具体实施方式

贯穿以下描述，涉及下列术语：

如本文所用的，术语“膜”指的是用于微滤（MF）、超滤（UF）、反渗透（RO）或者纳滤（NF）的元件。技术上，MF/UF元件能够被分类为过滤器，不过为了简化，它们在此被称为膜。

“低盐度水”是由于从高盐度给水或者产出水（PW）去除至少一部分盐（例如，NaCl）或者其他的总溶解固体（TDS）导致的水。如本文所用的，低盐度水能够是具有小于10,000、7,500或5,000或者在从200至10,000、从500至5,000或从1,000至5,000 ppm的范围内的盐度或TDS含量的水。

“高盐度给水”是用于脱盐装置的给水并且通常是海水（SW）、河口水、蓄水层水或者其混合物。

“软化水”是由于从高盐度给水或PW去除至少一定量的硬度离子（例如，包括镁和钙的多价阳离子）而导致的水。

“超滤（UF）过滤单元”包括包含一个或多个UF元件的压力容器，例如在1和8个之间的膜元件、在1和4个之间或者在4和8个之间的UF膜元件。

“反渗透（RO）过滤单元”包括压力容器，其替代性地被称为外壳，并且包含一个或多个RO膜元件，例如在1和8个之间的RO膜元件，或者在4和8个之间的RO膜元件。

“纳滤（NF）过滤单元”包括包含一个或多个NF元件的压力容器，例如在1和8个之间的膜元件或者在4和8个之间的NF膜元件。

脱盐装置的反渗透（RO）“级”或“阵列”是并联连接在一起的一组RO过滤单元。类似地，脱盐装置的纳滤（NF）“级”或“阵列”是并联连接在一起的一组NF过滤单元。

“膜块”包括连接在一起以提供浓缩物分级并且通常共用共同的阀和管道的RO和NF过滤级。一个膜块或者两个或更多个膜块可以被安装在膜堆(skid)上。

“原生水”是存在于储层的含油层的孔隙空间中的水。

“水驱动流体”是在注入混合低盐度注入水的低孔隙体积（PV）段塞后可注到入注入井中的含水流体。

“油库”是本领域技术人员熟知的术语，并且是指由于施加针对不动油的强化采油工艺而使油饱和度增加的储层岩石层的一部分。

“扫掠孔隙体积（PVR）”是指注入流体（低盐度注入水和任何水驱动流体）在注入井和生产井之间扫掠的储层岩石层的孔隙体积，在注入井和生产井之间的所有流动路径上取平均值。在注入井具有两个或更多个相关联的生产井的情况下，术语“扫略孔隙体积”意味着由注入流体在注入井及其相关联的生产井之间扫略的储层岩石层的孔隙体积。

“段塞”是被注入到储层的含油层中的流体的低孔隙体积。针对低盐度注入水的段塞给出的孔隙体积的值是基于储层岩石层的扫略孔隙体积（PVR）。

“TDS含量”是水流的总溶解固体含量并且通常具有单位mg/L。

单位“pmv”是以体积为基础的百万分之几并且等价于单位“mg/L”。除非另作说明，否则当在此使用时，“ppm”意味着“ppmv”。

本公开涉及计算机化控制系统，其具有多个控制器以用于提供受控成分的混杂或“混合”水流（例如，盐度、硫酸根阴离子含量等），其适于作为低盐度注水的注入水，同时削减地层损坏和/或控制储层中的酸化的风险。在脱盐装置的操作期间，例如，在井的试运转期间，混合注入水的所需成分能够变化。本文中所描述的计算机化控制系统和方法可以被用于控制此类脱盐过程或者装置的操作条件。

本公开的计算机化控制系统和方法能够被用于控制具有分布式控制方案的脱盐装置的操作。图1是根据本公开的实施例的经由计算机化控制系统可操作的脱盐系统I的示意图。虽然涉及参考低盐度EOR注入水，但是本文所公开的计算机化控制系统也可以被用于控制被软化水的生成，在实施例中，其中“脱盐”系统或者装置包括水软化系统或者装置。

脱盐装置包括：脱盐装置的RO/NF膜块1以用于处理给水2（通常是海水）；混合系统，其由各种流动管线构成以用于形成具有可变成分的混合低盐度注入水流；一个或多个控制单元或系统52，其用于控制脱盐装置的操作并且用于控制低盐度注入水流在混合系统中的混合；可选的浓缩物箱50和泵25，用于粘土稳定浓缩物；以及用于注入井20的注入系统。虽然被称为RO/NF膜块1，不过在实施例中，仅RO或仅NF可以被容纳在RO/NF膜块1内。即，在实施例中，RO/NF能够意味着仅RO、仅NF或者RO和NF的组合。

图1的实施例的脱盐系统I的膜块1包括馈送泵3、RO阵列4和NF阵列5。每个阵列可以是单个或者多级阵列。RO阵列4包括多个RO单元。NF阵列5包括多个NF单元。通常，RO阵列和NF阵列的单元数量被选择成匹配在低盐度注水的主要阶段期间用于注入水流18的RO渗透物9和NF渗透物13的所需生产容量。脱盐装置也可以设置有用于给水2的旁通管线17、用于产出水（PW）与RO/NF水的混合物的管线17a或者两者。RO阵列和NF阵列二者可以具有相同的给水（例如，SW或者超滤（UF）水），如图1中所示。然而，也可以想到，来自第一RO级或阵列的RO浓缩物（在本领域中也被称为“渗余物（retenate）”）可以被分成形成用于第二RO级或阵列和用于NF阵列的馈送流，如图2的实施例所示，在下文被进一步描述。

在图1的配置中，馈送泵3将给水2泵送到RO阵列4（在此给水被分成RO渗透物（其流动通过RO渗透物管线9）和RO浓缩物（其流动通过RO浓缩物管线8）），并且经由馈送管线12将给水2泵送到NF阵列5（在此给水被分成NF渗透物（其流动通过NF渗透物馈送管线13）和NF浓缩物（其流动通过NF浓缩物管线7））。因为NF单元通常以比RO单元更低的压力操作，所以至RO和NF阵列的给水的压力可以被调整（例如，针对RO馈送使用增压泵，或者针对NF馈送使用减压阀（例如，阀V7））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。可选地，馈送泵3将一部分给水（例如，SW）泵送通过旁通管线17至混合系统。

阀V1和V2可以被至少部分打开以分别提供RO浓缩物管线8和NF浓缩物管线7从脱盐装置的泄放。通常，RO浓缩物和NF浓缩物泄放流分别经由管线8和7和阀V1和V2被排放到水体（例如海）。NF渗透物可以被注入到混合系统中的RO渗透物管线9中以形成组合的RO/NF渗透物流，其流动通过RO/NF渗透物流管线16。可选地，组合的RO/NF渗透物流也包括SW、PW和/或粘土稳定浓缩物（其分别经由馈送管线17、17a和/或26被添加）。

从生产井产出的流体被输送到生产设施，其可以可选地连接到主要生产线。产出流体在生产设施中被分成油流、气态流和产出水（PW）流。PW流的部分或者全部可以与低RO/NF流（例如，在PW混合管线17a中）混合以提供在管线18中的混合低盐度注入水。

在下文被具体描述的控制单元52可以针对储层的区域22中的含油层段附近的注入井20中的任何压力增加来监测压力传感器23。替代性地或者额外地，控制单元52可以针对流率的任意减小来监测位于注入泵24下游的流量传感器Q9。注入井中的压力增加和注入泵24下游的流率减小二者可以指示由于地层损坏导致的不可接受的注入能力下降。注入井20中的压力的最大允许增加值和/或注入管线58中的流率的最大允许减小的值可以被输入到控制单元52中（例如，到它的监控控制器55中），在此使这些值与注入能力的可接受的下降相关联。如果邻近含油层段的注入井20中的压力增加到接近或到达压力的最大允许增加的值或者注入管线58中注入泵下游的流率减小到接近或达到流率的最大允许减小的值，则控制单元52可以选择用于混合低盐度注入水流的成分的优选操作包络，其被预测为降低储层的含油区域或层段22的区域中的地层损坏的风险。例如，用于混合低盐度注入水的成分的优选操作包络可以由如下中的一个或多个来限定：针对TDS的较大边界值；针对二价阳离子含量（具体地钙阳离子含量）的较大边界值；或者，针对所述一个或多个粘土稳定剂添加物的较大边界值。控制单元52之后可以控制（如下文具体描述）脱盐装置的操作来调整组合RO/NF渗透物流管线16的成分，使得混合低盐度注入水具有落入储层的含油层的区域的优选操作包络内的成分。例如，这可以通过控制单元52发送指令进行以下操作来实现：通过增加节流阀V4的打开程度来增加经由RO渗透物倾倒管线11倾倒的RO渗透物的量；通过增加节流阀V5的打开程度来增加与组合RO/NF渗透物流混合的SW的量，从而混合增加低盐度注入水流的二价阳离子含量；通过增加节流阀V6的打开程度来增加与组合RO/NF渗透物流混合的PW的量，从而混合增加低盐度注入水流的二价阳离子含量；以及/或者通过增加节流阀V10的打开程度来增加混合低盐度水流18中的粘土稳定浓缩物的量。控制单元52可以监测脱盐装置的操作变化对低盐度注入水流18的流率或成分的影响（分别通过使用流率传感器Q9和/或Q10和传感器S7），以便确定对装置的操作的调整是否导致混合低盐度注入水的流率和成分落入储层的区域的优选操作包络内，并且如果必要的，则可以做出对装置的操作的进一步调整以便实现在进一步确保抵抗地层损坏的风险的更优选操作包络内的成分。因此，本公开的计算机化控制系统利用具有反馈循环的控制单元52，其使得系统能够生成具有避免或减缓在储层的含油层的区域中的地层损坏的风险的成分的混合低盐度注入水流。

在混合低盐度注入水的低孔隙体积段塞已经被注入到注入井20中之后，水驱动流体，例如，产出水（PW）或者SW和PW的混合物可以经由注入管线58被注入到注入井20中以用于将低孔隙体积段塞并因此将释放的油库驱动向生产井。因此，注入井20不再需要RO渗透物和NF渗透物流，并且RO渗透物和NF渗透物流可以被改道以针对穿透储层的另一区域的至少一个注入井生成混合低盐度注入水。

可以通过改变RO渗透物倾倒管线11（阀V4）或者NF渗透物倾倒管线10（阀V3）上的节流阀的打开程度来改变经由一个或多个注入泵24被泵入注入井20中的注入水的成分，从而调整NF渗透物流与RO渗透物流的混合比率。

图2示出更复杂的脱盐系统II，其用于提供具有受控成分的混杂或混合水流，以用作低盐度注水的注入水，同时减缓地层损坏的风险并控制储层中的酸化。系统II包括用于处理给水2的脱盐装置的RO/NF膜块1。在图2的实施例中，膜块1包括馈送泵3、包括第一RO阵列或级4A和第二RO阵列或级4B的RO区段以及包括单个NF级5的NF阵列或级。每个RO阵列或级4A/4B包括多个RO单元。NF阵列或级5包括多个NF单元。为了维持膜分离过程的改进或最佳操作，第二RO阵列或级4B通常包括比第一RO阵列或级4A更少的RO单元。

图1和图2的实施例的膜块1包括各种阀V1至V10和各种管道，其被配置成提供本文描述的流动路径。在实施例中，阀V1至V6和V10能够是节流阀，其可以被设定成各种中间位置，而阀V7可以是减压阀。通过膜块1的流量和压力可以由馈送泵3、阀V1至V9或其组合来控制。在实施例中，提供各种流率传感器Q1至Q16来确定在图1和图2的脱盐系统I和I中的各种管线中的流率。流率数据经由电信号线路（图1和图2中的虚线）被发送至其控制系统52（例如，至它的调节控制器56（RC 56），如下文进一步描述）。也提供传感器S1至S11来确定各个流动管线内的成分（例如，TDS的总浓度、各个离子的浓度，例如通过测量电导率来确定）、温度、压力或其组合。感测数据能够经由电信号线路或者无线地被发送到控制系统52（例如控制系统52的RC 56，如下文所述）。

在图2的配置中，馈送泵3将给水2泵送至第一RO级或阵列4A，在此给水2被分离成第一级RO渗透物9和第一级或阵列RO浓缩物8a。可选地，馈送泵3将一部分给水（SW）泵送通过SW旁通管线17。第一级或阵列RO浓缩物8a在分支点被分成形成用于第二RO级或阵列4B的馈料2b和用于NF级或阵列5的馈送管线12。如下文所述，通过膜块1的流量和压力可以被调整（经由本文公开的计算机化控制系统和控制单元52），使得至第二RO阵列或级4B的馈料2b的压力匹配第二RO级或阵列4B的操作压力。在至NF级或阵列5的馈送管线12中的馈料的压力可以被调整（例如，通过使用减压阀V7）以便匹配NF级或阵列5的操作压力。如果必要，则第二RO阵列或级4B的馈料8b的压力可以通过使用增压泵来增加到高于第二RO阵列或级4B的最小操作压力。替代性地，背压阀或限制孔口可以位于第一级或阵列RO渗透物9的管道上，以便将第一阵列或级RO浓缩物8a的压力增加到高于第二RO级或阵列4B的最小操作压力。

第二RO级或阵列4B将馈料2b分离到第二级或阵列RO渗透物管线27和从膜块1被排出的第二级或阵列RO浓缩物8b中。因此，在实施例中，阀V8能够被至少部分地打开以提供第二RO阵列或级RO浓缩物8b的泄放。在第二级或阵列RO渗透物管线27中的第二级或阵列RO渗透物之后与第一级或阵列RO渗透物9组合以形成组合RO渗透物流14。

NF级或阵列5将馈送管线12中的馈料分离到NF渗透物13和从膜块1排放的NF浓缩物7中。因此，在实施例中，阀V2能够被至少部分地打开以提供NF浓缩物7的泄放。NF渗透物13之后被注入到组合RO渗透物14中以形成RO/NF渗透物流管线16。

例如经由本文中公开的计算机化系统，可以通过改变RO渗透物倾倒管线11上节流阀（阀V4）或NF渗透物倾倒管线10上的节流阀（V3）的打开程度来改变经由一个或多个注入泵24被泵入注入井20中的注入水的成分，从而调整NF渗透物流与RO渗透物流的混合比率。

如本文讨论的，TDS浓度的减少的计划浓度曲线（或者用于改变注入水中的一种或多种离子的浓度的计划浓度曲线）能够被输入到控制系统52（例如，经由控制面板53，这在下文被描述）。控制系统52通过使用压力传感器23来监测注入井20的含碳氢化合物层段22附近的压力，或者针对流率的减小，监测位于注入系统的注入泵24下游的流量传感器Q9，（这两种情况均指示由于地层损坏导致的注入能力的降低）。之后控制系统52响应于注入能力的不可接受的降低而改变注入水18的成分，例如通过增加注入水18的TDS浓度，通过混合经由给水旁通管线17和/或PW混合管线17a的增加量的SW和/或PW而增加注入水18的二价阳离子含量（具体地钙阳离子含量），和/或通过经由泵25将来自浓缩物箱50的增加量的粘土稳定浓缩物添加到RO/NF渗透物流管线16。在实施例中，通过使用传感器S7来确定注入水18的成分。在实施例中，成分的变化是自动的，使得成分沿着用于实现在低盐度注水的主要阶段期间低盐度水的目标成分的计划浓度曲线（其被输入到控制单元52中，如下文所述）或者沿着用于处理异常条件的计划浓度曲线（其被输入到控制单元52中）被实时控制。异常条件可以包括注入能力的降低，如传感器Q9/Q10处的流率减小或储层的含碳氢化合物区域或层段22附近的注入井20的井筒中的压力增加所证明。流率减小或者压力增加的上限也能够被输入到控制系统52中（例如，经由控制面板（CP）53，这在下文被更具体描述）。控制系统52（例如，它的监控控制器55，在下文被具体描述）可以发送指令（例如，至一个或多个调节控制器（RC）56），以便通过改变节流阀V4和/或V3的打开程度来改变RO渗透物9和NF渗透物13的混合比率，从而实现计划浓度曲线或者处理异常条件。通过控制可选地与RO渗透物9和NF渗透物13混合流14混杂的给水的量和与这个流混杂以形成注入水流18的任意可选粘土稳定浓缩物（包括粘土稳定离子）的量，控制单元或者系统52也可以如下文详述地操纵注入水18中的各个离子的浓度。

在图1和图2的管线2中的给水可以是超滤（UF）水，诸如超滤海水（SW）。在这样的实施例中，经由在本文公开的计算机化控制系统控制的脱盐系统I、II可以因此进一步包括超滤区段，其被配置成使得高盐度给水经历超滤。例如，图3示出了UF区段III，其包括8个超滤膜堆40A-40H。每个UF膜堆40A-40H内容纳多个UF容器或单元，并且每个UF单元或容器内容纳多个UF元件或过滤器。UF单元和膜可以是本领域技术人员所知的任何UF单元和膜。在实施例中，UF单元或膜包括死端膜（dead-end membrane），如在国际专利申请号为PCT/EP2017/067443且被公开为WO/2018/015223的申请中所示，出于与本公开不相反的目的，其公开内容在此全部并入。

在UF膜堆内，从经由UF给水入口管线34被引入的给水移除颗粒，以提供经由UF出口管线41从UF膜堆移除的UF过滤水。例如，给水可以分别经由管线34A、34B、34C、34D、34E、34F、34G、34H被引入UF膜堆40A、40B、40C、40D、40E、40F、40G、40H中，并且超滤水分别经由UF出口管线41A、41B、41C、41D、41E、41F、41G、41H从UF膜堆40A、40B、40C、40D、40E、40F、40G、40H被移除。在UF出口管线41A、41B、41C、41D、41E、41F、41G、41H中的UF水可以被组合以提供在UF管线42中的UF水。在给水管线34中的给水可以包括海水（SW）、微盐水、含水层水、PW或其组合，并且可以经由一个或多个高压泵（例如，海水提升泵）、热交换器等被引入到UF膜堆。例如，如图3的实施例中所示，来自管线30中的给水馈送泵和粗过滤器的给水的一部分30a能够在经由管线34被引入到UF膜堆中之前通过热交换器32。管线30b可以被用于绕过热交换器32。在经由管线2被引入到（图1和图2的）下游RO/NF膜块1之前，UF水可以被存储在缓冲箱45中。UF区段III可以包括多个泵、阀V和/或传感器S和Q。例如，如下文进一步描述的，UF区段III能够包括传感器S12、S13、S14和Q17、阀V11、V12和V13中的一个或多个。UF区段III可以移除大部分悬浮固体（例如，99%的具有大于0.02微米直径的悬浮固体）以便提供在管线42/2中的UF水。

经由在本文公开的计算机化控制系统控制的脱盐系统包括多个阀（例如，图1-3的阀V1至V13）和各种流动管线（管道），其被配置成提供如下所述的流动路径。阀V1至V13可以是节流阀，并且节流阀的打开程度（例如，完全打开位置、完全闭合位置或者各种中间位置）可以由控制单元52（例如，经由它的RC 56，如下所述）控制，并且在下文中被进一步描述。例如，如上所述，控制单元52可以通过控制馈送泵3、阀V1至V13或者其组合来控制通过膜块1的流量和压力。为了简明起见，从图1-图3中省去了在控制单元52及其控制的各种单元（诸如，但不限于，馈送泵3和阀V1至V13）之间的电连接。进一步，如下所述，在一些实施例中，在控制单元52及其控制的各种单元之间的通信可以包括无线通信，诸如Wi-Fi或者蓝牙。根据本公开的脱盐系统和方法可以包括或者可以不包括图中所示的每个阀，并且可以包括本文没有提到的额外阀。这对于本领域技术人员而言是显而易见的。

经由本文公开的计算机化控制系统控制的脱盐系统包括数个传感器，其在图中被示为“S”和“Q”。例如，如参考控制系统52在下文更具体描述的，脱盐系统能够包括多个流率传感器Q。在图1-图3的实施例中，提供流率传感器Q1至Q17以用于确定各种流动管线中的流率。流率数据可以从流率传感器Q1至Q17经由电信号线路（图1-图3中的虚线）或通过诸如Wi-Fi或蓝牙通信的无线通信被发送给控制单元52（例如，至它的RC 56，如下文进一步描述的）。根据本公开的脱盐系统和方法可以包括或者可以不包括图中所示的每个流率传感器Q，并且可以包括这里没有提到的额外流率传感器。这对于本领域技术人员而言是显而易见的。例如，在实施例中可以省略分别在RO浓缩物管线8和NF浓缩物管线7上的在图1的实施例中的流率传感器Q1和Q2。

再次如参考控制系统52在下文更具体描述的，经由在本公开中提供的计算机化控制系统和方法控制的脱盐系统能够包括多个传感器S，其被配置成测量脱盐系统内的其他参数，诸如但不限于，各种流动管线中的温度、压力、流率、成分（例如，总溶解固体（TDS）的浓度、电导率、各个离子的浓度或者离子类型，诸如多价阳离子或者二价阳离子等）。例如，数据也能够从图1-图3的传感器S1-S14经由电信号线路（图1-图3中所示的虚线）或通过诸如Wi-Fi或蓝牙通信的无线通信被发送至控制单元52（例如，至它的RC 56，如下文描述的）。根据本公开的脱盐系统和方法可以包括或者可以不包括图中所示的每个传感器S，并且可以包括本文没有提到的额外传感器。这对于本领域技术人员而言是显而易见的。例如，可以省略分别在NF浓缩物管线7和RO浓缩物管线8上的传感器S4和S5。如果在浓缩物箱中的添加物的浓度之前已经被测量并且随时间保持稳定（在这种情况下浓缩物中的添加物的测量浓度可以被输入到控制单元52中），则在可选粘土稳定剂浓缩物馈送管线26上的传感器S6也可以被省略。也可以想到，当预测到SW、RO渗透物和NF渗透物的成分随时间保持基本恒定时，分别在可选SW旁通管线17、在RO渗透物管线9和在NF渗透物馈送管线13上的传感器S11、S2和S3可以被省略。

根据本公开的实施例，控制系统52包括中央控制软件。在实施例中，存在用于脱盐设施的中央计算机化控制系统52。如图4中所示，该图4是控制系统52的图示，在实施例中，控制系统52包括控制面板（CP）53、监控控制器（或者高级控制器）55，其实时地管理一个或多个调节控制器56（例如，第一调节控制器RC1（56A）、第二调节控制器RC2（56B）、第三调节控制器RC3（56C）……第n调节控制器RCn（56n））。计算机化控制系统52能够包括一个或多个监控控制器55。例如，在实施例中，提供另一层级的控制，其中多个监控控制器55例如与更少数量（例如，单个）的主控制器通信。例如，不同控制器可以控制生成所需RO水的RO、生成所需NF水的NF、混合以生成所需混合水（例如，可选地与SW、PW和/或离子浓缩物相组合的所需RO/NF水）等等的操作。在实施例中，控制系统52能够结合高级控制逻辑的能力。例如，控制系统52能够包括装置的数字模型，监控控制器55能够由该数字模型来做出关于动作效果的预测和/或实时地规范事件。在实施例中，SC 55参考实时运行的过程模型，这允许SC 55做出改变以防止发生参数偏移和/或通过一个或多个受控确定项来最小化偏移的持续时间。

调节控制器56能够控制单个操作，诸如在各种模块（UF模块、RO模块和NF模块）的操作期间和在其清洁循环期间打开和关闭阀。调节控制器56能够维持各种传感器读数处于设定点值处或其预定范围内。除了为调节控制器56提供操作许可之外，监控控制器55还能够向调节控制器56提供数据和设定点值。例如，监控控制器55能够指示调节控制器56何时打开和关闭阀和阀打开和关闭的速度。例如如果监控控制器55确定在管线中的压力或者其内的流率不匹配设定限制，则监控控制器55能够进行调解。这能够应用到单个调节器控制器或者多个调节器控制器。例如，当上游管线中的压力高于或低于阈值或设定点值并且停机上游和/或下游单元（例如，通过不允许一个或多个调节器控制器的操作）时，监控控制器55能够进行调解。中央控制系统52因此能够优化脱盐装置I、II在各种模块的在线操作期间的性能。在实施例中，如本文所述，中央控制系统52也控制混合RO渗透物/NF渗透物流的成分（在预设定限制内），并且将产出水（PW）混合和/或SW的混合、粘土稳定剂浓缩物或者二者协调到混合RO渗透物/NF渗透物流中（在预设定限制内）。

计算机化控制系统52因此能够包括多个调节控制器56。调节控制器56可以与每个模块相关联，例如调节控制器56可以被配置成控制每个RO阵列、每个NF阵列等的操作。例如，调节控制器可以控制诸如高压馈送泵3的泵的操作。这样的调节控制器能够例如接收上游和下游压力读数（以及其他输入，诸如温度、阈值输入等）。调节控制器56之后可以控制压力阀和/或泵的速度以便控制泵两端的压力变化或者泵下游的最终压力。在实施例中，脱盐系统I、II的每个主要过程（例如，UF、RO、NF、混合、注入）具有其自身的调节器或者监控控制器。

给定调节控制器56能够与脱盐系统I、II的特定单元相关联并且控制该单元的操作。每个调节控制器能够操作作为I/O设备，从而接收输入并提供输出。每个调节控制器因此接收来自一个或多个传感器（例如，来自被配置成提供各种过程流的温度、压力和/或成分值的传感器S1-S14，和/或来自被配置成提供各种过程流的流率值的流率传感器Q1-Q17）和来自监控控制器55的输入。响应于接收的输入，每个调节控制器56可操作成响应于输入提供输出。例如，RC 56可以可操作成实现阀到打开、关闭或部分打开位置的定位，指示泵操作或者停止操作，或其组合。因此，每个RC 56可以经由直接电连接或者无线电连接（例如，Wi-Fi、蓝牙）与相关联的单元（例如，泵和/或阀）连接。

如上文参考图1-图3的实施例提到的，各种传感器（例如，模拟传感器）可以位于UF和RO/NF区段内，并且与一个或多个调节控制器56通信，该调节控制器56进而与监控控制器55通信。例如，RO传感器可以包括但不限于一个或多个传感器，其被配置成测量和/或使得能够计算（例如，通过调节控制器56）至RO阵列（例如，至RO阵列4或者第一RO阵列4A）的馈送压力，至RO阵列（例如，至RO阵列4、第一RO阵列4A和/或第二RO阵列4B）的馈送压力的变化速率，至RO阵列（例如，至RO阵列4、第一RO阵列4A和/或第二RO阵列4B）的馈送流率，来自RO阵列（例如，来自RO阵列4、第一RO阵列4A和/或第二RO阵列4B）的浓缩物的压力，（例如，来自RO阵列4、第一RO阵列4A和/或第二RO阵列4B）的RO阵列渗透物的渗透压力，在RO阵列上（例如，在RO阵列4、第一RO阵列4A和/或第二RO阵列4B上）的差压，RO阵列（例如，RO阵列4、第一RO阵列4A和/或第二RO阵列4B）的渗透物电导率，来自RO阵列（例如，来自RO阵列4、第一RO阵列4A和/或第二RO阵列4B）的渗透物的TDS，来自RO阵列（例如，来自RO阵列4、第一RO阵列4A和/或第二RO阵列4B）的浓缩物的压力，来自RO阵列（例如，来自RO阵列4、第一RO阵列4A、第二RO阵列4B、组合的RO渗透物，例如，在管线14中）的渗透物的温度，RO阵列的采收率（例如，被计算成在至RO阵列的馈送流率和来自RO阵列的浓缩物流率之间的差相对于至RO阵列的馈送流率的分数），或其组合。例如，如图1的实施例中所示，一个或多个传感器S1可以被配置成测量和/或使得能够计算（例如，通过RC 56）至RO阵列（例如，RO阵列4）的馈送压力、至RO阵列4的馈送压力的变化速率或其组合；一个或多个传感器S2可以被配置成测量和/或使得能够计算（例如，通过RC 56）来自RO阵列4的渗透物的压力、来自RO阵列4的渗透物的电导率、来自RO阵列4的渗透物的TDS、来自RO阵列4的渗透物的温度或其组合；一个或多个传感器S5可以被配置成测量和/或使得能够计算（例如，通过RC 56）来自RO阵列4的浓缩物的压力；一个或多个流率传感器Q14可以被配置成测量和/或使得能够计算（例如，通过RC 56）至RO阵列4的馈送流率；一个或多个流率传感器Q1可以被配置成测量和/或使得能够计算（例如，通过RC 56）来自RO阵列4的浓缩物的流率；一个或多个流率传感器Q4可以被配置成测量和/或使得能够计算（例如，通过RC 56）经由RO渗透物倾倒管线11和RO渗透物倾倒阀V4倾倒的RO渗透物的流率；一个或多个流率传感器Q6可以被配置成测量和/或使得能够计算（例如，通过RC 56）在RO渗透物管线9中的RO渗透物的流率；或其组合。

在图2的实施例中，一个或多个传感器S1可以被配置成测量和/或使得能够计算（例如，通过RC 56）至第一RO阵列4A的馈送压力、至第一RO阵列4A的馈送压力的变化速率或其组合；一个或多个传感器S5可以被配置成测量和/或使得能够计算（例如，通过调节控制器56）来自第一RO阵列4A的浓缩物的压力、至第二RO阵列4B的馈送压力、至第二RO阵列4B的馈送压力的变化速率或其组合；一个或多个传感器S2可以被配置成测量和/或使得能够计算（例如，通过调节控制器56）来自第一RO阵列4A的渗透物的压力、来自第一RO阵列4A的渗透物的电导率、来自第一RO阵列4A的渗透物的TDS、来自第一RO阵列4A的渗透物的温度或其组合；一个或多个传感器S9可以被配置成测量和/或使得能够计算（例如，通过调节控制器56）来自第二RO阵列4B的渗透物的压力、来自第二RO阵列4B的渗透物的电导率、来自第二RO阵列4B的渗透物的TDS、来自第二RO阵列4B的渗透物的温度或其组合；一个或多个流率传感器Q14可以配置成测量和/或计算至第一RO阵列4A的馈送流率；一个或多个流率传感器Q12可以被配置成测量和/或使得能够计算（例如，通过调节控制器56）来自第二RO阵列4B的浓缩物的流率；一个或多个流率传感器Q4可以被配置成测量和/或使得能够计算（例如，通过调节控制器56）经由RO渗透物倾倒管线11和RO渗透物倾倒阀V4倾倒的RO渗透物的流率；一个或多个流率传感器Q6可以被配置成测量和/或使得能够计算（例如，通过调节控制器56）在组合RO渗透物管线14中的RO渗透物的流率；一个或多个流率传感器Q16可以被配置成测量和/或使得能够计算（例如，通过调节控制器56）至第二RO阵列4B的馈料的流率；或其组合。

作为非限制示例，例如，NF传感器（其可以提供输入至调节控制器56）可以包括但不限于被配置成测量和/或使得能够计算（例如，通过调节控制器56）如下数据的一个或多个传感器：至NF阵列的馈送压力、来自NF阵列的渗透物压力、来自NF阵列的渗透物电导率、来自NF阵列的渗透物的TDS、来自NF阵列的浓缩物的压力、来自NF阵列的浓缩物的流率、在NF阵列两端的差压、至NF阵列的馈送压力的变化速率、NF阵列的采收率（例如，被计算作为在至NF阵列的馈送流率和来自NF阵列的浓缩物流率之间的差相对于至NF阵列的馈送流率的分数）或其组合。

例如，如图1和图2的实施例中所示，一个或多个传感器S3可以被配置成测量和/或计算来自NF阵列5的渗透物的压力、来自NF阵列5的渗透物的电导率、来自NF阵列5的渗透物的TDS、来自NF阵列5的渗透物的温度或其组合；一个或多个传感器S4可以被配置成测量和/或使得能够计算（例如，通过RC 56）来自NF阵列5的浓缩物的压力；一个或多个传感器S10可以被配置成测量和/或使得能够计算（例如，通过RC 56）至NF阵列5的馈送压力、至NF阵列5的馈送压力的变化速率或其组合；一个或多个流率传感器Q15可以被配置成测量和/或使得能够计算（例如，通过RC 56）至NF阵列5的馈送流率；一个或多个流率传感器Q2可以被配置成测量和/或使得能够计算（例如，通过RC 56）来自NF阵列5的浓缩物的流率；一个或多个流率传感器Q3可以被配置成测量和/或使得能够计算（例如，通过调节控制器56）经由NF渗透物倾倒管线10和NF渗透物倾倒阀V3倾倒的NF渗透物的流率；一个或多个流率传感器Q7可以被配置成测量和/或使得能够计算（例如，通过调节控制器56）在NF渗透物管线13中的NF渗透物的流率；或其组合。

如图1中所示，传感器S6可以被配置成提供和/或使得能够计算（例如通过RC 56）来自浓缩物箱50的浓缩物管线26中的浓缩物流的成分、温度、压力或其组合，并且流率传感器Q8可以被配置成测量和/或使得能够计算（例如，通过RC 56）来自浓缩物泵25的浓缩物管线26中的流率。一个或多个传感器S7可以被配置成测量和/或使得能够计算（例如，通过RC56）来自低盐度EOR水管线18中的低盐度注入水流的温度、压力和/或成分，并且流率传感器Q10可以被配置成测量和/或使得能够计算（例如，通过RC 56）其内的流率。当脱盐系统I、II提供包括与海水（SW）和/或产出水（PW）组合的RO/NF（例如，RO和/或NF水）水的低盐度混合EOR水时，一个或多个传感器S11可以被配置成测量和/或使得能够计算（例如，通过RC 56）在SW旁通管线17中的海水的温度、压力和/或成分，流率传感器Q5可以被配置成测量和/或使得能够计算（例如，通过RC 56）来自SW旁通管线17中的海水的流率，一个或多个传感器S8可以被配置成测量和/或使得能够计算（例如，通过RC 56）在PW管线17a中的产出水的温度、压力和/或成分，流率传感器Q11可以被配置成测量和/或使得能够计算（例如，通过RC 56）在PW管线17a中的产出水的流率，或其组合。

作为示例，UF传感器（其提供输入至RC 56）可以包括但不限于被配置成测量和/或使得能够计算（例如，通过RC 56）如下数据的一个或多个传感器：至UF的馈送压力、至UF的馈送流量、至UF的集管反洗压力、来自UF的过滤物压力、UF差压、UF跨膜压力的变化速率或其组合。例如，如图3的实施例中所示，一个或多个传感器S12可以被配置成测量和/或使得能够计算（例如，通过RC 56）在UF馈送管线34中的温度；一个或多个传感器S13可以被配置成测量和/或使得能够计算（例如，通过RC 56）在UF馈送管线34中的压力；一个或多个传感器S14可以被配置成测量和/或使得能够计算（例如，通过RC 56）在UF过滤物管线41中的压力；一个或多个流率传感器Q17可以被配置成测量和/或使得能够计算（例如，通过RC 56）在UF馈送管线34中的流率；或其组合。

响应于来自传感器（S、Q）和/或SC 55的输入，RC 56可以可操作成将一个或多个阀定位到打开、关闭或者部分打开位置。例如，一个或多个RO/NF或者混合阀可以被配置成控制RO馈料、RO渗透物、NF渗透物、RO浓缩物、NF浓缩物、混合到低盐度EOR水中的PW、混合到低盐度EOR水中的SW、混合到低盐度EOR水中的浓缩物、被倾倒的RO渗透水、被倾倒的NF渗透水或其组合的流率。例如，如图1和图2的实施例中所示，一个或多个阀V9可以控制管线2中的高压高盐度水的流量；一个或多个阀V1可以控制RO浓缩物管线8/8A中的RO浓缩物的流量；一个或多个阀V2可以控制NF浓缩物管线7中的NF浓缩物的流量；一个或多个阀V3可以控制NF渗透物倾倒管线10中的NF渗透物的流量；一个或多个阀V4可以控制RO渗透物倾倒管线11中的RO渗透物的流量；一个或多个阀V5可以控制SW旁通管线17中的SW的流量；一个或多个阀V6可以控制PW混合管线17a中的PW的流量；一个或多个阀V7可以控制至NF 5的给水的流量和/或压力；一个或多个阀V8可以控制来自第二RO阵列4B的RO浓缩物的流量；一个或多个阀V10可以控制PW混合管线17a中的PW的流量；或其组合。

例如，一个或多个UF阀可以被配置成控制UF馈料的流率、在热交换器32周围的流率、UF反洗或其组合。例如，在图3的实施例中，一个或多个阀V11可以被配置成控制围绕热交换器32的旁通；一个或多个阀V12可以被配置成控制到每个UF膜堆40A/40B/40C/40D/40E/40F/40G/40H中的流量；一个或多个阀V13可以被配置成控制到每个UF膜堆中的反洗（BW）的流量；或其组合。

RC 56也可以向SC 55提供指示相关联的单元的“状态”或“模式”的输出。例如，UF模式可以包括如下选项，诸如UF维护、UF关、UF待机、UF操作、UF反洗，UF氯强化反洗（CEB）、UF清洁（例如，现场化学清洁或者CIP）、UF排空（例如，排空UF膜堆）、UF填充（例如，用水填充UF膜堆）、UF完整性测试（例如，测试膜纤维的情况）、UF保藏/防冻（例如，添加防腐化学品）、保藏的UF（例如，处于保藏条件的膜）、UF离开保藏（例如，冲走防腐化学品）等等。类似地，RO/NF状态或模式可以包括RO/NF维护、RO/NF关、RO/NF待机、RO/NF操作、RO/NF在线杀菌、RO/NF冲洗，使用CIP的RO/NF阵列清洁（例如，第一RO阵列CIP、第二RO阵列CIP、NF阵列CIP等）、RO/NF保藏/防冻（例如，第一RO阵列保藏/防冻、第二RO阵列保藏/防冻和/或NF阵列保藏/防冻）、保藏的RO/NF（例如，保藏/防冻的第一RO阵列、保藏/防冻的第二RO阵列、保藏/防冻的NF阵列等）、RO/NF离开保藏（例如，第一RO阵列离开保藏/防冻、第二RO阵列离开保藏/防冻、NF阵列离开保藏/防冻）等等。模式可以向SC 55指示相关联的单元是否健康。

大体而言，低盐度生成系统失去压力。例如，对于生成混合低盐度RO/NF注入水的RO和NF膜堆而言，通常采收大约百分之50的渗透物流体，且剩余物为渗余物；随着系统的温度降低，压力需求增加，并且采收（即，渗透物的量）减少。经由本公开的计算机化控制系统和方法，控制单元52能够控制脱盐系统在容器压力限制内，同时在实施例中，试图获得并维持处于所需浓度包络内的低盐度水的必要流量。作为非限制示例，在实施例中，SC 55经由RC操作以便：将至第一RO阵列4A的馈料的压力维持在从大约0至大约80 barg的范围内，将第一RO阵列4A两端的差压维持在从大约0至大约5 barg的范围内，将第一RO渗透物中的压力维持在从大约0至大约16 barg的范围内，将至第一RO阵列4A的馈送压力的变化速率维持在从大约0至大约5 barg/s的范围内，将第一RO阵列浓缩物压力维持在从大约0至大约80barg的范围内，将第一RO阵列渗透物电导率维持在从大约50至大约500 μs/cm的范围内，将至第二RO阵列4B的馈料的压力维持在从大约0至大约80 barg的范围内，将第二RO阵列4B两端的差压维持在从大约0至大约5 barg的范围内，将第二RO渗透物中的压力维持在从大约0至大约16 barg的范围内，将至第二RO阵列4B的馈送压力的变化速率维持在从大约0至大约5 barg/s的范围内，将第二RO阵列渗透物电导率维持在从大约50至大约500 μs/cm的范围内，将RO渗透物TDS含量维持在从大约50至大约4,000 ppm的范围内，将至NF阵列5的馈料的压力维持在从大约0至大约50 barg的范围内，将NF阵列5两端的差压维持在从大约0至大约5 barg的范围内，将NF渗透物中的压力维持在从大约0至大约16 barg的范围内，将至NF阵列的馈送压力的变化速率维持在从大约0至大约5 barg/s的范围内，将NF浓缩物压力维持在从大约0至大约50 barg的范围内，将NF渗透物电导率维持在从大约50,000至大约120,000 μs/cm的范围内，将NF渗透物TDS含量维持在从大约20,000至大约60,000 ppm的范围内，将至第一RO阵列4A的馈送流率维持在从大约0至大约800 m³/h的范围内，将至第二RO阵列4B的馈送流率维持在从大约0至大约600 m³/h的范围内，将来自第二RO阵列4B的浓缩物（或渗余物）流率维持在从大约0至大约600 m³/h的范围内，将至NF阵列5的馈送流率维持在从大约0至大约100 m³/h的范围内，将来自NF阵列5的浓缩物（或渗余物）流率维持在从大约0至大约50 m³/h的范围内，将RO和/或NF阵列渗透物温度维持在从大约0至大约40摄氏度的范围内，将第一RO阵列、第二RO阵列和/或NF阵列采收率在体积上维持在从10至35%的范围内，或其组合。在实施例中，RO膜单元在膜两端存在压差的情况下操作，根据RO给水的体积，这提供的RO渗透物采收率是按体积计35至75%、按体积计35至65%、按体积计35至60%、按体积计45至55%或者按体积计50至55%的范围内。

监控控制器55与每个调节器控制器（RC）56信号通信并且可以经由数字模型获知变化的影响。在实施例中，SC 55交叉检查各种阈值和参数，并且能够重置各个RC 56的阈值或者简单地覆盖它们的命令以实现更大的整个过程的目标。在实施例中，SC 55可以监测来自RC56的值的趋势，并且基于监测的趋势来预测未来操作（并提供许可至RC 56）。在这样的实施例中，RC 56将读数（例如，来自传感器的输入以及输出二者，诸如计算值（例如，馈送压力的变化速率、采收率等））发送回SC 55。在实施例中，SC 55是许可的，因为其向每个RC 56发送回允许其操作的许可。在这样的实施例中，RC 56得到控制过程的许可或者被指示停机。其他的控制方案也是可能的（例如，简单地改变设定点或阈值以实现目标），并且在本公开范围内。

监控控制器55可操作成确保以安全方式改变脱盐装置I、II的操作，同时监测一系列变化。例如，如前所述，监控控制器55可以监测管线中的压力的变化速率或流量的变化速率。监控控制器55也可以考虑从采取动作到动作生效的时间延迟（例如，这样的延迟是由于脱盐装置的设计中固有的死体积造成的），并且可以例如指示调节控制器56在打开模块的入口阀（或关闭其出口阀）稍稍之前打开模块的出口阀（或关闭其入口阀）。监控控制器55可以可操作成确保阀状态的变化等不会折损脱盐装置I、II的安全操作。

在实施例中，计算机化控制系统进一步包括控制面板（CP）53，其从用户接受输入和命令、显示各种信息并且发送输入、阈值、目标等至SC 55。之后SC 55确定许可并且将其发送给每个RC 56。返回路径是类似的，其中每个RC 56将其读数（例如，来自传感器S、Q的值和/或由其进行的计算）和/或“状态”发送回SC 55，之后可以将这些读数显示在CP 53上。

SC 55能够响应情况的变化。例如，SC 55能够基于逻辑表（例如，查找表）、等式、控制方案或者数字建模进行控制，或者能够通过可能需要经由控制面板53的一些用户输入的选项进行循环。因此，在实施例中，SC 55能够被用于部分地或者完全地自动化脱盐过程（例如，RO水的生成、NF水的生成、RO渗透物、NF渗透物、SW、PW、离子浓缩物的混合等）。在实施例中，CP 53具有接口，所述接口允许操作者或者用户通过控制RC 56的SC 55来共同控制过程中的动作顺序。在这种情况下，许可能够通过控制各种过程在被需要时才操作的能力来简单地控制动作次序。例如，与RO或者NF单元的清洁循环相关联的阀能够由SC 55关闭，直到这些单元需要清洁循环。此时，NF或者RO单元中的一部分能够被隔离并且能够响应于SC 55允许与清洁循环相关联的RC 56操作而发起清洁循环。能够通过使用来自SC 55的基于许可的控制方案来类似地操作其他过程专用的控制器。

在实施例中，控制面板53包括在屏幕显示器上的软按钮（例如，接触屏或者经由鼠标或其他输入）和显示器，其中能够显示和/或控制低盐度注入系统I、II的各个方面。例如，被准许请求可以被输入到控制面板53以改变脱盐装置的操作，例如，关闭阀、操作泵或者改变混合比率。之后请求被传递到监控控制器55。

本文中公开的计算机化控制系统也能够可操作成用于RO和/或NF阵列的清洁例程。为了清洁RO或NF过滤器或膜，RC 56可以被用于监测各种操作参数的趋势线，这能够由SC 55例如经由参考增强型性能监测模块来使用，以确定存在哪些污物并确定适当的清洁例程和/或方案，例如，如在国际专利申请号PCT/EP2017/067443且被公布为WO/2018/015223的申请中所示，出于与本公开不相反的目的，其公开内容在此全部并入。

在实施例中，SC 55通过设置RC 56的许可来操作和作用于来自RC 56和/或CP 53的数据，而RC 56具有状态相关操作，仅在被SC 55允许或“许可”时作用于它们从传感器（例如，传感器S1-S14和Q1-Q17中的一个或多个或者其他的传感器）接收的输入。

在实施例中，SC 55和RC 56能够通过使用类似硬件配置被实现。例如，SC 55和RC56能够通过使用能够包括计算机化或者专用的控制器模块的专用控制器模块来实现。在另一些实施例中，SC 55和/或RC 56能够通过被存储在存储器中且在处理器上被执行的控制器软件在软件中实现。专用控制模块（例如，其能够被实现为被存储在存储器中并在处理器上被执行的软件模块）可以与每个RC 56相关联以针对RC 56的相关联单元配置RC 56。例如，泵控制模块可以关联于与馈送泵3关联的RC 56，阀控制模块可以关联于与SW旁通阀V5关联的RC 56，等等。每个控制模块能够被安装在其他方面类似的RC硬件上。在经由RO渗透物与NF渗透物、SW和/或PW添加物的混合生成低盐度水期间，控制模块能够适应RO/NF阵列或膜堆的任意设置以进行TDS管理。例如，在实施例中，控制模块可以可操作成隔离膜堆的NF区段或操作膜堆，其中用RO元件替换NF元件。

在一些实施例中，控制器（例如，SC 55和/或RC 56）能够被实施在被控制的单元处或附近。在另一些实施例中，控制器（SC 55和RC 56二者）能够被安装在主机中，该主机与各单元和与各种单元相关联的传感器信号通信。每个控制器可以是服务器堆栈中的单独刀片（blade），或者每个控制器可以是具有其自身的输入和输出的虚拟控制器（例如，具有在单个服务器刀片上操作的多个控制器）。替代性地，调节控制器56可以是位于与其相关联的单元附近的单独的计算机化单元。在任一装置中，至每个RC 56的输入和来自每个RC 56的输出能够被发送到SC 55的级别。

本公开的控制系统52可以包括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）等等。控制单元52能够将指令存储在存储器中，其中指令能够在处理器上被执行以配置处理器，从而根据存储在存储器中的指令，执行与控制系统有关或归因于控制系统的任何功能或动作。虽然被描述为包括处理器和存储器，不过在一些方面，专用集成电路（ASIC）能够被研发以执行相同功能。

在实施例中，本文公开的计算机化控制系统和方法能够被用于生成：第一混合低盐度注入水，其用于注入到穿透含油储层的第一区域的至少一个注入井；和第二混合低盐度注入水，其用于注入到穿透含油储层的第二区域的至少一个注入井，其中第一和第二区域的储层岩石具有分别呈现不同的地层损坏风险的第一和第二岩石成分，并且其中第一和第二混合低盐度注入水包括可变量的纳滤渗透物、反渗透渗透物和可选地变化量的海水和/或粘土稳定添加物，并且其中第一和第二混合低盐度注入水的成分分别被维持在第一和第二预定操作包络内，从而平衡提高或最大化从储层的第一和第二区域的增强的油采收率，同时减少或最小化在从注入井向含油储层的第一和第二区域注入第一和第二混合低盐度注入水时的地层损坏。

因此，用于将具有可变成分的单一混合低盐度注入水注入到穿透含油储层的区域的至少一个注入井中的系统可以包括控制单元、脱盐装置、混合系统和注入系统。脱盐装置能够包括用于生成RO渗透物混合流且用于将RO渗透物混合流输送到混合系统的RO阵列和用于生成NF渗透物混合流且用于将NF渗透物混合流输送到混合系统的NF阵列。混合系统能够包括RO渗透物馈送管线（例如，（第一）RO渗透物管线9、第二级RO渗透物管线27、组合RO渗透物管线14）、NF渗透物馈送管线（例如，NF渗透物管线13）、RO渗透物倾倒管线（例如，RO渗透物倾倒管线11）、NF渗透物倾倒管线（例如，NF渗透物倾倒管线10）、用于混合RO渗透物和NF渗透物以形成混合低盐度注入水的混合点以及用于将混合低盐度注入水输送到注入系统的排放管线（例如，混合低盐度注入水管线18）。注入系统能够包括注入管线（例如，注入管线58），其具有至少一个注入泵（例如，注入泵24）以用于将混合注入水输送到穿透含油储层的区域22的注入井（例如，注入井20）。脱盐装置的控制单元可以是控制单元52，其包括SC55和RC 56，可操作成实时地调整脱盐装置的操作，以便调整要在混合点处被混合的RO渗透物和/或NF渗透物混合流的量，从而将混合低盐度水流的成分维持在该区域的边界值限定的操作包络内，其中预定操作包络平衡提高或最大化储层区域的油采收率，同时减少或最小化储层区域中的地层损坏，并且其中预定操作窗口已经被输入到控制单元中。

在实施例中，生成混合低盐度水的混合系统包括用于将至少一种粘土稳定添加物的浓缩水溶液（以下被称为“粘土稳定浓缩物”）的箱（例如，箱50）和设置有能够将不同量的粘土稳定浓缩物输送到混合低盐度注入水的可调流量控制阀（例如，阀V10）的粘土稳定浓缩物馈送管线（例如，离子浓缩物管线26）。替代性地，箱可以设置有计量泵以用于将粘土稳定浓缩物准确地定量配送到注入水中。计量泵可以被链接到流率计，其可以被用于调整粘土稳定添加物的浓度以匹配粘土稳定添加物的浓度曲线。系统的控制单元52可以实时地改变混合系统的操作，以便调整被输送到如下位置的粘土稳定浓缩物的量：混合系统的混合点或者注入管线，从而将得到的（例如，在注入水管线18中的）混合低盐度水的成分维持在由储层的区域的粘土稳定添加物的浓度的边界值进一步限定的操作包络内。因此，储层的区域的预定操作包络包括一种或多种粘土稳定添加物的上限和下限。

可以想到，本公开的计算机化控制系统或方法可以位于或用在岸上以便用于岸上储层，或者可以位于或用在海面（例如，在平台或者浮动生产储油和卸油（FPSO）单元上）以用于海上储层。不过，在计算机化控制系统被用于海上储层时，也可以想到，脱盐装置可以位于岸上并且RO渗透物和NF渗透物流可以被输送到位于海上的混合系统。

储油层的每个区域的混合低盐度注入水的成分的边界值可以被输入到控制系统52中，例如到SC 55中。之后SC可以确定储层的每个区域的混合低盐度注入水的成分的操作包络，其中操作包络由边界值限定。然而，也可以想到，可以通过将边界值输入到位于遥远位置处的计算机、输出操作包络并经由网络将输出的操作包络传输到系统的控制单元52来确定操作包络。操作包络可以由包括如下参数中的一个或多个的参数的边界值（上限和下限）来限定：TDS含量（盐度）、离子强度、各个离子（诸如硫酸盐阴离子、硝酸根阴离子、钙离子或镁离子）的浓度、各个离子类型（诸如单价阳离子、单价阴离子、多价阴离子、多价阳离子或二价阳离子）的浓度、各个离子类型的比率、各个离子的比率（诸如钠吸附比）或其组合。钠吸附比（SAR）被用于评价粘土在储层岩石中的絮凝或分散状态。通常，钠离子有助于粘土颗粒的分散，而钙和镁离子有助于它们的絮凝。用于计算钠吸附比（SAR）的公式是：

其中混合低盐度注入水的钠、钙和镁阳离子浓度被表示为毫升当量/升。

储层的区域的操作包络内的成分是那些预测能从储层的每个区域实现提高的油采收率（EOR），同时避免、减少或最小化储层区域中的地层损害风险的成分。

在储层存在酸化风险或结垢风险的情况下，储层的区域（例如，第一、第二和任何其他区域）的操作包络内的成分是那些也被预测为能够减缓储层酸化或抑制结垢的成分。本领域技术人员将理解，并不是所有的储层都存在酸化风险或结垢风险。因此，当储层含有硫酸盐还原菌的本地菌群时，这些菌通过氧化有机化合物获得能量，同时将硫酸盐还原为硫化氢，此时会发生酸化。当含有高水平沉淀前体阳离子（如钡和锶阳离子）的原生水与含有相对较高量的硫酸盐阴离子的注入水混合时，会导致不溶性硫酸盐（矿物垢）的沉淀，此时会发生结垢。

可以想到，储层的每个区域可以具有多个不同的操作包络，这些操作包络由每个参数的不同边界值定义，其中不同的操作包络平衡了不同水平的提高的油采收率（EOR）和储层每个区域的不同水平的地层损坏风险。储层的每个区域的所述多个操作包络也可以考虑到储层的酸化或结垢的风险。储层的每个区域（第一、第二或任意其他区域）的混合低盐度注入水的成分的所述多个不同的操作包络可以被输入到控制单元52中。

为了将混合低盐度水的成分维持在储层区域的预定（预先定义的）操作窗口内，被混合以生成混合低盐度水流的NF渗透物、RO渗透物、PW、SW或其组合的量可以经由本文公开的计算机化控制系统响应于储层的一个或多个区域中的注入减少而被实时调整。

在本公开的混合系统中，可用于混合以形成混合低盐度注入水流的NF渗透物流（例如，在NF渗透物管线14中的NF渗透物）和/或RO渗透物（例如，在（第一）RO阵列渗透物管线9中的RO渗透物、在第二RO阵列渗透物管线27中的RO渗透物或者在组合的RO渗透物管线14中的组合的RO渗透物）的量可以通过如下步骤被快速（实时）调整：分别经由均设置有“倾倒阀”（例如RO渗透物倾倒阀V4、NF渗透物倾倒阀V3）的NF渗透物或RO渗透物“倾倒管线”（例如RO渗透物倾倒管线11、NF渗透物倾倒管线10）将来自脱盐装置的变化量的NF渗透物流或RO渗透物流排放到例如水体（大海）中。倾倒阀是可调阀（例如，节流阀），其可以被设置成（在完全关闭和完全打开位置之间的）各种位置以便调整从混合系统排放的NF渗透物或者RO渗透物的量。

如果过量的NF渗透物或过量的RO渗透物的排放持续很长时间段，例如数小时或数天，则控制单元52可通过使阵列的一个或多个NF单元或RO阵列的一个或多个RO单元离线来对脱盐装置进行调整，从而分别降低NF渗透物或RO渗透物的生产能力。如果过量NF渗透物或RO渗透物的排放持续数周或数月（可选地），则脱盐装置的一个或多个NF单元的NF元件可被替换为RO元件，或一个或多个RO单元的RO元件可被替换为NF元件，以增加由脱盐装置生成的RO渗透物或NF渗透物的量。

众所周知，二价阳离子可能有利于粘土的稳定。可选地，脱盐装置可以具有用于用作装置的RO和NF阵列的馈料的高盐度水的旁通管线（例如，旁通管线17）和/或PW的入口管线（例如PW混合管线17a），因为这种高盐度给水或PW、例如海水（SW）通常含有高水平的二价阳离子。这个旁通管线或者PW管线能够被用于将高盐度水混合流（例如，SW或者PW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，PW、SW）馈送管线。

高盐度给水的旁通管线17和/或PW入口管线17a可以设置有可调阀（例如，相应地节流阀V5或V6），其可以被设置成在完全关闭和完全打开位置之间的各种位置，从而提供可变量的高盐度给水（例如，SW）或者与RO渗透物混合流9混合的PW和/或NF渗透物混合流13（或者组合的RO/NF渗透物混合流14）以形成混合低盐度注入水18。然而，如果所需，任意过量的高盐度水也可以经由设置有可调阀（例如节流阀）的高盐度水倾倒管线被倾倒到船外。在实施例中，在可选SW旁通管线上（或者设置有可调阀的SW倾倒管线）和/或可选PW混合管线上使用可调阀也允许快速（实时）调整TDS、一个或多个各个离子的浓度至混合低盐度注入水流的成分。

因此，控制单元52可以响应于储层的一个或多个区域中的注入变化，改变被包括在混合低盐度注入水流中的任意高盐度水（例如，NF渗透物和/或SW和/或PW）的量，从而将混合低盐度水流的成分移动到存在更小的地层损坏风险的优选预定（预先选择的）操作包络（或优选的覆盖包络）内。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，必须严格管理储层的酸化风险（和结垢风险）。可以通过向控制单元52（例如，向其SC 55）中输入混合低盐度注入水的硫酸盐浓度的上限（边界值）（通常是40 mg/L；例如是25 mg/L或者10 mg/L）来管理储层的酸化风险或结垢风险。

如之前所述，混合系统可以可选地包括箱50（以用于存储包含一种或多种粘土稳定添加物的水溶液或分散液的浓缩物）和浓缩物馈送管线26。浓缩物馈送管线可以设置有节流阀（例如，阀V10）以用于将可变量的浓缩物混合流（其包括一种或多种粘土稳定添加物的水溶液或分散液）输送到低盐度注入水流的混合点。因此，可调阀可以（例如，经由或者更多RC 56）被设置成在完全关闭和完全打开位置之间的各种位置从而向混合点提供可变量的浓缩物。控制单元52（例如，其SC 55）可以（例如，经由流率传感器Q8和一个或多个RC 56）实时监测在浓缩物馈送管线26中的浓缩物的流率，并且可以通过使用可调阀快速调整浓缩物的流率从而改变在混合注入水流中的一种或多种粘土稳定添加物的浓度。

粘土稳定添加物可以是无机盐，诸如二价阳离子的盐或者钾盐，或者其混合物/组合。在实施例中，二价阳离子的盐可以是钙盐，诸如氯化钙、溴化钙、亚硝酸钙或硝酸钙，例如氯化钙或硝酸钙。硝酸钙也具提供酸化控制的优势，这是因为硝酸根阴离子可以促进硝酸盐还原菌（NR）的生长，从而在营养物质和可吸收有机碳方面超过硫酸盐还原菌（SRB）。在这样的实施例中，在添加硝酸盐之前，应注意确保兼性NRSRB不存在。在实施例中，钾盐选自氯化钾、溴化钾和硝酸钾。硝酸钾具有也可以提供酸化控制的优势。

控制单元52（例如，其SC 55）可以响应于储层的一个或多个区域中的注入的变化，（例如，经由RC 56和适当的阀V）自动地调整混合系统的操作，且因此自动地调整被包括在混合低盐度注入水流中的RO渗透物流、NF渗透物流（和任意可选高盐度水流，诸如SW或者PW或者可选粘土稳定剂浓缩物流）的量。

混合低盐度注入水的流率和成分可以（例如，经由流率传感器Q9和/或Q10和/或传感器S7，和相关联的RC 56）被实时监测，以便确定控制单元52对混合系统的操作做出的用于将单个混合低盐度注入水的成分维持在操作包络内的改变是否有效。如果否，则控制单元52的SC 55可以（经由RC 56和相关联的泵和/或阀）对混合系统的操作做出进一步改变。因此，控制单元具有反馈回路以用于控制混合低盐度水流的混合。

通过改变经由RO渗透物或NF渗透物倾倒管线从混合系统例如被排放到例如水体（例如，海洋）中的RO渗透物或NF渗透物的量来实时地控制可用于混合的RO渗透物和NF渗透物的量会提供对TDS和/或在混合低盐度注入水流的操作包络内的一个或多个单独离子浓度的强健控制。因此，与尝试改变至脱盐装置的RO和NF阵列的给水的流率相比，响应更快（这是由于从RO和NF阵列通向混合低盐度注入水流的混合点的馈送管线中的死体积的原因）。

进一步，在高盐度水（例如，SW和/或PW）或者粘土稳定浓缩物可用作混合流的情况下，控制在高盐度水旁通管线、PW入口管线或在粘土稳定浓缩物管线上的可调（可变）阀（例如，节流阀）的打开程度可以响应于在穿透储层区域的注入井中的注入变化，调整单个混合低盐度注入水的成分落入预定操作包络内。

因此能够看到，控制单元52的SC 55可以通过经由一个或多个RC 56、在RO渗透物倾倒管线11上的阀V4的打开程度、在NF渗透物倾倒管线10上的阀V3的打开程度、在可选高盐度水旁通管线17上的阀V5的打开程度、在可选PW入口管线17a上的阀V6的打开程度和/或在可选粘土稳定浓缩物管线26上的阀V10的打开程度中的一个或多个来实时地改变脱盐装置的操作。

如上所述，各种探针（传感器S、Q）可以被包括在本发明的系统中，具体地在混合系统中。这些探针可以被用于确定混合低盐度注入水流的TDS和/或离子成分。例如，混合低盐度注入水流的TDS可以由其电导率确定，而各个离子的浓度或各个离子的类型可以通过使用玻璃探针来确定，所述玻璃探针具有可透过特定各个离子或各个离子类型的膜。类似地，探针（传感器）可以存在于RO和NF渗透物管线、任何组合的RO/NF渗透物管线（其中组合的RO/NF渗透物流可选地与SW、PW或粘土稳定浓缩物混合以形成混合低盐度注入水）、可选高盐度水旁通管线和/或可选PW入口管线上，以便获得与RO渗透物流、NF渗透物流、任何组合的RO/NF渗透物流、可选高盐度水流、可选PW入口混合流或其组合中的TDS和离子成分相关的数据。流率传感器也可以被提供在流动管线上以用于确定各种混合流（RO渗透物流、NF渗透物流、可选高盐度给水流、可选高盐度PW混合流、任何组合的RO/NF渗透物流和/或可选粘土稳定浓缩物流）的流率并且用于确定在RO渗透物倾倒管线中的RO渗透物和在NF渗透物倾倒管线中的NF渗透物的流率。

因此，在实施例中，混合系统包括离子浓度传感器S，用于测量溶解固体的盐度或者总浓度（Ct）、在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、可选SW混合流、可选PW混合流、可选粘土稳定浓缩物混合流和混合低盐度注入水流中的各个离子的浓度（Ci）或各个离子类型的浓度。具体地，混合系统可以具有离子浓度传感器，用于测量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、可选高盐度水混合流和/或高盐度PW混合流的TDS浓度、氯阴离子浓度、溴阴离子浓度、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中的至少一种。混合系统可以替代性地或者另外地包括流率传感器Q，用于测量如下中一个或多个的流率：RO渗透物混合流、RO渗透物倾倒流、NF渗透物混合流、NF渗透物倾倒流、任何组合的RO/NF渗透物混合流、可选高盐度水旁通流、可选PW混合流、可选粘土稳定浓缩物流和混合低盐度注入水流。如上所述，传感器S和Q中的每个向一个或多个RC 56提供输入/数据。

因此，离子浓度传感器、流率传感器和本文描述的任何其他传感器可以通过任意适当通信技术（诸如直接电连接或者无线电连接（例如，Wi-Fi、蓝牙））与控制单元52（例如，其RC 56）通信。

由于在低盐度水注水期间地层损坏的风险原因，穿透储层区域的注入井的井下压力的最大允许增大可以被输入到控制单元52中（例如，经由CP 53到SC 55中）。在专用注入管线被用于将注入水输送到穿透储层区域的注入井的情况下，每个专用流动管线上的注入泵下游的每个输入水流的流率的最大允许减小可以被输入到控制单元中（超出该最大允许减小，会存在不可接受的注入减少）。穿透储层一个区域的注入井中的井下压力的增大和专用流动管线的注入泵下游的流率的减小均可指示出由于储层的一个区域中的地层损坏导致的注入损失。

邻近储层的每个区域中的含油层的注入井中的井下压力（或者注入系统的专用注入管线的注入泵下游的混合低盐度注入水的流率）可以（例如，通过SC 55）被实时监测。注入井中的压力可以经由井下测量设备被监测，该井下测量设备诸如是例如经由光纤遥感勘测线路或者任何其他的合适的通信技术被连接到控制单元的压力传感器23。

如果控制单元52（例如，其SC 55）确定穿透储层的一个或多个区域的注入井中存在注入减少，则控制单元52可以针对混合注入水流的成分选择和/或被指示选择不同的操作包络，预计所述操作包络具有导致地层损坏的更低风险（同时维持来自储层区域的可接受水平的EOR）且之后可以（例如，经由RC 56和各种相关联的阀和/或泵）调整各种混合流的混合比，使得被注入到穿透储层区域的注入井中的混合低盐度注入水的成分落入所述不同的操作包络内。控制单元52的SC 55继续实时地监测穿透其中已经存在注入减少的储层区域的注入井中的井下压力（或者通向穿透其中已经存在注入减少的储层区域的注入井的专用注入管线的注入泵下游的流率），以便确定压力（或者流率）是否响应于具有在预定操作窗口内的成分的混合低盐度注入水的注入而开始稳定。如果否，则控制单元52（例如，其SC55）可以开始或者被指示开始进一步改变混合系统的操作，以便调整混合低盐度注入水流的成分以落入预测具有更小的导致地层损坏的风险的又一操作包络内。这个过程是迭代的且可以多次重复。可选地，如果压力持续上升，则控制单元52（例如，其SC 55）可以做出减少低盐度注入水的流率或者停止将低盐度注入水注入到储层的一个或多个区域的注入井中的决定。控制单元52可以然后做出在重新开始低盐度注水之前将粘土稳定成分（例如，未稀释粘土稳定浓缩物）注入到已经存在注入减少的储层区域的含油层中达几天的时间段的决定。

在实施例中，将各种混合流的混合比和混合低盐度注入水流的成分之间的相关性（例如，经由CP 53和/或SC 55）输入到控制单元52中，（例如，在各种混合流的混合比与混合低盐度注入水流的TDS、渗透强度、各个离子的浓度、各个离子类型的浓度、各个离子的比和各个离子类型的比之间的相关性）。这些相关性可以是基于NF渗透物、RO渗透物和可选高盐度水（例如，SW和/或PW）混合流的成分在脱盐装置操作期间基本保持恒定（在预定容差内）这一假定。各个混合流的混合比取决于被供应到混合系统的混合点以形成混合低盐度注入水流的各种混合流的流率。

如下相关性也可以（例如，经由CP 53和/或SC 55）被输入到控制单元52：NF渗透物倾倒阀（例如，阀V3）的打开程度、RO渗透物倾倒阀（例如，阀V4）的打开程度、在可选主要高盐度水馈送管线上的可调阀（例如，阀V9）的打开程度、在可选PW入口管线上的可调阀（例如，阀V6）的打开程度和在可选粘土稳定浓缩物管线上的可调阀（例如，阀V10）的打开程度与NF渗透物、RO渗透物、可选高盐度水、可选PW和可选粘土稳定浓缩物混合流的流率（例如分别由流率传感器Q7、Q6/Q6'、Q5、Q11和Q8测量的）之间的相关性。因此，控制单元52可以控制混合比且因此控制混合低盐度注入水流的成分，这通过（例如，经由相关联的RC 56）改变上述可调阀中的一个或多个的打开程度以实现使得混合低盐度注入水的成分在储层区域的预定（预先选择或者预先确定）的操作包络内来实现。因此，要被供应到混合点的各种混合流的流率可以被实时调整，从而确保混合低盐度注入水的成分位于储层区域的操作包络内。

通常，混合低盐度注入水流的TDS的边界值（例如，在管线18中）可以是在200至10,000 mg/L、例如从500至10,000 mg/L的范围内。大体而言，较低的TDS范围提供较大EOR，而较高的TDS范围减缓地层损坏的风险，特别是在包括具有高含量的可膨胀和/或可迁移粘土的岩石的储层中。替代性地，TDS的边界值可以是例如在500至5,000 mg/L、500至3,000 mg/L、1,000至2,000 mg/L、2000至5000 mg/L或者3000至7000 mg/L的范围内（取决于地层损坏的风险）。控制单元52可以将储层区域的混合低盐度注入水的成分控制成在TDS边界值的选定范围内。

在储层存在酸化风险或结垢风险的情况下，本公开的计算机化控制系统能够被用于将储层区域的低盐度注入水的硫酸根阴离子浓度控制成小于50 mg/L的值，例如小于40mg/L或者小于10 mg/L的值。

本文所描述的计算机化控制系统可以进一步控制混合以实现混合注入水中的所需多价阳离子浓度。这样的所需多价阳离子浓度被描述于例如在国际专利申请号为PCT/GB2007/003337且被公开为WO/2008/029124的申请中，出于与本公开不相反的目的，其公开内容通过参考在此全部并入。例如，在实施例中，控制单元52将储层区域的混合注入水（例如，在管线18中）的总多价阳离子浓度控制在1至250 mg/L、例如3至150 mg/L或者50至150mg/L的范围内，且条件是混合低盐度注入水的多价阳离子含量与储层的每个区域的储层岩石孔隙中所含原生水的多价阳离子含量之比小于1。在实施例中，控制单元52将储层区域的混合注入水的钙阳离子浓度控制在1至200 mg/L、例如5至150 mg/L或者50至150 mg/L的范围内，且条件是混合低盐度注入水的钙阳离子含量与储层的每个区域的储层岩石孔隙中所含原生水的钙阳离子含量之比小于1。

在实施例中，控制单元52将储层区域的混合注入水（中）的镁阳离子浓度控制在2至400 mg/L、例如从10至300 mg/L或者从100至300 mg/L的范围内，且条件是混合低盐度注入水的镁阳离子含量与储层的每个区域的孔隙中所含原生水的镁阳离子含量之比小于1。

在实施例中，控制单元52将储层区域的混合注入水的钾阳离子浓度控制成在10至2000 mg/L、例如从250至1000 mg/L的范围内，且条件是混合低盐度注入水的TDS维持在预定操作包络的边界值内。

在实施例中，控制单元52可以将混合低盐度注入水的成分控制在由TDS的边界值限定的选定范围内（且在由多价阳离子含量、钙阳离子含量、镁阳离子含量和钾阳离子含量的边界值限定的选定范围内）。

混合低盐度注入水的TDS和各个离子的浓度和任何粘土稳定添加物的浓度的边界值可以根据如下因素而变化：储层的每个区域的低盐度EOR响应以及储层的每个区域的含油层的岩石的成分，并且特别是已知与地层损坏有关的可膨胀且可迁移粘土和矿物的含量。

已经通过分析从储层的含油层的每个区域采集的储层岩石的样品来确定边界值。储层岩石的样品可以是岩屑或侧壁岩芯。替代性地，可以通过使用井下测井设备进行地球物理测井来分析围绕注入井筒的储层岩石。分析储层的含油层的每个区域的岩石可以包括但不限于确定在储层的第一、第二和任意其他区域中的围绕注入井筒的储层岩石的全部岩石粘土含量。可以通过地球物理测井、X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜检查（SEM）、红外线闪烁点计数或者筛分分析来确定储层的第一、第二和任何其他区域的储层岩石的全部岩石粘土含量。储层岩石的全部岩石粘土含量可以在从大约2重量%至大约20重量%的范围内。分析储层的含油层的每个区域的岩石还可以包括确定岩石的粘土部分的矿物含量，具体地蒙脱石型（例如蒙脱土）、叶蜡石型、高岭土型、伊利石型、绿泥石型和海绿石型的粘土，其可以由X射线衍射（XRD）或扫描电子显微术（SEM）分析来确定。用于储层的每个区域的混合低盐度注入水的最佳盐度（和组成）可以从对于具有不同粘土含量和粘土成分的一系列岩石样品的注入水的不同盐度边界值（和不同浓度的各个离子或各个离子的类型）发生的地层损害的相关性以及对于最接近地匹配（例如，使用历史数据）将经受低盐度注水的储层的每个区域的岩石成分的岩石样品的混合低盐度注入水的盐度（或成分）的边界值的选择来确定。替代性地，可以对取自储层区域（其中已经使用混合低盐度注入水的盐度和成分（各个离子的浓度或各个离子类型的浓度）的不同边界值钻取注入井）的岩石样品进行实验，以确定在低盐度注水期间要被注入到储层的每个区域中的注入水的盐度和成分的最佳包络。

通常，由于脱盐装置I、II的有限能力，所以混合低盐度注入水的注入能力受限。因此，低盐度注水可以被设计成将至少0.3孔隙体积或至少0.4孔隙体积的量的混合低盐度注入水的低孔隙体积（PV）段塞注入到穿透储层的每个区域的含油层的注入井中，这是因为具有这种最小孔隙体积的段塞易于维持它们在地层中的完整性。为了限制从注入井被注入到储层的每个区域中的水的量，混合低盐度注入水的孔隙体积可以是小于1，例如，小于或等于0.9 PV，小于或等于0.7 PV，小于或等于0.6 PV，小于或等于0.5 PV。

在将低孔隙体积的混合低盐度注入水注入到穿透储层的区域的注入井中之后，驱动水可以从注入井被注入到储层的含油层的区域中，以便确保混合低盐度注入水的段塞（且因此被释放油库）被扫过储层的含油层到达穿透储层含油层的区域的生产井。此外，会需要注入驱动水来维持储层区域中的压力。通常，驱动水具有比水性驱替流体段塞更大的PV。

在实施例中，根据在生产设施处从产出流体分离的产出水的量，驱动水是产出水或者海水和产出水的混合物。使用产出水作为驱动水是有利的，这是因为对产出水处理到海洋中存在限制，这能够限制能够处理到海洋中的产出水的量或者简单地完全阻止处理或产出水进入海洋中。因此，在将低盐度注入水段塞注入到穿透储层区域的注入井中之后，注入井可以被用作产出水处理井。

通常，混合低盐度注入水的不同成分（TDS、一种或多种离子的浓度、各个离子类型的浓度、各个离子的浓度比、各个离子类型的浓度比或者一种或多种粘土稳定添加物的浓度）与组合的RO/NF渗透物流的不同混合比相关联。不同成分也与组合的RO/NF渗透物流的不同成分相关联（包括包含SW、PW和/或一种或多种粘土稳定添加物的组合的RO/NF渗透物流的成分）。这些相关性可以被输入到控制单元52中（例如，经由CP 53被输入到SC 55中），使得控制单元可以（例如，经由RC 56）控制脱盐装置的操作，以改变组合的NF/RO渗透物流的NF和RO渗透物流的混合比以及被混合到组合的RO/NF渗透物流中的可选SW、PW和/或粘土稳定浓缩物的量，以便提供落入储层区域的操作包络内的混合低盐度注入水的成分。

在实施例中，根据本公开的计算机化控制系统被用于生成如美国专利号9,492,790中所述的受控盐度注入水，出于与本公开不相反的目的，其公开内容在此全部并入。在这样的实施例中，如本公开所述的计算机化控制系统可以被用于控制具有受控盐度和受控硫酸根阴离子浓度的注入水流的生产的过程，所述注入水流适于注入到油储层的含油地层中，该过程包括以下步骤：将具有在20,000至45,000 ppm范围内的总溶解固体含量和在从1,000至4,000 ppm或从1,500 ppm至4,000 ppm范围内的硫酸根阴离子浓度的来源水馈送到脱盐装置，其中该脱盐装置包括多个反渗透（RO）膜单元和多个纳滤（NF）膜单元，其中来源水被加压到在350至1250 psi绝对压力范围内的压力；以及将来源水分开以提供用于RO膜单元的给水（以下被称为“RO给水”）和用于NF膜单元的给水（以下被称为“NF给水”）；如果必要，则在将RO给水引入到RO膜单元之前将RO给水的压力增加到在900至1250 psi绝对压力范围内的值，以及从RO膜单元撤回RO渗透物和RO渗余物，其中RO膜单元以单通单级模式或者单通双级模式操作，并且其中基于被馈送到RO膜单元的RO给水的体积，RO渗透物的采收率是在体积上从35至75%或者体积上从35至60%的范围内，使得RO渗透物具有小于250ppm的总溶解固体含量和小于3 ppm的硫酸根阴离子浓度；如果必要，则在将NF给水引入到NF膜单元之前将NF给水的压力降低到在350至450 psi绝对压力范围内的值，以及从NF膜单元撤回NF渗透物和NF渗余物，其中NF膜单元以单通单级模式操作，并且其中NF膜单元被操作成NF渗透物的采收率基于被馈送到NF膜单元的NF给水的体积是在体积上35至60%的范围中，使得NF渗透物具有在从15,000至60,000 ppm或从15,000至45,000 ppm的范围内的总溶解固体含量和小于40 ppm或小于30 ppm的硫酸根阴离子浓度；以及以从2:1至40:1、4:1至27:1或从10:1至25:1的范围内的比混合RO渗透物的至少一部分和NF渗透物的至少一部分，以便提供具有在从500至5,000 ppm或从1,000至5,000 ppm的范围内的总溶解固体含量和小于7.5 ppm、小于5 ppm或小于3 ppm的硫酸根阴离子浓度的注入水。来源水可以是海水、河口水、产出水、含水层水或废水。在实施例中，RO渗透物的总溶解固体含量（TDS）是在从50至225 ppm、从100至225 ppm、从125至200 ppm或者从150至175 ppm的范围内。在实施例中，RO渗透物的硫酸根阴离子浓度是在从0.5至2.5 ppm或者从0.5至1.5 ppm的范围内。在实施例中，NF渗透物的TDS不大于15,000 ppm或者10,000 ppm且小于来源水的TDS。在实施例中，NF渗透物的硫酸根阴离子浓度是在从10至28 ppm、从10至25 ppm或者从15至20 ppm的范围内。

注入水的硫酸根阴离子浓度将取决于该流的所需总溶解固体含量（TDS）且因此取决于RO渗透物和NF渗透物的混合比。因此，注入水的硫酸根阴离子浓度将随着混杂流中的NF渗透物的量的增加而增加。通常，具有1000 ppm总溶解固体含量的注入水流的硫酸根阴离子浓度是在1至2 ppm的范围内，并且针对更高TDS的注入水，应该按比例缩放硫酸根阴离子浓度的范围值。

除了提供具有足够高的TDS的注入水来减缓地层损坏的风险并且具有足够低的硫酸根浓度来减缓储层酸化的风险之外，根据来源水的选择，注入水也可以具有足够低的多价阳离子浓度以用作低盐度注入水，从而实现从储层的增量采油。因此，在实施例中，本公开的计算机化控制系统被用于提供具有受控盐度、受控低硫酸根阴离子浓度和受控多价阳离子浓度的混杂水流，以用作低盐度注水的注入水，同时减缓地层损坏的风险并控制储层中的酸化。在这样的实施例中，本公开的计算机化控制系统被用于通过如下步骤来生产一种具有适于注入到储油层的含油地层中的受控盐度、受控硫酸根阴离子浓度和受控多价阳离子浓度的注入水流：将具有在20,000至45,000 ppm范围内的总溶解固体含量、在从1,000至4,000 ppm或从1,500 ppm至4,000 ppm范围内的硫酸根浓度和在从700至3,000 ppm、从1,000至3,000 ppm或从1,500至2,500 ppm范围内的多价阳离子浓度的来源水馈送到脱盐装置，该脱盐装置包括多个反渗透（RO）膜单元和多个纳滤（NF）膜单元，其中来源水被加压到350至1250 psi绝对压力范围内的值；以及将来源水分离以提供RO给水和NF给水；如果必要，则在将RO给水引入到RO膜单元之前将RO给水的压力增加到在900至1250 psi绝对压力范围内的值，以及从RO膜单元撤回RO渗透物和RO渗余物，其中RO膜单元以单通单级模式或者单通双级模式操作，并且其中基于被馈送到RO膜单元的RO给水的体积，RO渗透物的采收率是在体积上从35至75%或者体积上从35至65%的范围内，使得RO渗透物具有小于250 ppm的总溶解固体含量、小于3 ppm的硫酸根阴离子浓度和达10 ppm的多价阳离子含量；如果必要，则在将NF给水引入到NF膜单元之前将NF给水的压力降低到在350至450 psi绝对压力范围内的值，以及从NF膜单元撤回NF渗透物和NF渗余物，其中NF膜单元以单通单级模式操作，其中基于被馈送到NF膜单元的NF给水的体积，NF渗透物的采收率在体积上从35至60%的范围中，使得NF渗透物具有在从15,000至40,000 ppm或从15,000至35,000 ppm的范围内的总溶解固体含量、小于40 ppm或小于30 ppm的硫酸根阴离子浓度以及达200 ppm、达150 ppm或达100 ppm的多价阳离子含量；以及以从2:1至40:1、从4:1至27:1或从10:1至25:1的范围内的比混合RO渗透物的至少一部分和NF渗透物的至少一部分，以便提供具有在从500至5,000 ppm或从1,000至5,000 ppm的范围内的总溶解固体含量、小于7.5 ppm、小于5 ppm或小于3 ppm的硫酸根阴离子浓度和达50 ppm的多价阳离子含量的注入水。同样，来源水可以是海水、河口水、产出水、含水层水或废水。来源水、RO渗透物、NF渗透物和注入水的TDS可以如上文那样给出的。在实施例中，来源水具有在从200至600 ppm范围内的钙阳离子浓度。在实施例中，来源水具有在从500至2000 ppm范围内的镁阳离子浓度。在RO渗透物、NF渗透物和注入水中的硫酸根阴离子浓度可以如上文那样给出的。在实施例中，RO渗透物中的多价阳离子的浓度是在从1至10 ppm、从1至5 ppm或者从1至3 ppm的范围内。在实施例中，NF渗透物中的多价阳离子的浓度是在从50至200 ppm或者从50至150 ppm的范围内。注入水的多价阳离子浓度将取决于该流的所需TDS且因此取决于RO渗透物和NF渗透物的混合比。因此，注入水的多价阳离子浓度将随着混杂流中的NF渗透物的量的增加而增加。通常，具有1000ppm总溶解固体含量的注入水流的多价阳离子浓度是在2至10 ppm的范围内，并且针对更高TDS的注入水，应该按比例缩放多价阳离子浓度的范围值。替代性地或者另外地，在实施例中，NF来源水能够是来自RO膜堆的中间流，诸如来自第一RO阵列的排出物/渗余物，从而导致NF渗透物中的TDS和离子浓度的成比例增加。

如上文讨论的，在需要以低盐度注入水实现增加的油采收率时，低盐度注入水的多价阳离子浓度与原生水的多价阳离子浓度的比应该小于1。原生水的多价阳离子浓度通常是通过根据本发明的过程来混合RO渗透物和NF渗透物所形成的注入水的多价阳离子浓度的几倍。因此，注入水具有所需低盐度和所需低多价阳离子浓度以便在被注入到储层的含碳氢化合物的地层中时实现增加的油采收率，同时具有足够的总溶解固体含量以防止地层损坏并且具有足够低的硫酸根浓度以减缓储层中酸化的风险（以及减缓地层和/或生产井中不溶性矿物盐沉淀的风险）。

通常，具有受控盐度（受控TDS）、受控低硫酸根阴离子浓度和受控低多价阳离子浓度的注入水被注入的地层是包含高的膨胀粘土（例如蒙脱石粘土）含量的含油沙岩地层。高的膨胀粘土含量意味着膨胀粘土的含量在重量上是10%或更大，例如膨胀粘土含量在重量上是在10至30%的范围内。

在实施例中，RO渗透物和NF渗透物以从2:1至40:1、从4:1至27:1或者从10:1至25:1的体积比（RO渗透物的体积与NF渗透物的体积）混合。本领域技术人员将理解，具体混合比取决于如下因素中的一个或多个：(a)来源水的盐度；(b)来源水的硫酸根浓度；(c)来源水的多价阳离子浓度；(d)操作RO和NF膜单元的温度；(e)RO和NF膜单元被操作时的体积百分比采收率；(f)注入水的所需盐度；(g)注入水的所需硫酸根阴离子浓度；以及(h)注入水的所需多价阳离子浓度。因素(f)、(g)和(h)进而取决于需要注入被处理水的储层的特征，诸如膨胀粘土的量、硫酸盐还原细菌（SRB）的含量和特征以及原生水的多价阳离子浓度。因此，根据RO渗透物与NF渗透物的混合比，注入水流将具有足够控制地层损坏的盐度、控制储油层中的酸化的足够低的硫酸根浓度以及足够低的多价阳离子浓度，其中注入水的多价阳离子浓度与地层的原生水的多价阳离子浓度的比小于1。

有利地，经由控制系统52，根据从传感器S、Q被提供给RC 56的且被监控控制器55监测的测量变量和/或与来自调节控制器的测量或计算值相协调的由监控控制器55监测的来自RC 56的测量或计算值的趋势来控制RO渗透物和NF渗透物的混合比。控制可以是自动的或者是半自动的（例如，通过经由CP 53的用户输入），从而利用监控控制器55以及上文所述的调节控制器56和反馈控制系统。如上所述，测量变量可以是注入水的一个或多个性质，例如，测量变量可以与注入水的盐度（TDS含量）有关，并且可以是注入水的电导率。电导率是注入水的TDS含量的量度。替代性地或者另外地，测量变量可以与注入水或NF渗透物中的多价阴离子浓度有关，或者与注入水或在NF渗透物中的选定二价阴离子（诸如硫酸根阴离子）浓度有关。替代性地或者另外地，测量变量可以与注入水或NF渗透物中的多价阳离子浓度有关，或者与注入水或在NF渗透物中的选定多价阳离子（诸如钙阳离子和/或镁阳离子）浓度有关。如上所述，也可以根据测量变量（例如，经由由传感器S或者流率传感器Q测量的一个或多个变量）控制注入水流（例如，在管线18和/或58中）或者来源水流（例如，在管线30和/或2中）的流率。

“单通单级(single pass, single stage)”模式意味着给水通过并联布置的多个个体膜单元。因此，给水被传送到膜单元中的每个并且从每个膜单元移除渗透物流和渗余物流。渗透物流之后组合以形成组合渗透物流。当以“单通单级”模式操作时，膜单元的百分比采收率是：[(组合渗透物流的体积/给水的体积) x 100]。这些体积在设定的时间段内被确定，例如一天内处理的给水体积以及在一天内生产的组合渗透物流的体积。

“单通双级”模式意味着，给水被馈送到被串联布置的两个膜单元中的第一膜单元，其中来自第一膜单元的渗余物用作至串联的第二膜单元的给水。通常，存在并联布置的多个第一膜单元和并联布置的多个第二膜单元。大体而言，存在的第二膜单元比第一膜单元更少，这是因为第二膜单元将在设定的时间段中处理比第一膜单元更小的水体积。通常，来自第一膜单元的渗透物流被混合以得到第一渗透物流，并且来自第一膜单元的渗余物流被混合以形成第一渗余物流。第一渗余物流之后被用作至被并联设置的所述多个第二膜单元的给水。来自第二膜单元的渗透物流之后通常被混合以得到第二渗透物流。第二渗透物流之后与第一渗透物流组合以得到组合渗透物流。来自第二膜单元的渗余物流通常被混合以得到从脱盐装置排出的组合渗余物流。然而，当以“单通双极”模式操作多个膜单元时，存在其它组合各种流的方式，这些方式在本领域技术人员的公知常识内。

当以“单通双级”模式操作时，膜单元的百分比采收率是：[(来自第一膜单元的第一渗透物流的体积+来自第二膜单元的第二渗透物流的体积)/至第一膜单元的给水的体积)) x 100]。这些体积在设定的时间段（例如一天）内被确定。

在实施例中，NF膜单元以“单通单级”模式操作。在实施例中，RO膜单元以“单通单级”模式或者“单通双级”模式操作，特别地以“单通单级”模式操作。

在实施例中，本公开的计算机化控制系统和方法可以被用于提供在所需成分包络内的低盐度注入水。这样的计算机化控制系统和方法可以特别适用于井的调试期间，并且在实施例中本公开的计算机化控制系统和方法可以被用于经由控制在井的调试期间使用的低盐度注入水的成分来调试井。

附加公开内容

以上公开的具体实施例仅是说明性的，因为本公开可以以不同但等效的方式进行修改和实践，所述方式对于受益于本文教导的本领域技术人员来说是显而易见的。此外，除了在所附权利要求中所描述的以外，不试图限制本文所示的构造或设计的细节。因此，显然，可以改变或修改上面公开的具体说明性实施例，并且这些变型被认为落入本公开的范围和精神内。由于组合、整合和/或省略实施例特征得到的替代性实施例也落入本公开范围内。虽然成分和方法以“具有（having）”、“包括（comprising）”、“包含（containing）”或“包括（including）”各种部件或步骤的开放式术语进行描述，不过成分和方法也可以“基本由各种部件和步骤构成”或者“由各种部件和步骤构成”来进行描述。关于权利要求的任意元素使用术语“可选地”意味着需要该元素或者替代性地不需要该元素，这两种替代方案均落入权利要求的范围内。

上文公开的数字和范围可以改变一定量。一旦公开具有下限和上限的数值范围，则具体公开了落入该范围内的任意数字和任意包括的范围。具体地，本文公开的值的每个范围（“从大约a至大约b”或者等价地“从近似a至b”或者等价地“从近似a-b”的形式）应该被理解为阐述了值的较宽范围内所涵盖的每个数字和范围。同样地，权利要求中的术语具有其普遍一般含义，除非专利权人另有明确且清楚的限定。此外，如权利要求中所用的，不定冠词一（“a”）或者一个（“an”）在本文被定义为意味着其所引入的一个或一个以上的元素。如果本说明书和一个或多个专利或其他文献中的词语或术语的使用存在任意冲突，则应该采用与本说明书一致的定义。

本文所公开的实施例包括：

A：一种控制系统，其被配置成控制脱盐装置内的一个或多个反渗透（RO）阵列、一个或多个纳滤（NF）阵列、混合系统或其组合的操作，其中控制系统包括：控制面板（CP）；多个调节控制器（RC）；和监控控制器（SC），其中SC与CP且与所述多个RC中的每个信号通信，其中SC被配置成：从CP接收用户输入，并从多个RC接收关于来自脱盐装置内的多个传感器的数据的输入，其中所述多个RC中的每个与所述多个传感器信号通信，其中所述多个RC被配置成：从所述多个传感器中的一个或多个接收数据，向SC提供输出并从SC接收许可，并且响应从SC接收到的许可来指示脱盐装置的多个设备中的一个或多个，并且其中SC被配置成：监测关于从所述多个RC接收的数据的输入趋势和/或从从所述多个RC接收的数据预测结果，并基于所监测的趋势、来自CP的用户输入或其组合来确定每个RC的许可。

B：一种脱盐装置包括：水入口管线；与水入口管线流体连通的一个或多个反渗透（RO）阵列，其中所述一个或多个RO阵列中的每个被配置成接收RO给水并生成RO渗透物和RO浓缩物；与水入口管线、所述一个或多个RO阵列或两者流体连通的纳滤（NF）阵列，其中NF阵列被配置成生成NF渗透物和NF浓缩物；混合系统，其中混合系统包括：RO渗透物馈送管线、NF渗透物馈送管线、被配置成混合来自RO渗透物馈送管线的RO渗透物和来自NF渗透物馈送管线的NF渗透物以形成混合低盐度注入水的混合点以及被配置成将混合低盐度注入水输送至注入系统的排放管线；多个阀和泵，其被配置成调节脱盐装置内的各种流的流率或压力；多个传感器，其被配置成测量脱盐装置内的各种流的流率、压力、温度、成分或其组合；控制系统，其中所述控制系统被配置成：将所述一个或多个RO阵列、NF阵列和混合系统的操作控制成在操作参数内并且将混合低盐度注入水的成分维持在操作包络内，其中控制系统包括多个调节控制器（RC）、监控控制器（SC）和控制面板，其中SC与CP以及与多个RC中的每个电子通信，所述SC从所述CP接收用户输入并且从所述RC接收关于传感器的数据的输入，其中所述多个RC中的每个从所述多个传感器中的一个或多个接收数据，向SC提供输出并从SC接收许可，并且响应从SC接收到的许可来指示所述多个阀和泵中的一个或多个，并且其中SC监测从所述多个RC接收的输入的趋势，并基于所监测的趋势、来自控制面板的用户输入或其组合来确定每个RC的许可。

C一种生成注入水的方法，该方法包括：生成反渗透渗透物流；生成纳滤渗透物流；混合反渗透渗透物流的至少一部分与纳滤渗透物流的至少一部分、高盐度流或其组合以提供混合的低盐度水流；以及经由控制系统，将RO渗透物流、NF渗透物流和所述混合的生成控制在操作参数内，并且将混合的低盐度水流的成分维持在操作包络内，其中所述控制系统包括多个调节控制器（RC）、监控控制器（SC）和控制面板，其中SC与CP以及与多个RC中的每个信号通信，所述SC从所述CP接收用户输入并且从所述RC接收关于来自多个传感器的数据的输入。其中所述多个RC中的每个从所述多个传感器中的一个或多个接收数据，向SC提供输出并从SC接收许可，并且响应于从SC接收到的许可来指示所述多个阀和泵中的一个或多个，并且其中SC监测关于从所述多个RC接收的数据的输入的趋势，并基于所监测的趋势、来自控制面板的用户输入或其组合来确定每个RC的许可。

D：一种控制注入流体的成分的方法，该方法包括：通过控制系统的监控控制器（SC），接收注入流体的一个或多个成分参数目标；以及经由许可从所述监控控制器至与脱盐装置内的一个或多个阀通信的所述控制系统的一个或多个调节控制器（RC）的传达，自动地调整所述一个或多个阀的状态，以生成满足所述一个或多个成分参数的注入流体。

实施例A、B、C和D中的每个可以具有下列附加元素中的一个或多个：

元素1：其中所述多个传感器选自：离子浓度传感器，其被配置成测量脱盐装置的各种流动管线中的电导率、盐度、溶解离子的总浓度和/或各个离子的浓度（Ci）中的至少一种；温度传感器，其被配置成测量在脱盐装置内的各种流动管线中的温度；压力传感器，其被配置成测量在脱盐装置内的各种流动管线中的压力；流率传感器，其被配置成测量在脱盐装置内的各种流动管线的流率；或其组合。元素2：其中各种流动管线包括选自如下流动管线中的一个或多个：RO阵列馈送管线、NF阵列馈送管线、RO渗透物管线、NF渗透物管线、RO浓缩物管线、NF浓缩物管线、组合的RO/NF渗透物管线、混合低盐度水流管线、RO阵列渗透物倾倒管线、NF阵列渗透物倾倒管线、组合的RO/NF渗透物倾倒管线、离子浓缩物馈送管线、给水旁通管线、产出水（PW）混合管线或其组合。元素3：其中传感器被配置成向RC提供数据，其中RC向SC提供其输出，和/或其中SC监测选自如下中的一个或多个操作参数的趋势：一个或多个RO阵列的RO膜、一个或多个NF阵列的NF膜或者二者的结垢程度；至一个或多个RO阵列、一个或多个NF阵列或者二者的馈送压力；至一个或多个RO阵列、一个或多个NF阵列或者二者的馈送压力的变化速率；至一个或多个RO阵列、一个或多个NF阵列或者二者的馈送流率；来自一个或多个RO阵列、一个或多个NF阵列或者二者的浓缩物的压力；来自一个或多个RO阵列、一个或多个NF阵列或者二者的渗透物的压力；一个或多个RO阵列、一个或多个NF阵列或者二者两端上的压差；来自一个或多个RO阵列、一个或多个NF阵列或者二者的渗透物的电导率；来自一个或多个RO阵列、一个或多个NF阵列或者二者的渗透物的总溶解固体（TDS）；来自一个或多个RO阵列、一个或多个NF阵列或者二者的渗透物的温度；来自一个或多个RO阵列、一个或多个NF阵列或者二者的渗透物流率；来自一个或多个RO阵列、一个或多个NF阵列或者二者的浓缩物流率；从一个或多个RO阵列、一个或多个NF阵列或者二者的采收率；给水旁通流的流率、盐度、电导率和/或TDS、产出水（PW）混合流的流率、盐度、电导率和/或TDS、混合低盐度水流的流率、盐度、电导率和/或TDS，或其组合。元素4：其中所述多个设备包括多个阀和泵，其中所述多个阀和泵包括如下中的一个或多个：至RO阵列、NF阵列或其组合的馈送管线上的一个或多个阀和/或泵；来自RO阵列、NF阵列或其组合的渗透物管线上的一个或多个阀和/或泵；来自至混合系统的RO阵列、NF阵列或二者的渗透物馈送管线上的一个或多个阀和/或泵；来自RO阵列、NF阵列或其组合的浓缩物管线上的一个或多个阀和/或泵；组合的RO/NF渗透物管线上的一个或多个阀和/或泵；在来自混合系统的混合低盐度水流管线上的一个或多个阀和/或泵；在将离子浓缩物从离子浓缩物箱引入到混合系统中的离子浓缩物管线上的一个或多个阀和/或泵；；在来自RO阵列、NF阵列或二者的渗透物倾倒管线上的一个或多个阀和/或泵；在从给水来源至混合系统的给水旁通管线上的一个或多个阀和/或泵；在至混合系统的PW混合管线上的一个或多个阀和/或泵；或其组合。元素5：其中阀包括被配置成使得RO渗透物的至少一部分与NF渗透物的至少一部分选择性组合以生成具有在操作包络内的成分的注入水的一个或多个阀。元素6：进一步包括：被联接到水入口管线和混合系统的旁通管线、与混合系统流体连接的PW混合入口管线或者二者，其中阀进一步包括被配置成将来自水入口管线的给水的至少一部分、在PW混合管线中的PW的至少一部分或者二者与来自RO渗透物馈送管线的RO渗透物和来自NF渗透物馈送管线的NF渗透物选择性组合以生成具有在操作包络内的成分的注入水的一个或多个阀。元素7：其中给水包括比RO渗透物更大的二价阳离子浓度。元素8：其中传感器选自被配置成测量电导率、盐度、溶解离子的总浓度或各个离子的浓度（Ci）中的至少一种的温度传感器、压力传感器、流率传感器、离子浓度传感器或其组合。元素9：其中传感器包括一个或多个流率传感器、一个或多个压力传感器或其组合。元素10：其中所述一个或多个流率传感器、所述一个或多个压力传感器或者其组合包括被配置成测量如下中至少一个的流率、压力或者两者的传感器：RO渗透物、NF渗透物、混合低盐度注入水、给水旁通流、产出水（PW）混合流、离子浓缩物流或其组合。元素11：进一步包括容纳离子浓缩物的容器，其中阀包括被配置成使得离子浓缩物与反渗透渗透物、纳滤渗透物、给水或者混合低盐度注入水中的至少一者混合以生成在操作包络内的成分的一个或多个阀。元素12：进一步包括如下中的至少一个：被配置成使得RO渗透物的不用部分传送出脱盐装置的RO渗透物倾倒管线；被配置成使得NF渗透物的不用部分传送出脱盐装置的NF渗透物倾倒管线；或者被配置成使得给水旁通流的不用部分传送出脱盐装置的给水旁通管线倾倒管线。元素13：进一步包括：利用控制系统来控制RO渗透物流的一部分从脱盐装置的倾倒；NF渗透物流的一部分从脱盐装置的倾倒或其组合以提供具有在操作包络内的成分的混合低盐度水流。元素14：其中RO渗透物流和NF渗透物流由给水生成，并且其中高盐度流包括给水的至少一部分、产出水（PW）流或其组合。元素15：其中成分包括低于硫酸根浓度阈值的硫酸根阴离子浓度。元素16：其中所述混合进一步包括使得离子浓缩物的至少一部分与RO渗透物流的所述至少一部分、纳滤渗透物流的所述至少一部分、高盐度流或者其组合混合以提供混合低盐度水流。元素17：其中所述一个或多个成分参数包括注入流体的总溶解固体含量。元素18：其中自动地调整所述一个或多个阀的状态包括调整一个或多个阀来改变被混合以提供注入流体的RO渗透物、NF渗透物、PW流、给水旁通流、离子浓缩物流或其组合的流率。

尽管已经示出并描述了某些实施例，但是在不脱离本公开的教导的情况下，可以由本领域技术人员对其进行修改。

一旦以上的公开被完全地理解，则许多其他修改、等价物和替代物对于本领域技术人员而言将变得显而易见的。旨在的是，所附权利要求被解释成涵盖在适应的情况下的这样的修改、等价物和替代物。因此，保护的范围不由上面所阐述的描述限定而是仅仅由所附权利要求来限定，该范围包括权利要求的主题的等价物。