操作且用于控制混合系统中低盐度注射水的混合。集成系统还包括注射系统，该注射系统包括用于注入井20和20'的一个或多个注射泵24和注射线58和58'，以及与生产井21和21'的生产线28和28'流体连通的生产设施54。
膜块1具有供给泵3、RO阵列4和NF阵列5(每个阵列可为单级或多级阵列)。如图1中示出的，RO阵列和NF阵列都可具有相同的给水(例如，SW)。然而，还设想到，来自第一RO级的RO浓缩物(在本领域中也称为“保留物”)可分开以形成用于第二RO级和用于NF阵列的供给流。
RO阵列4包括多个RO单元。NF阵列5包括多个NF单元。典型地，选择RO阵列的单元数和NF阵列的单元数以匹配在低盐度注水期间混合低盐度注射水流所需的RO渗透物和NF渗透物的生产能力。淡化设备也可设有用于给水2的旁通线6(例如，SW)。
该集成系统具有阀V1到V8以及构造成提供下文描述的流径的各种流线(导管)。阀V1至V8可为节流阀，且节流阀的开度可由控制单元设置(即，完全打开位置、完全关闭位置或各种中间位置)。因此，控制单元52可通过控制供给泵3、阀V1至V5或其任何组合来控制通过膜块的流量和压力(为了清楚，控制单元52、供给泵3和阀V1至V5之间的电连接从图1中省略；在一些实施例中，控制单元52与供给泵3和阀V1至V5之间的通信可包括无线通信，诸如Wi-Fi或蓝牙)。
提供流速传感器Q1-Q10，其用于确定集成系统的各种流线中的流速。流速数据可经由电信号线(图1中的虚线)或通过无线通信(诸如Wi-Fi或蓝牙通信)从流速传感器Q1至Q10发送至控制单元52。可选地，可省略分别在RO浓缩物线8和F浓缩物线7上的流速传感器Q1和Q2。
还提供离子浓度传感器S1-S7，其用于确定各种流线中的溶解离子(TDS)的总浓度和/或单独离子或单独离子类型(诸如多价阳离子或二价阳离子)的浓度。离子浓度数据也经由电信号线(图1中示出的虚线)或通过无线通信(诸如Wi-Fi或蓝牙通信)从离子浓度传感器S1-S7发送至控制单元52。可选地，可省略分别在NF浓缩物和RO浓缩物线7和8上的传感器S4和S6。如果预先测量浓缩物储箱中添加剂的浓度且随时间保持稳定(在该情况下，测得的浓缩物中添加剂的浓度可输入到控制单元52中)，也可省略可选的细粒稳定剂浓缩物供给线26上的传感器S6。还设想到，当SW、RO渗透物和NF渗透物的成分预计将随时间基本保持恒定时，可省略分别在可选的SW旁通线6、RO渗透物供给线9和NF渗透物供给线13上的传感器S1、S2和S3。
在图1的构造中，供给泵3将给水2泵送到RO阵列4和NF阵列5，在RO阵列4中，给水分为RO渗透物(其流过RO渗透物供给线9)和RO浓缩物(其流过RO浓缩物线8)，在NF阵列5中，给水分为NF渗透物(其流过NF渗透物供给线13)和NF浓缩物(其流过NF浓缩物线7)。可调整RO和NF阵列的给水压力(例如，使用RO供给的增压泵或NF供给的泄压阀)以匹配RO阵列4的RO单元和NF阵列5的NF单元的操作压力(NF单元典型地在比RO单元低的压力下操作)。可选地，供给泵3将一部分给水(例如，SW)通过旁通线6泵送到混合系统。阀V1和V2至少部分地打开以分别提供从淡化设备的RO浓缩物和NF浓缩物的放出。典型地，RO浓缩物和NF浓缩物的排出流分别经由线8和7排放到水体(例如，大海)中。然后可将NF渗透物注射到混合系统中的RO渗透物中，以形成流过线16的组合的RO/NF渗透物流。可选地，组合的RO/NF渗透物流还包括SW和/或细粒稳定浓缩物(分别经由供给线6和/或26添加)。
从生产井21和21'产生的流体经由生产线28和28'输送到生产设施54，生产线28可选地可连接到主生产线(未示出)。所产生的流体在生产设施54中分为油流、气态流和所产生水(PW)流。
如上文论述的，混合低盐度注射水流的成分的边界值和优选边界值(例如，TDS含量，一种或多种单一离子的浓度，单一离子类型的浓度的边界值和优选边界值)，将单独离子的浓度比率，单独离子的类型的浓度比率或混合低盐度注射水中的一种或多种细化稳定添加剂的浓度)输入到控制单元中，从而限定混合低盐度注射水的成分的操作范围和一个或多个优选的操作范围，以实现来自贮藏的含油层23的第一或第二区域的EOR，同时针对含油层23的第一或第二区域中的地层损害风险提供不同水平的确保。在存在贮藏酸蚀或结垢的风险的情况下，混合低盐度注射水流的成分的操作范围和优选的操作范围也减轻贮藏酸蚀或结垢的风险。用于贮藏的第一区域和第二区域的混合低盐度注射水的成分的操作范围和优选的操作范围彼此独立，因为地层损害风险取决于贮藏的第一区域和第二区域中的不同成分的贮藏岩石。
典型地，关于混合低盐度注射水的不同成分(TDS、一种或多种单独离子的浓度、单独离子类型的浓度、单独离子的浓度比率、单独离子的类型的浓度比率或一种或多种细粒稳定添加剂的浓度)与组合的RO/NF渗透物流的不同混合比率相关。不同的成分也与组合的RO/NF渗透物流的不同的成分相关联(包括用于组合的RO/NF渗透物流的成分，其包括SW和一种或多种细粒稳定添加剂)。这些相关性可输入到控制单元中，使得控制单元可控制淡化设备的操作，以改变用于组合的NF/RO渗透物流的NF和RO渗透物流的混合比率，以及混合到组合的RO/NF渗透物流中的可选的SW或细粒稳定浓缩物的量，以提供落在贮藏的第一或第二区域的操作范围内或优选的操作范围内的混合低盐度注射水的成分。
图1的系统可用于将低盐度注射水分别相继地注射到注入井20和20'中(以任一顺序)。因此，图1的系统可用于形成用于注射到注入井20中的混合低盐度注射水流，其具有在关于贮藏的第一区域的操作窗口内的成分。因此，注射线60上的阀V7打开，且注射线60'上的阀V7'关闭。在第一低盐度注射水的段塞注射到注入井20中之后，图1的系统可用于形成混合低盐度注射水流，该混合低盐度注射水流具有在关于贮藏的第二区域的操作窗口内的成分，且将第二低盐度注射水的段塞注射到注入井20'中。
控制单元可针对贮藏的第一区域56(或第二区域56')中与含油间隔22相邻的注入井20(或20')中的任何压力增加来监测压力传感器23(或23')。备选地或另外，控制单元可针对流速上的任何减小来监测位于注射泵24下游的流量传感器Q9。注入井中压力的增加和注射泵24下游的流速的降低可指示由地层损害所产生的注射性的不可接受的降低。可将注入井20(或20')中的压力方面的最大允许增加量和/或注射线60(或60')中的流速方面的最大允许减小量输入到控制单元中(其中这些值与可接受的注射性下降相关)。如果与含油间隔相邻的注入井20(或20')中的压力增加到接近或达到压力方面的最大允许增加量或注射线60(或60')中注射泵下游的流速减小到接近或达到流速方面的最大允许减小量，控制单元可为混合低盐度注射水流的成分选择优选的操作范围，其预测为减小贮藏的含油层22的第一区域(或第二区域)中的地层损害风险。例如，用于混合低盐度注射水的成分的优选操作范围可由下者中的一个或多个来限定：TDS的较高边界值；TDS的较高边界值；二价阳离子含量(特别是钙阳离子含量)的边界值较高；或一种或多种细粒稳定添加剂的较高边界值。然后，控制单元可控制淡化设备的操作，以调整组合的RO/NF渗透物流16的成分，使得混合低盐度注射水的成分落入贮藏的含油层的第一(或第二区域)的优选操作范围内。例如，这可通过控制单元发送指令来实现：通过增加节流阀V4的开度来增加经由RO渗透物倾泄线11倾泄的RO渗透物的量；通过增加节流阀V5的开度来增加与组合的RO/NF渗透物流混合的SW的量来增加混合低盐度注射水流的二价阳离子含量；或通过增加节流阀V6的开度来增加混合低盐度水流18中的细粒稳定浓缩物的量。控制单元可监测淡化设备的操作变化对低盐度注射水流18的流速或成分的影响(分别使用流速传感器Q9和传感器S7)，以确定对设备操作的调整是否导致混合低盐度注射水的流速和成分落入贮藏的第一(或第二)区域的优选操作范围内，且在必要时可对设备的操作进行进一步调整，以实现在提供针对地层损害风险的保证的更优选操作范围内的成分。因此，图1的系统具有带反馈回路的控制单元，该控制单元使该系统能够产生混合低盐度注射水流，该水流的成分避免或减轻贮藏的含油层的第一(或第二)区域中的地层损害风险。
在混合低盐注射水的低孔隙体积段塞注射到注入井20(或注入井20')中之后，将含水驱动流体(例如所产生水(PW)或SW和PW的混合物)经由线60(或60')注射到注入井20(或20')中，以朝生产井21(或21')驱动低孔隙体积段塞和因此释放的油墙。
图1的系统还可用于产生低盐度的注射水流，其同期注射到注入井20和20'中。因此，阀V7和V8两者处于打开位置。在该情况下，控制单元确定由关于针对用于贮藏的第一区域和第二区域的低盐度注射水的成分确定的操作范围之间的重叠区域的边界值所限定的关于低盐度注射水的成分的首要操作窗口。控制单元还为低盐度注射水的成分确定一个或多个优选的首要操作窗口，该窗口将继续实现来自贮藏的第一和第二区域的EOR，同时针对含油层23的第一区域和第二区域中的地层损害风险提供不同水平的确保。低盐度注射水的成分的优选的首要操作窗口由贮藏的第一区域和第二区域的低盐度注射水的成分的优选操作范围之间的重叠区域的边界值限定。控制单元可针对贮藏的第一区域56和第二区域56'中与含油间隔22相邻的注入井20和20'中的任何压力增加来监测压力传感器23和23'。备选地或另外，控制单元可针对流速上的任何减小来监测位于注射泵24下游的主注射线59上的流量传感器Q9。注入井20和20'中任一个中的压力方面的增加或主注射线中的流速方面的减小可指示由地层损害所产生的注射性的不可接受的降低。可将注入井20和20'中的压力方面的最大允许增加量和/或主注射线59中的流速方面的最大允许减小量输入到控制单元中(其中这些值与可接受的注射性下降相关)。如果与含油间隔相邻的注入井20和20'中的压力增加到接近或达到压力方面的最大允许增加量或注射泵下游的主注射线中的流速减小到接近或达到流速方面的最大允许减小量，控制单元可为混合低盐度注射水流的成分选择优选的首要操作范围，其预测为减小贮藏的含油层22的第一区域和第二区域中的地层损害风险。例如，用于混合低盐度注射水的成分的优选首要操作范围可由下者中的一个或多个来限定：TDS的较高边界值；TDS的较高边界值；二价阳离子含量(特别是钙阳离子含量)的边界值较高；或一种或多种细粒稳定添加剂的较高边界值。然后，控制单元可控制淡化设备的操作，以调整组合的RO/NF渗透物流16的成分，使得混合低盐度注射水的成分落入优选首要操作范围内。这可如上文描述的那样实现。类似地，控制单元可监测淡化设备的操作变化对低盐度注射水流18的流速或成分的影响(分别使用流速传感器Q9和传感器S7)，以确定对设备操作的调整是否导致混合低盐度注射水的流速和成分落入优选首要操作范围内，并确定注射性损失是否稳定，且如果需要，可对设备的操作进行进一步调整，以实现在更优选的首要操作范围(其提供相对于贮藏的第一和第二区域中的地层损害风险的进一步保证)内的成分。
图2示出改进的集成系统，该系统能够同时将第一低盐度注射水流注射到贮藏的第一区域中，且将第二低盐度注射水流注射到贮藏的第二区域中，其中第一低盐度水和第二低盐度水的成分是不同的(即，由不同的操作范围限定)。图2的集成系统与图1的集成系统的不同之处在于，混合系统具有用于形成流过线16和16'的第一和第二组合的RO/NF渗透物流的各种流线；可选的浓缩物储箱50，其用于细粒稳定浓缩物，且具有设有泵的主浓缩物线51和各自分别设有可调整流量控制阀V8和V8'的浓缩物分支线26和26'，其可选地可分别将细粒稳定浓缩物输送至第一和第二组合的RO/NF渗透物流；可选的海水(SW)旁通线，其具有各自分别设有可调整流量控制阀V5和V5'的分支线6和6'，其可选地可将SW输送到第一和第二组合的RO/NF渗透物流中；用于注入井20和20'的注射系统，其中注射系统包括第一专用注射线18和第二专用注射线18"，其用于分别将第一和第二混合低盐度注射水流输送到注入井20和20'，其中第一专用注射线18和第二专用注射线18'各自分别设有一个或多个注射泵24和24'；以及控制单元，其用于控制淡化设备的操作并控制第一和第二低盐度注射水在混合系统中的混合。该系统还包括与生产井21、21'的第一生产线28和第二生产线28'流体连通的生产设施。
图2的集成系统具有阀V1至V8和V5'至V8'以及构造成提供下文描述的流径的各种流线(导管)。阀V1至V8和V5'至V8'可为节流阀，且节流阀的开度可由控制单元设定(即，完全打开、完全关闭位置或各种中间位置)。因此，控制单元可通过控制供给泵3、阀V1至V4、阀V5和V5'、阀V6和V6"以及阀V7和V7'或其任何组合来控制通过膜块的流量和压力。
提供流速传感器Q1至Q9和Q5'至Q9'，以确定集成系统的各种流线中的流速。流速数据可经由电信号线(图1中的虚线)或通过无线通信(诸如Wi-Fi或蓝牙通信)从流速传感器Q1至Q9和Q5'至Q9'发送至控制单元。可选地，可省略分别在RO浓缩物线8和NF浓缩物线7上的流速传感器Q1和Q2。
还提供离子浓度传感器，其用于确定NF浓缩物和RO浓缩物排出流(传感器S4和S5)、各种混合流(传感器S1、S2、S3和S6)以及第一和第二混合低盐度注射水流(分别为传感器S7和S7")中的溶解离子的总浓度(TDS)和/或单独离子或单独离子的类型(诸如多价阳离子或二价阳离子)的浓度。离子浓度数据也经由电信号线或通过无线通信(诸如Wi-Fi或蓝牙通信)发送到控制单元。可选地，可省略分别在NF浓缩物和RO浓缩物线7和8上的传感器S4和S6。如果预先测量浓缩物储箱中添加剂的浓度并随时间保持稳定(在该情况下，测得的浓缩物中添加剂的浓度可输入到控制单元中)，也可省略可选的细粒稳定剂浓缩物供给线26上的传感器S6。还设想到，当SW、RO渗透物和NF渗透物的成分预计将随时间基本保持恒定时，可省略分别在可选的SW旁通分支线6、RO渗透物供给分支线9和NF渗透物供给分支线13上的传感器S1、S2和S3。
在图2的构造中，RO渗透物供给线9分开以形成第一和第二分支RO渗透物供给线9'和9"。类似地，NF渗透物供给线13分开以形成第一和第二分支NF渗透物供给线13'和13"。然后可将流过第一分支NF渗透物供给13'的NF渗透物注射到流过第一分支RO供给线9'的RO渗透物中，以形成流过线16'的第一组合的RO/NF渗透物流。类似地，流过第二分支NF渗透物供给13"的NF渗透物然后可注射到流过第二分支RO供给线9"的RO渗透物中，以形成流过线16"的第二组合的RO/NF渗透物流。可选地，将SW和/或细粒稳定浓缩物添加到分别经由线6、6'和/或26、26'流过线16'的第一组合的RO/NF渗透物流和流过线16"的第二组合的RO/NF渗透物流。然后将所得的第一和第二混合低盐度注射水分别通过注射线18、18'注射到分别穿透贮藏的含油层的第一区域和第二区域的注入井20、20'中。然而，设想到，用于形成第一低盐度注射水和第二低盐度注射水的NF渗透物、RO渗透物、可选的SW和可选的细粒稳定浓缩物可以以任何顺序组合，包括在关于第一和第二混合低盐度注射水中的每个的单一混合点处。
如上文论述的，将第一和第二混合低盐度注射水的成分的边界值输入到控制单元，从而限定第一和第二混合低盐度注射水的操作范围，该操作范围实现来自贮藏的含油层23的第一区域和第二区域的EOR，同时减轻地层损害风险。
控制单元可控制淡化设备的操作，以改变第一和第二组合的NF/RO渗透物流的NF和RO渗透物流的混合比率以及混合到第一和第二组合的RO/NF渗透物流中的可选SW或细粒稳定浓缩物的量，以提供分别落入关于贮藏的含油层的第一区域和第二区域的操作范围内的关于第一和第二混合低盐度注射水的成分。
可将优选的边界值输入到控制单元中，在该控制单元中，优选的边界值限定关于第一和第二混合低盐度注射水中的每个的成分的优选操作范围(第二操作范围、第三操作范围等)，这可进一步减轻贮藏的第一和第二区域中的地层损害风险，同时保持来自贮藏的第一和第二区域可接受的EOR。
因此，控制单元可针对含油间隔22、22'附近的注入井20、20'中的压力上的任何增加来监测压力传感器23和23'，或可针对流速上的任何增加来监测注射系统的专用注射线18、18'的注射泵24、24'下游的流量传感器Q9和Q9'(其两者可指示由地层损害所产生的注射性的不可接受的降低)。可将注入井20、20'中的压力方面的最大允许增加量和/或专用注射线18、18'中的流速方面的最大允许减小量输入到控制单元中(其中这些值与可接受的注射性下降相关)。如果与含油间隔相邻的注入井20和/或20'中的压力增加到接近或达到压力方面的最大允许增加量，或专用注射线18和/或18'中的注射泵下游的流速减小到接近或达到流速方面的最大允许减小量时，控制单元可为第一和/或第二混合低盐度注射水的成分选择备选的操作范围(例如，第二操作范围、第三操作范围等中的一个)，其预计降低地层损害风险。例如，用于第一和/或第二混合低盐度注射水的成分的备选操作范围可由下者中的一个或多个来限定：TDS的较高边界值；二价阳离子含量(特别是钙阳离子含量)的边界值较高；或一种或多种细粒稳定添加剂的较高边界值。然后，控制单元可改变集成系统的淡化设备的操作，以将第一和/或第二混合注射水的成分调整为落入备选操作范围内。例如，这可通过控制单元发送关于经由RO渗透物倾泄线11倾泄的RO渗透物的量的指令来实现。控制单元还可通过增加添加到第一和/或第二组合的RO/NF渗透物流中的SW的量来改变集成系统的操作，以增加第一和/或第二组合的RO/NF渗透物流中的二价阳离子含量，和/或增加添加到组合的第一和/或第二RO/NF流的细粒稳定浓缩物的量(通过改变节流阀中的一个或多个的开度)。控制单元可使用流速传感器Q9和传感器S7和/或流速传感器Q9'和传感器S7'来监测集成系统的操作变化对流速对第一和/或第二混合低盐度注射水流的成分的影响，以确定对设备操作的调整是否导致第一和第二混合注射水的成分落在优选的操作范围之内，且如有必要，可以对设备的操作进行进一步调整，以实现成分在优选操作范围内。控制单元还可分别使用压力传感器23和23'监测在注射泵24和24'下游的注射线18和18'中的第一和/或第二混合低盐度注射水流的流速和/或注入井20和20中的井下压力，以确定注射性是否稳定或增加。如果不是，控制单元可改变集成系统的操作，使得第一和/或第二混合低盐度注射水的成分处于关于贮藏的第一和/或第二区域的又一优选操作范围内。因此，图1的系统具有带有反馈回路的控制单元，该控制单元使该系统能够调整第一和第二混合低盐度注射水流的成分，以减轻地层损害风险，同时保持来自贮藏的EOR。
在混合的第一低盐度注射水(或第二低盐度注射水)的低孔隙体积段塞注射到注入井20(或20')中的情况下，设想到注入井20的专用注射线18(或用于注入井20'的专用注射线18')可用于注射所产生水(PW)或SW和PW的混合物作为水性驱动流体，以朝生产井21(或朝生产井21')驱动混合低盐度注射水的低孔隙体积段塞和因此释放的油墙。因此，对于注入井20(或20')不再需要RO渗透物和NF渗透物流，且可使RO渗透物和NF渗透物流转向以用于产生一种或多种渗透低盐度注射水，以用于穿透贮藏的另一区域的至少一个注入井。

Claims (37)

1.一种用于来自第一区域和第二区域的采油以及用于在可变成分的第一混合低盐度注射水注射到含油贮藏的第一区域中和可变成分的第二混合低盐度注射水注射到所述含油贮藏的第二区域中时提供渗透性的方法，所述方法包括：
产生所述第一混合低盐度注射水，所述第一混合低盐度注射水用于注射到穿透含油贮藏的第一区域的至少一个注入井中；
产生可变成分的第二混合低盐度注射水，所述第二混合低盐度注射水用于注射到穿透所述含油贮藏的第二区域的至少一个注入井中，
其中所述第一区域和所述第二区域分别具有第一岩石成分和第二岩石成分，
其中所述第一岩石成分和所述第二岩石成分在暴露于低盐度注射水时具有不同的地层损害风险，以及
其中所述第一混合低盐度注射水和所述第二混合低盐度注射水各自包括与高盐度给水可控地混合的可变量的纳米过滤渗透物和反渗析渗透物，
通过响应于注射性的降低而调整纳米过滤NF渗透物和反渗析RO渗透物的量来将所述第一混合低盐度注射水的成分保持在第一预定操作范围内；以及
通过响应于注射性的降低而调整所述NF渗透物和所述RO渗透物的量来将所述第二混合低盐度注射水的成分保持在第二预定操作范围内，
其中所述第一预定操作范围和所述第二预定操作范围导致来自所述第一区域和所述第二区域的采油以及在所述第一混合低盐度注射水注射到所述第一区域中和所述第二混合低盐度注射水注射到所述第二区域中时提供渗透性。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一混合低盐度注射水和所述第二混合低盐度注射水各自还包括可变量的海水。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述第一混合低盐度注射水和所述第二混合低盐度注射水各自还包括可变量的细粒稳定添加剂。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，还包括：
将所述第一混合低盐度注射水注射到穿透所述含油贮藏的第一区域的所述至少一个注入井中；以及
将所述第二混合低盐度注射水同期注射到穿透所述含油贮藏的第二区域的所述至少一个注入井中。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，还包括：
将所述第一混合低盐度注射水注射到穿透所述含油贮藏的第一区域的所述至少一个注入井中；以及
将所述第二混合低盐度注射水注射到穿透所述含油贮藏的第二区域的所述至少一个注入井中，其中所述第一混合低盐度注射水在所述第二混合低盐度注射水注射之前注射。
6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述含油贮藏还包括所述贮藏的第三区域，其中所述含油贮藏的第三区域在暴露于低盐度注射水时具有与所述第一区域和所述第二区域不同的地层损害风险，其中所述方法还包括：
产生第三混合低盐度注射水，所述第三混合低盐度注射水用于注射到穿透所述含油贮藏的第三区域的至少一个注入井中；以及
将所述第三混合低盐度注射水注射到穿透所述含油贮藏的第三区域的所述至少一个注入井中，
将所述第三混合低盐度注射水的成分保持在第三预定操作范围内，
其中所述第三预定操作范围改进来自所述第三区域的强化采油且减小在所述第三混合低盐度注射水注射时的地层损害。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第一混合低盐度注射水、所述第二混合低盐度注射水和第三低盐度注射水同时注射到所述至少一个注入井中。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第一混合低盐度注射水、所述第二混合低盐度注射水和第三低盐度注射水顺序地注射到所述至少一个注入井中。
9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第一预定操作范围、所述第二预定操作范围或所述第三预定操作范围中的至少一个限定小于100mg/L的硫酸盐水平。
10.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述第一预定操作范围和所述第二预定操作范围分别包括关于所述第一混合低盐度注射水的成分和所述第二混合低盐度注射水的成分的一个或多个边界值，其中所述一个或多个边界值包括关于参数的上限或下限中的至少一个，所述参数包括下者中的至少一个：总溶解固体含量、盐度、离子强度、一种或多种单独离子的浓度、一种或多种单独离子类型的浓度、单独离子类型的比率、单独离子的比率，或其任何组合。
11.一种产生可变成分的单一混合低盐度注射水以用于注射到穿透含油贮藏的第一区域的至少一个注入井和穿透所述含油贮藏的第二区域的至少一个注入井中以用于采油的方法，所述方法包括：
确定关于单一混合低盐度注射水的首要操作范围，其中所述操作范围由关于针对用于所述含油贮藏的第一区域和第二区域的所述混合低盐度注射水的成分的多个预定操作范围的重叠区域的边界值限定，其中所述多个预定操作范围提供来自所述含油贮藏的第一区域和第二区域的采油，同时提供所述第一区域和所述第二区域中的渗透性，
其中至少一个注入井穿透所述第一区域，且至少一个注入井穿透所述第二区域，
其中所述第一区域的贮藏岩石具有第一岩石成分，其中在暴露于所述低盐度注射水时对采油的第一风险基于所述第一岩石成分且在暴露于所述低盐度注射水时对采油的第二风险基于第二岩石成分，其中所述第一风险和所述第二风险不同，且其中所述单一混合低盐度注射水包括可变量的纳米过滤渗透物和反渗析渗透物；
通过将RO渗透物和NF渗透物中的至少一个与高盐度给水可控地混合来产生具有在所述首要操作范围内的成分的单一混合低盐度注射水；
通过响应于注射性的降低而调整所述NF渗透物和所述RO渗透物的量来将所述单一混合低盐度注射水的成分保持在所述首要操作范围内。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，还包括：
将所述混合低盐度注射水注射到所述第一区域中且到所述第二区域中。
13.根据权利要求11或12所述的方法，其特征在于，所述第一区域和所述第二区域是所述含油贮藏内的贮藏岩石的不同区域或层。
14.根据权利要求11或12所述的方法，其特征在于，所述第一岩石成分和所述第二岩石成分是不同的。
15.根据权利要求11或12所述的方法，其特征在于，所述单一混合低盐度注射水的边界值包括关于参数的上限或下限中的至少一个，所述参数包括下者中的至少一个：总溶解固体含量、盐度、离子强度、一种或多种单独离子的浓度、一种或多种单独离子类型的浓度、单独离子类型的比率、单独离子的比率，或其任何组合。
16.一种用于将可变成分的单一混合低盐度注射水注射到穿透含油贮藏的第一区域的至少一个注入井中且将所述单一混合低盐度注射水注射到穿透所述含油贮藏的第二区域的至少一个注入井中以用于采油的系统，所述系统包括：
淡化设备，其中所述淡化设备包括：
反渗析(RO)阵列，所述反渗析(RO)阵列构造成产生RO渗透物混合流且将所述RO渗透物混合流输送至混合系统；以及
纳米过滤(NF)阵列，所述纳米过滤(NF)阵列构造成产生NF渗透物混合流且将所述NF渗透物混合流输送至所述混合系统；
混合系统，其中所述混合系统包括：
RO渗透物供给线，
NF渗透物供给线，
RO渗透物倾泄线，
NF渗透物倾泄线，
混合点，所述混合点构造成混合所述RO渗透物和所述NF渗透物以形成所述单一混合低盐度注射水，以及
排放线，所述排放线构造成将所述单一混合低盐度注射水输送到注射系统；以及
所述注射系统，其中所述注射系统包括：
注射线，所述注射线具有至少一个注射泵，所述至少一个注射泵构造成将单一混合注射水输送到：1)穿透所述含油贮藏的第一区域的至少一个注入井，以及2)穿透所述含油贮藏的第二区域的至少一个注入井，以及
控制单元，其中所述控制单元配置成：
调整在所述混合点处混合的所述RO渗透物混合流或所述NF渗透物混合流中的至少一个的量；以及
将单一混合低盐度水流的成分保持在由关于第一预定操作范围和第二预定操作范围的重叠区域的边界值所限定的首要操作范围内，其中所述第一预定操作范围和所述第二预定操作范围限定对于所述含油贮藏的第一区域和第二区域的单一混合低盐度注射水的成分。
17.根据权利要求16所述的系统，其特征在于，所述第一预定操作范围和所述第二预定操作范围限定改进来自所述第一区域和所述第二区域的采油且减小所述第一区域和所述第二区域中的地层损害的成分。
18.根据权利要求16或17所述的系统，其特征在于，所述第一预定操作范围和所述第二预定操作范围存储在所述控制单元中，且其中所述控制单元还配置成使用所述第一预定操作范围和所述第二预定操作范围来确定所述首要操作范围。
19.根据权利要求16或17所述的系统，其特征在于，所述混合系统包括：
储箱，所述储箱包括至少一种细粒稳定添加剂的浓缩水溶液，以及
细粒稳定浓缩物供给线，其中所述混合系统构造成将可变量的所述至少一种细粒稳定添加剂通过所述细粒稳定浓缩物供给线输送至所述单一混合低盐度注射水。
20.根据权利要求19所述的系统，其特征在于，所述混合系统还包括计量泵，所述计量泵构造成将至少一种细粒稳定浓缩物计量到所述单一混合低盐度注射水中。
21.根据权利要求20所述的系统，其特征在于，所述计量泵与流速计进行信号通信，其中所述计量泵配置成使用来自所述流速计的信号来调整所述单一混合低盐度注射水中的至少一种细粒稳定添加剂的浓度以匹配对于所述至少一种细粒稳定添加剂的浓度分布。
22.根据权利要求16或17所述的系统，其特征在于，所述控制单元还配置成：
调整输送至下者中的至少一个的至少一种细粒稳定添加剂的量：1)所述混合系统的混合点，或2)所述注射线；以及
基于所述至少一种细粒稳定添加剂的量的调整来将所述单一混合低盐度水的成分保持在所述首要操作范围内。
23.根据权利要求16或17所述的系统，其特征在于，所述首要操作范围包括关于所述至少一种细粒稳定添加剂的浓度的上限和下限，其中所述上限和所述下限对应于所述第一预定操作范围和所述第二预定操作范围两者所共有的至少一种细粒稳定添加剂的重叠浓度。
24.根据权利要求16或17所述的系统，其特征在于，所述淡化设备位于岸上位置处，且所述混合系统位于离岸位置处。
25.根据权利要求16或17所述的系统，其特征在于，所述注射系统还包括：
多个分支注射线，所述多个分支注射线联接到单一海底歧管，其中所述注射线连接到所述单一海底歧管，且其中所述多个分支注射线将所述单一海底歧管联接到穿透含油贮藏的所述第一区域的至少一个注入井和穿透所述含油贮藏的第二区域的至少一个注入井。
26.根据权利要求25所述的系统，其特征在于，所述控制单元还配置成：
打开所述单一海底歧管和所述注射线中的阀；以及
响应于所述阀的打开，将单一混合低盐度水流从所述注射线输送到穿透所述第一区域的至少一个注入井和穿透所述第二区域的至少一个注入井。
27.根据权利要求25所述的系统，其特征在于，所述控制单元还配置成：
选择性地打开所述单一海底歧管和所述注射线中的阀；
响应于所述阀的打开，将单一混合低盐度水流从所述注射线输送到穿透所述第一区域的至少一个注入井；
在将所述单一混合低盐度水流从所述注射线输送到穿透所述第一区域的至少一个注入井之后，选择性地改变所述单一海底歧管和所述注射线中的阀；以及
响应于所述阀的选择性改变，将所述单一混合低盐度水流从所述注射线输送到穿透所述第二区域的至少一个注入井。
28.根据权利要求16或17所述的系统，其特征在于，所述混合系统还包括：一个或多个传感器，所述一个或多个传感器配置成确定所述单一混合低盐度注射水流的成分参数。
29.根据权利要求28所述的系统，其特征在于，所述成分参数包括：总溶解固体浓度、氯离子浓度、溴离子浓度、钙阳离子浓度、镁阳离子浓度、钾阳离子浓度、硝酸根阴离子浓度、硫酸根阴离子浓度，或下者中的一个或多个的流速：RO渗透物混合流、RO渗透物倾泄流、NF渗透物混合流，或NF渗透物倾泄流。
30.一种用于产生可变成分的第一混合低盐度注射水和第二混合低盐度注射水的系统，所述注射水用于针对采油而注射到穿透含油贮藏的第一区域的至少一个注入井和穿透所述含油贮藏的第二区域的至少一个注入井中，其中所述第一区域的贮藏岩石具有第一岩石成分，其中所述第二区域的贮藏岩石具有第二岩石成分，其中在暴露于所述低盐度注射水时对采油的第一风险基于所述第一岩石成分且在暴露于所述低盐度注射水时对采油的第二风险基于所述第二岩石成分，其中所述第一风险和所述第二风险不同，其中所述第一混合低盐度注射水和第二混合低盐度水各自包括可变量的纳米过滤渗透物和反渗析渗透物，其中所述系统包括：
淡化设备，其中所述淡化设备包括：
反渗析(RO)阵列，所述反渗析(RO)阵列构造成产生RO渗透物混合流且将所述RO渗透物混合流输送至混合系统；以及
纳米过滤(NF)阵列，所述纳米过滤(NF)阵列构造成产生NF渗透物混合流且将所述NF渗透物混合流输送至所述混合系统；
所述混合系统，其中所述混合系统包括：
主RO渗透物供给线，
主NF渗透物供给线，
RO渗透物倾泄线，
NF渗透物倾泄线，
第一混合点和第二混合点，以及
第一排放线和第二排放线，其中所述RO渗透物倾泄线和所述NF渗透物倾泄线与所述主RO渗透物供给线流体连通，其中所述主RO渗透物供给线分开以形成第一分支RO渗透物线和第二分支RO渗透物供给线，所述第一分支RO渗透物线和所述第二分支RO渗透物供给线构造成将所述RO渗透物混合流分别输送到所述第一混合点和所述第二混合点，其中所述主NF渗透物供给线分开以形成第一分支NF渗透物供给线和第二分支NF渗透物供给线，所述第一分支NF渗透物供给线和所述第二分支NF渗透物供给线构造成将所述NF渗透物混合流分别输送至所述第一混合点和所述第二混合点，其中所述第一排放线和所述第二排放线与所述第一混合点和所述第二混合点流体连通，且其中所述第一排放线和所述第二排放线构造成将所述第一混合低盐度注射水和所述第二混合低盐度注射水输送到注射系统；
所述注射系统，其中所述注射系统包括：至少第一专用注射线和第二专用注射线，所述第一专用注射线和所述第二专用注射线各自具有至少一个注射泵，其中所述第一专用注射线和所述第二专用注射线分别与所述混合系统的第一排放线和第二排放线流体连通，其中所述第一专用注射线构造成将所述第一混合低盐度注射水输送到穿透含油贮藏的所述第一区域的至少一个注入井，且其中所述第二专用注射线构造成将所述第二混合低盐度注射水输送到穿透所述含油贮藏的第二区域的至少一个注入井；以及
控制单元，其中所述控制单元配置成：
接收第一预定操作范围和第二预定操作范围；
改变所述淡化设备的操作，以调整在所述第一混合点和所述第二混合点处混合的所述RO渗透物混合流或所述NF渗透物混合流中的至少一个的量；以及
基于对所述淡化设备的操作的改变，分别将所述第一混合低盐度水流和所述第二混合低盐度水流的成分保持在所述第一预定操作范围和所述第二预定操作范围内。
31.根据权利要求30所述的系统，其特征在于，所述第一混合低盐度注射水或所述第二混合低盐度注射水中的至少一个包括海水或至少一种细粒稳定添加剂。
32.根据权利要求30或31所述的系统，其特征在于，所述控制单元还配置成：顺序地注射所述第一混合低盐度注射水和所述第二混合低盐度注射水。
33.根据权利要求30或31所述的系统，其特征在于，所述控制单元还配置成：同时注射所述第一混合低盐度注射水和所述第二混合低盐度注射水。
34.根据权利要求30或31所述的系统，其特征在于，所述混合系统还包括：
储箱，所述储箱包括至少一种细粒稳定添加剂的浓缩水溶液；
主供给线，所述主供给线联接到所述储箱；以及
第一分支供给线和第二分支供给线，其中所述第一分支供给线和所述第二分支供给线中的每个具有流量控制阀，所述流量控制阀构造成将可变量的所述至少一种细粒稳定添加剂作为用于所述第一混合低盐度注射水和所述第二混合低盐度注射水的混合流来输送。
35.根据权利要求34所述的系统，其特征在于，所述控制单元还配置成：
改变所述混合系统的操作，以调整作为用于所述第一混合低盐度注射水和所述第二混合低盐度注射水的混合流输送的所述至少一种细粒稳定添加剂的量；以及
将第一混合低盐度注射水流和第二混合低盐度注射水流的成分保持在所述第一预定操作范围和所述第二预定操作范围内，所述第一预定操作范围和所述第二预定操作范围包括关于至少一种细粒稳定添加剂的边界值。
36.根据权利要求30或31所述的系统，其特征在于，所述混合系统还包括：一个或多个传感器，所述一个或多个传感器配置成确定第一混合低盐度注射水流和第二混合低盐度注射水流的成分参数。
37.根据权利要求36所述的系统，其特征在于，所述一个或多个传感器配置成测量一个或多个参数，所述参数包括：总溶解固体浓度、氯离子浓度、溴离子浓度、钙阳离子浓度、镁阳离子浓度、钾阳离子浓度、硝酸根阴离子浓度、硫酸根阴离子浓度，或下者中的一个或多个的流速：RO渗透物混合流、RO渗透物倾泄流、NF渗透物混合流，或NF渗透物倾泄流。
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