[发明专利]用于供应低盐浓度注射水的过程和系统

权利要求书

1.一种用于生产用于注射在包含原生水的含油储层中的具有期望离子组分的低盐浓度注射水的淡化系统，所述系统包括：

用于馈送水的馈送管线；

具有与所述馈送管线流体连接的第一RO级进口、用于第一RO级渗透液的第一RO级渗透液出口和用于第一RO级浓缩液的第一RO级浓缩液出口的第一RO级；

具有与所述第一RO级浓缩液出口流体连接的第二RO级进口、用于第二RO级渗透液的第二RO级渗透液出口和用于第二RO级浓缩液的第二RO级浓缩液出口的第二RO级；

具有与所述第一RO级浓缩液出口流体连接的NF级进口、用于NF渗透液的NF渗透液出口和用于NF浓缩液的NF浓缩液出口的NF级；以及，

一组导管，其适于：

(a)将所述馈送管线连接到所述第一RO级的所述进口；

(b)将所述第一RO级的所述浓缩液出口连接到：(i)所述第二RO级的进口和(ii)所述NF级的进口，使得所述第一RO级浓缩液的第一部分作为第二RO级进料经由所述第二RO级进口引入，并且所述第一RO级浓缩液的第二部分作为NF级进料经由所述NF级进口引入；

(c)以掺混比率组合(i)所述第一RO级的渗透液出口、(ii)所述第二RO级的渗透液出口和(iii)所述NF级的渗透液出口以形成具有所述期望离子组分的低盐浓度注射水，其中所述掺混比率是所述NF渗透液的体积流率与所述第一RO级渗透液和所述第二RO级渗透液的体积流率的比率；以及，

(d)将所述低盐浓度注射水直接或间接连接到低盐浓度水注射管线，

其中所述期望离子组分包括500-5000ppm范围内的总溶解固体（TDS）浓度、小于10ppm的硫酸根离子浓度和小于所述原生水的多价阳离子浓度的多价阳离子浓度，以及

其中将所述第一RO级浓缩液的第二部分作为NF级进料引入所述NF级导致所述NF渗透液的TDS高于在具有将所述馈送管线与所述NF级流体连接的导管而不是将所述第一RO级的浓缩液出口连接到所述NF级的进口的导管的系统中产生的NF渗透液的TDS，使得能够以比具有将所述馈送管线与所述NF级流体连接以获得相同离子组分的导管的系统中所需的掺混比率更低的掺混比率获得所述期望离子组分。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述一组导管包括浓缩液导管，所述浓缩液导管连接所述第二RO级的浓缩液出口与所述NF级的进口，以及其中再循环泵定位在所述浓缩液导管上。

3.根据权利要求1所述的系统，还包括：

具有进口、RO渗透液出口和RO浓缩液出口的第三RO级，

其中，所述一组导管还适于：(i)将所述第二RO级的浓缩液出口连接到所述第三RO级的所述进口，和(ii)将所述第三RO级的渗透液出口直接或间接连接到所述低盐浓度水注射管线。

4.根据权利要求2所述的系统，还包括：

第一NF级和第二NF级，所述第一NF级具有第一NF级进口、第一NF级渗透液出口和第一NF级浓缩液出口，所述第二NF级具有第二NF级进口，第二NF级渗透液出口和第二NF级浓缩液出口，

其中，所述一组导管还适于：(i)将所述第一NF级浓缩液出口连接到所述第二NF级进口，和(ii)将所述第二NF级渗透液出口直接或间接连接到所述低盐浓度水注射管线，

其中，所述浓缩液导管将所述第二RO级的浓缩液出口与所述第一NF级的进口连接。

5.根据权利要求1至4中的任一项所述的系统，其中，相比所述第二RO级，所述第一RO级具有更多RO元件，或者其中，相比所述第二RO级的表面面积，所述第一RO级具有更大的RO表面面积。

6.根据权利要求5所述的系统，其中，在所述第一RO级中的RO元件的数目与在所述第二RO级中的RO元件的数目的比率在从2:1到5:3的范围内。

7.根据权利要求1至4中的任一项所述的系统，其中，在所述第一RO级中的RO元件的数目与在所述NF级中的NF元件的数目的比率在从10:1到15:1的范围内。

8.根据权利要求1所述的系统，其中，所述硫酸根离子浓度小于5ppm。