EA000249B1 - Беспламенная камера сгорания - Google Patents
Беспламенная камера сгорания Download PDFInfo
- Publication number
- EA000249B1 EA000249B1 EA199800600A EA199800600A EA000249B1 EA 000249 B1 EA000249 B1 EA 000249B1 EA 199800600 A EA199800600 A EA 199800600A EA 199800600 A EA199800600 A EA 199800600A EA 000249 B1 EA000249 B1 EA 000249B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- fuel
- combustion chamber
- temperature
- oxidant
- combustor
- Prior art date
Links
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 236
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 181
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 claims abstract description 75
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 46
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 claims abstract description 40
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 32
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 29
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims abstract description 29
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 27
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 23
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims abstract description 11
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- GQPLMRYTRLFLPF-UHFFFAOYSA-N Nitrous Oxide Chemical compound [O-][N+]#N GQPLMRYTRLFLPF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 6
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims abstract description 5
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 239000001272 nitrous oxide Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 4
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 4
- 238000005485 electric heating Methods 0.000 claims description 4
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 abstract description 19
- 230000000153 supplemental effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 44
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 38
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 13
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 12
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 10
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 8
- 230000008569 process Effects 0.000 description 7
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 6
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 6
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 5
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 5
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 5
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 5
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 5
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 5
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 5
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 5
- LCGLNKUTAGEVQW-UHFFFAOYSA-N Dimethyl ether Chemical compound COC LCGLNKUTAGEVQW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 4
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 4
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 4
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 3
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 3
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 2
- 239000004035 construction material Substances 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 230000002262 irrigation Effects 0.000 description 2
- 238000003973 irrigation Methods 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MFRCZYUUKMFJQJ-UHFFFAOYSA-N 1,4-dioxane-2,5-dione;1,3-dioxan-2-one Chemical compound O=C1OCCCO1.O=C1COC(=O)CO1 MFRCZYUUKMFJQJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000006558 Dental Calculus Diseases 0.000 description 1
- 235000015076 Shorea robusta Nutrition 0.000 description 1
- 244000166071 Shorea robusta Species 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 1
- 238000007084 catalytic combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 238000009841 combustion method Methods 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 238000005261 decarburization Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 1
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- -1 steam Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 description 1
- 229910000314 transition metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN A CARRIER GAS OR AIR
- F23C13/00—Apparatus in which combustion takes place in the presence of catalytic material
- F23C13/02—Apparatus in which combustion takes place in the presence of catalytic material characterised by arrangements for starting the operation, e.g. for heating the catalytic material to operating temperature
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B36/00—Heating, cooling or insulating arrangements for boreholes or wells, e.g. for use in permafrost zones
- E21B36/02—Heating, cooling or insulating arrangements for boreholes or wells, e.g. for use in permafrost zones using burners
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
- E21B43/16—Enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons
- E21B43/24—Enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons using heat, e.g. steam injection
- E21B43/243—Combustion in situ
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN A CARRIER GAS OR AIR
- F23C2900/00—Special features of, or arrangements for combustion apparatus using fluid fuels or solid fuels suspended in air; Combustion processes therefor
- F23C2900/99001—Cold flame combustion or flameless oxidation processes
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/34—Indirect CO2mitigation, i.e. by acting on non CO2directly related matters of the process, e.g. pre-heating or heat recovery
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Gas Burners (AREA)
- Fluidized-Bed Combustion And Resonant Combustion (AREA)
- Combustion Of Fluid Fuel (AREA)
Description
Это изобретение относится к устройству беспламенной камеры сгорания и способу ее зажигания.
В патентах США № 4,640,352 и 4,886,118 описано кондукционное прогревание подземных формаций с низкой проницаемостью, содержащих нефть, для извлечения из них нефти. Формации с низкой проницаемостью включают диатомиты, липоидные угли, пески каменноугольного дегтя и битуминозные сланцы. Такие способы повышения извлечения нефти, как орошение паром, двуокисью углерода или огнем, непривлекательны для формаций с низкой проницаемостью. Орошающие материалы имеют тенденцию проникать в формации, имеющие низкую проницаемость, предпочтительнее через трещины. Инжектируемые материалы обходят большую часть углеводородом формации. В отличие от этих способов кондукционное прогревание не требует переноса текучей среды в формацию. Поэтому нефть внутри формации не обходят, как в орошающем процессе. При повышении температуры формации путем кондукционного прогревания вертикальные температурные профили имеют тенденцию к относительному единообразию, поскольку формации обычно имеют относительно одинаковую теплопроводность и удельную теплоемкость. Транспортирование углеводородов в термокондукционном процессе осуществляется посредством давления, испарения и теплового расширения нефти и воды, захваченной в порах формации. Углеводороды перемещаются через небольшие трещины, образовавшиеся за счет термического напряжения, и за счет расширения и испарения нефти и воды.
В патентах США № 3,313,623 и 3,181,613 описаны теплоинжекционные отапливаемые газом камеры сгорания (горелки) для прогревания подземных формаций.
В этих камерах сгорания применяются пористые материалы для поддержания пламени, вследствие чего эти камеры сгорания (горелки) распространяют пламя на большее расстояние.
Перенос тепла излучением от факела к кожуху исключен посредством обеспечения пористой среды для поддержания пламени. Однако для того, чтобы в пористой среде происходило горение, газообразное топливо и воздух для сжигания должны быть предварительно смешаны. Если предварительно смешанные газообразное топливо и воздух для сжигания находятся при температуре выше температуры самовоспламенения смеси, они будут реагировать в процессе предварительного смешивания, а не внутри пористой среды. Формации, используемые в качестве примеров в этих изобретениях, имели толщину только до около 15 м и менее чем около 4,5 м перекрывающих пород. Поэтому газообразное топливо и воздух для сжигания были относительно холодными, когда они достигали камеры сгорания. Камера сгорания не сможет функционировать должным образом, если формация, подлежащая прогреванию, будет находиться значительно глубже.
В патенте США № 5,255,742 описана беспламенная камера сгорания, применяемая для прогревания подземных формаций, в которой используются подогретые газообразное топливо и воздух для сжигания, при этом газообразное топливо соединяют с воздухом для сжигания с приращением, достаточно малым для исключения пламени. Образование NOX почти исключено, и стоимость нагревателей может быть значительно снижена вследствие использования менее дорогостоящих материалов конструкции. Подогрев газообразного топлива в соответствии с технологией этого источника информации приводит к образованию кокса, если к газообразному топливу не добавляются СО2, Н2, пар и другие реагенты, подавляющие образование кокса (обезуглероживающие ингибиторы). Кроме того, запуск этого известного нагревателя является довольно длительным процессом, поскольку он должен работать при температурах выше температуры самовоспламенения газотопливной смеси. Для запуска требуются продолжительные периоды времени работы с очень низким расходом, прежде чем температуры станут достаточно высокими для нормальной работы.
Каталитические камеры сгорания также известны. Например, в патенте США № 3,928,961 описано устройство для каталитического сжигания топлива, в котором образование NOx исключено за счет сжигания при температурах выше температур самовоспламенния топлива, но ниже температур, приводящих к значительному образованию окислов азота.
В патентах США № 5,355,668 и 4,065,917 описаны металлические поверхности с покрытием из катализатора окисления. В этих патентах предлагаются поверхности с каталитическим покрытием на деталях газотурбинных двигателей. В вышеупомянутом патенте США № 4,065,917 предлагается использовать поверхности с каталитическим покрытием для запуска турбины, а также говорится о регулировании ограниченной массообменом фазы в операции запуска.
Беспламенная камера сгорания и способ ее зажигания в соответствии с ограничительной частью независимых пунктов формулы 1, 10 и 13 настоящего изобретения известны из патента США № 5,404,952. В известной камере сгорания и способе ее зажигания внутри камеры сгорания на некотором расстоянии от отверстий подвешена спираль электросопротивления, которая может замедлять и осуществлять зажигание.
Поэтому задачей настоящего изобретения является разработка способа и устройства для беспламенного горения, которое может легко и достигать рабочих температур. Задачей другого аспекта настоящего изобретения является раз3 работка способа и устройства для сжигания с минимальным образованием NOX. Еще одной задачей настоящего изобретения является разработка способа с высоким уровнем термического КПД.
Согласно одному аспекту настоящего изобретения беспламенная камера сгорания содержит:
аксиальную камеру сгорания, сообщающуюся с вводом для окислителя у одного конца и выводом для продуктов сгорания у другого конца;
топливопровод, размещенный внутри аксиальной камеры сгорания и ограничивающий топливный объем, при этом топливный объем сообщается с источником топлива, а также сообщается с камерой сгорания через множество отверстий, выполненных по длине топливопровода, причем каждое из отверстий расположено на определенном расстоянии друг от друга, на котором окислитель может проходить через камеру сгорания и смешиваться с топливом, проходящим из топливного объема, когда окислитель пропускается от впускного конца к выводу для продуктов сгорания;
каталитическую поверхность, расположенную внутри аксиальной камеры сгорания, при этом каталитическая поверхность способна эффективно снижать температуру воспламенения смеси топлива и окислителя от температуры некатализированного самовоспламенения до температуры катализированного самовоспламенения; и источник электрической энергии, предназначенный для пропускания тока через топливопровод в количестве, эффективном для нагрева топливопровода в окрестности, по меньшей мере, одного отверстия до температуры выше температуры, при которой топливо будет воспламеняться при его прохождении через отверстия.
Предпочтительнее, каталитическая поверхность является наружной поверхностью топливопровода и/или внутренней поверхностью камеры сгорания. Также является предпочтительным, чтобы каталитическая поверхность содержала палладий.
Согласно другому аспекту настоящего изобретения беспламенная камера сгорания содержит:
аксиальную камеру сгорания, сообщающуюся с вводом для окислителя у одного конца и с выводом для продуктов сгорания у другого конца;
топливопровод, расположенный внутри камеры сгорания и ограничивающий топливный объем, при этом топливный объем сообщается с источником топлива, а также сообщается с камерой сгорания через множество отверстий, выполненных по длине топливопровода, причем топливопровод выполнен из электропроводного материала; и источник электрической энергии, предназначенный для пропускания электрического тока через топливопровод в количестве, эффективном для нагрева топливопровода в окрестности, по меньшей мере, одного отверстия до температуры выше температуры, при которой топливо будет воспламеняться при прохождении его через отверстия.
Соответственно, камера сгорания расположена в подземной буровой скважине, а топливопровод выполнен трубчатым и опускается от устья скважины; электрическая энергия подводится к устью скважины, толщина топливопровода в окрестности отверстий меньше толщины топливопровода над отверстиями; и топливопровод заземлен от точки, расположенной ниже, по меньшей мере, одного отверстия.
Кроме того, изобретение относится к способу зажигания беспламенной камеры сгорания.
Способ включает:
обеспечение аксиальной камеры сгорания, сообщающейся с вводом для окислителя у одного конца и выводом для продуктов сгорания у другого конца;
обеспечение топливопровода, расположенного внутри аксиальной камеры сгорания и ограничивающего топливный объем, при этом топливный объем сообщается с источником топлива, а также сообщается с камерой сгорания через множество отверстий, выполненных по длине топливопровода;
пропускание окислителя, выбранного из группы, включающей закись азота и добавочный кислород, в камеру сгорания;
нагрев потока топлива, окислителя, или как потока топлива, так и потока окислителя до температуры, приводящей к реакции окислителя и топлива при соединении топлива с окислителем;
дальнейшее пропускание окислителя в камеру сгорания и топлива в топливопровод до тех пор, пока температура внутри камеры не превысит температуру самовоспламенения топлива в воздухе; и замену окислителя воздухом после того, как температура в камере сгорания превысит температуру самовоспламенения топлива в воздухе.
Соответственно, способ согласно изобретению дополнительно включает операцию пропускания электричества через топливопровод в количестве, достаточном для обеспечения нагрева, по крайней мере, части топливопровода в окрестности, по меньшей мере, одного отверстия до температуры, по крайней мере, 260°С.
Предпочтительнее, способ согласно настоящему изобретению дополнительно включает этап обеспечения каталитической поверхностью внутри камеры сгорания, способной эффективно снижать температуру, при которой топливо и окислитель реагируют вблизи каталитической поверхности.
Подходящим топливом для использования в фазе запуска в способе согласно настоящему изобретению являются водород и смесь водорода и моноокиси углерода, имеющие низкую температуру воспламенения.
Способ беспламенного горения и беспламенная камера сгорания настоящего изобретения приводят к минимальному образованию окислов азота. Поэтому не требуется никаких других мер для исключения или предотвращения образования окислов азота.
Далее изобретение описывается более подробно со ссылкой на приложенные чертежи, на которых фиг. 1 изображает камеру сгорания, пригодную для использования в настоящем изобретении; фиг. 2 является гра(|)иком зависимости количества топлива, потребляемого камерой сгорания и демонстрирующего работоспособность настоящего изобретения, от температуры.
Беспламенная камера сгорания, которая может быть использована с усовершенствованием в соответствии с настоящим изобретением, раскрыта в патенте США № 5,255,742, описание которого приведено в настоящем описании для справки. Настоящее изобретение включают три усовершенствования, относящиеся к запуску такой камеры сгорания. Каждое из трех усовершенствований может использоваться индивидуально, но предпочтительнее, по меньшей мере, два из них используются в сочетании. Эти три усовершенствования настоящего изобретения включают:
использование топливопровода в качестве резистивного нагревателя для подачи тепла в процессе запуска;
использование каталитической поверхности внутри камеры сгорания для снижения температур, при которых происходит окисление топлива; и использование окислителей, отличных от воздуха, или вместе с воздухом для снижения температур самовоспламенения в процессе запуска.
Важным признаком беспламенной камеры сгорания настоящего изобретения является то, что тепло отводится вдоль оси камеры сгорания с тем, чтобы поддерживаемая температура была значительно ниже той температуры, которая должна иметь место при адиабатическом горении. Это почти исключает образование окислов NOX и также значительно снижает металлургические требования, в результате чего камера сгорания является относительно дешевой.
Обычно беспламенное горение осуществляется за счет подогрева воздуха для сжигания и газообразного топлива, достаточного для того, чтобы при соединении двух потоков температура смеси превышала температуру самовоспламенения смеси, но была ниже той температуры, которая должна стать результатом окисления при смешивании, ограниченного только скоростью смешивания. Подогрев потоков до температуры в диапазоне от около 815°С до около 1260°С с последующим вмешиванием газообразного топлива в воздух для сжигания с относительно малым приращением приведет к беспламенному горению. В результате сжигания топлива приращения, с которыми газообразное топливо смешивается с потоком продуктов сгорания, предпочтительнее, приведут к возрастанию температуры потока продуктов сгорания в диапазоне от около 10 до 110°С.
На фиг.1 изображены теплоинжекционная скважина и камера сгорания, предназначенные для осуществления настоящего изобретения. Формация 1, подлежащая прогреванию, находится ниже перекрывающей породы 2 Буровая скважина 3 проходит через перекрывающую породу до позиции в подошве или вблизи подошвы формации, подлежащей нагреванию. Показана вертикальная скважина, но она может быть наклонной или горизонтальной. Горизонтальные скважины могут быть пробурены в формациях с горизонтальными трещинами для извлечения углеводородов посредством процесса параллельных штреков. Примерами таких формаций являются неглубокие формации битуминозных сланцев. Горизонтальные нагреватели также могут эффективно использоваться в тонких слоях для ограничения тепловых потерь в перекрывающих и подстилающих породах. В варианте, изображенном на фиг. 1, скважина укреплена кожухом 4 Нижний участок скважины может быть зацементирован цементом 7, характеристики которого пригодны для выдерживания повышенных температур и переноса тепла. Для предотвращения потерь тепла из системы для верхнего участка скважины предпочтителен цемент 8, являющийся .хорошим теплоизолятором. Топливопровод 12 проходит от устья к дну скважины. Топливопровод ограничивает топливный объем внутри топливопровода. Топливный объем сообщается с источником топлива, а также сообщается с камерой сгорания, окружающей топливопровод, через множество отверстий.
Известны высокотемпературные цементы, пригодные для цементирования кожуха и трубопроводов внутри высокотемпературных участков скважины. Примеры описаны в патентах США № 3,507,332 и 3,180,748. Предпочтительными являются цементы, содержащие свыше чем около 50 % по весу окиси алюминия от веса твердых частиц в суспензии цемента.
В неглубоких формациях может оказаться выгодным забивать нагреватель бурильным молотком непосредственно в формацию. При забивании нагревателя бурильным молотком непосредственно в формацию цементирования нагревателя в формации не требуется, но для предотвращения потерь текучей среды в поверхности верхняя часть нагревателя может быть зацементирована.
Выбор диаметра кожуха 4 в варианте фиг. 1 представляет собой альтернативу между стоимостью кожуха и скоростью, с которой тепло может передаваться в формацию. Кожух вследствие металлургических требований обычно является наиболее дорогостоящим компонентом инжекционной скважины. Количество тепла, которое может передаваться в формацию, значительно возрастает при увеличении диаметра кожуха. Оптимальным выбором между исходной стоимостью и теплоотдачей является кожух с внутренним диаметром в интервале от около 10 до около 20 см.
Внутри формации, подлежащей прогреванию, по длине топливопровода выполнено множество отверстий 13 (показано восемь отверстий). Отверстм удалены друг от друга на расстояние, достаточное для обеспечения возможности как протекания значительной реакции окислителя и топлива между отверстиями, так и отведения тепла от нагревателя по длине камеры сгорания между отверстиями. Отверстия 13 обеспечивают сообщение между объемом, ограниченным топливопроводом 12, и аксиальной камерой сгорания. Для распределения тепла, выделяющегося внутри подлежащей прогреванию формации, предусмотрено множество отверстий. Поэтапный выпуск топлива в поток окислитсля/продуктов сгорания приводит к поэтапному генерированию тепла, и при равномерным переносе тепла из скважины, как в варианте фиг. 1, температуры внутри скважины будут намного ниже температур адиабатического горения. Исключение высоких температур значительно снижает металлургические требования и, следовательно, стоимость оборудования. Кроме того, температуры намного ниже температур адиабатического горения исключают образование NOx.
Отверстия имеют размеры, обеспечивающие достижение близкого к равномерному распределения температур внутри кожуха. Близкий к равномерному температурный профиль внутри кожуха приводит к более равномерному распределению тепла внутри формации, подлежащей прогреванию. Близкое к равномерному распределение тепла внутри формации приводит к более эффективному использованию тепла в процессе извлечения углеводородов посредством кондуктивного прогревания. Более ровный температурный профиль также приведет к более низким максимальным температурам при таком же выделении тепла. Поскольку выбор материалов, используемых в конструкциях камеры сгорания и системы скважины, диктует максимальные температуры, равномерные температурные профили будут увеличивать тепловыделение, возможное для тех же самых материалов конструкции. Количество отверстий лимитируется только размером отверстий, которые должны использоваться. Если используется большее число отверстий, они должны быть меньшего размера. Отверстия меньшего размера будут легче засоряться, чем отверстия большего размера. Количество отверстий определяется выбором альтернативы между равномерностью температурного профиля и возможностью засорения.
Количество, размер и интервал между отверстиями вместе с отведением тепла из камеры сгорания, предпочтительнее, таковы, что максимальные температуры внутри камеры сгорания составляют менее чем около 1100°С. Это приводит к более продолжительному сроку службы коммерчески доступных материалов.
При работе камеры сгорания настоящего изобретения важным является то, что тепло должно отводиться из камеры сгорания между топливными отверстиями. При применении настоящего изобретения в качества инжектора тепла в скважину тепло передается формации вокруг скважины. Нагреватель настоящего изобретения также может использоваться и для других применений, например для генерирования пара и в качестве технологических нагревателей для химической промышленности или нефтеперерабатывающей промышленности.
Альтернативно, посредством выполнения отверстий в воздухопроводе для подачи воздуха для сжигания вместо выполнения отверстий в топливопроводе может быть обеспечена поэтапная подача в топливо воздуха и/или другого окислителя.
При транспортировании топлива и окислителя к дну последние соединяются и реагируют друг с другом внутри объема скважины, окружающего трубопроводы 14, с образованием продуктов сгорания. Этим объемом является аксиальная камера сгорания настоящего изобретения. Продукты сгорания проходят вверх по скважине и выходят через выхлопное отверстие у устья скважины. Продукты сгорания могут быть обработаны с целью удаления загрязняющих веществ, при этом также может оказаться желательным отбирать тепловую энергию продуктов сгорания посредством турбодетандера или теплообменника.
Когда продукты сгорания в скважине поднимаются выше подлежащей прогреванию формации, между окислителем и топливом, опускающимися вниз по трубопроводам, и продуктами сгорания происходит теплообмен. Этот теплообмен не только конвертирует энергию, но и обеспечивает возможность осуществления беспламенного горения настоящего изобретения. Опускаясь вниз по соответствующим трубопроводам, топливо и окислитель подогреваются до такой степени, чтобы температура смеси двух потоков в момент окончательного смешивания была выше температуры самовоспламенения смеси. В результате происходит беспламенное горение, исключающее пламя в качестве источника излучения тепла. Поэтому тепло переносится из скважины, по существу, равномерно.
Для подачи электрической энергии, необходимой для запуска камеры сгорания и инициирования нагрева, к топливному трубопроводу 12 вблизи скважины ниже электроизолирующего соединения посредством зажима 16 или другого соединения может быть подсоединен электрический питающий провод 15 Вблизи дна скважины должно быть предусмотрено электрическое заземление с одним или более электропроводными централизаторами вокруг топливопровода 17 и вокруг трубопровода для окислителя 18. Централизаторы на топливопроводе над электропроводными централизаторами выполнены электроизолирующими. Толщина стенки топливопроводов, предпочтительнее, уменьшается вблизи отверстий с тем, чтобы подача электроэнергии к топливопроводу вызвала незначительное сопротивление нагреву над отверстиями и значительный нагрев под отверстиями. Предпочтительнее, подвод тепла является достаточным для того, чтобы топливо, выходящее из отверстий в текущий поток окислителя (или воздуха) находилось при температуре самовоспламенения топливоокислительной смеси или выше этой температуры при смешивании топлива с окислителем. Является более предпочтительным, чтобы в этих условиях запуска температура смеси топлива с окислителем была выше температуры самовоспламенения смеси. Тогда топливо будет воспламеняться при прохождении через отверстия и смешивании с окислителем между отверстиями.
Температура самовоспламенения топливоокислительной смеси, предпочтительнее, снижается за счет размещения каталитической поверхности 19 вблизи отверстий. Эта каталитическая поверхность, предпочтительнее, располагается или выполняется на внутренней поверхности трубопровода для окислителя 10. Альтернативно, либо топливопровод может быть снабжен такой поверхностью, либо трубчатая или содержащая катализатор поверхность может быть отдельно размещена в трубопроводе для окислителя. Также могут быть предусмотрены и другие каталитические поверхности, например, в кольцевом канале для продуктов сгорания снаружи трубопровода для окислителя. Такие дополнительные каталитические поверхности должны гарантировать осуществление полного сгорания внутри скважины. Каталитическая поверхность также может значительно увеличить температурный диапазон, в пределах которого может работать камера сгорания, за счет снижения температуры, при которой происходит окисление топлива.
Запуск беспламенной камеры сгорания настоящего изобретения может быть дополнительно усовершенствован путем подачи в течение фазы запуска вспомогательных окислителей и/или путем использования топлива, имеющего более низкую температуру самовоспламенения, как, например, водорода. Предпочтительными окислителями являются вспомогательный кислород и закись азота. Водород может подаваться вместе с потоком природного газа и может подаваться в качестве несущего газа в присутствии моноокиси углерода и/или присутствии двуокиси углерода. Присутствие двуокиси углерода не должно быть предпочтительным, но может допускаться, при этом удаление некоторого количества двуокиси углерода может оказаться экономически невыгодным.
Приемлемыми каталитическими материалами являются благородные металлы, полублагородные металлы и окислы переходных металлов. Как правило, в настоящем изобретении используются известные катализаторы окисления. Также могут быть использованы смеси таких металлов или окислов этих металлов.
Пусковые окислители и/или топлива, предпочтительнее, используются только до тех пор, пока камера сгорания не нагреется до температуры, достаточной для того, чтобы была обеспечена возможность работы с метаном (природным газом ) в качестве топлива и воздухом в качестве окислителя (т.е. до нагрева камеры сгорания до температуры выше температуры самовоспламенения метана в воздухе).
Подогрев газообразного топлива, например метана, для обеспечения беспламенного горения приводит к значительному образованию углерода внутри топливопровода, если в поток топлива не вводится обезуглероживающий ингибитор. Обезуглероживающим ингибитором может быть двуокись углерода, пар, водород или их смеси. Двуокись углерода и пар являются более предпочтительными обезуглероживающими ингибиторами вследствие более высокой стоимости водорода.
Беспламенное горение обычно имеет место тогда, когда реакция между потоком окислителя и топливом не лимитируется смешиванием и смешанный поток имеет температуру выше температуры самовоспламенения смешанного потока. Это осуществляется путем исключения высоких температур в момент смешивания и путем вмешивания с относительно малым приращением топлива в содержащий окислитель поток. О существовании пламени свидетельствует освещенная граница раздела фаз между несгоревшим топливом и продуктами сгорания. Для исключения образования пламени топливо и окислитель, предпочтительнее, перед смешиванием нагревают до температуры в диапазоне от около 815°С до около 1260°С. Топливо, предпочтительнее, смешивается с потоком окислителя с относительно малыми приращениями для обеспечения возможности более быстрого смешивания. Например, достаточно такого приращения в подаче топлива, которое при его сжигании обеспечивает возможность повы11 шения температуры потока приблизительно на 28 - 56°С.
Использование топливопровода в качестве резистивного нагревателя для получения начального тепла, необходимого для запуска беспламенной камеры сгорания настоящего изобретения, является существенным усовершенствованием, поскольку предполагается, что топливопровод, присутствующий в любом случае, обычно должен изготавливаться из электропроводного материала и, являясь относительно толстым металлом, должен быть надежным нагревателем. Толщина топливопровода может варьироваться для обеспечения выделения тепла на заранее выбранных сегментах по длине топливопровода. Например, в случае применения скважины в качестве инжектора тепла может оказаться желательным осуществлять электрический нагрев самого нижнего участка скважины для воспламенения смешанного газового потока при наивысшей концентрации топлива с тем, чтобы топливо сгорало прежде, чем дымовые газы начнут проходить обратно вверх по скважине. Электропитание может подводиться к топливопроводу в скважине, при этом топливопровод поддерживается изолированным крюком и удерживается в середине трубопровода для подачи воздуха посредством изолированных центролизаторов. Затем топливопровод заземляется ниже сегмента, который должен использоваться в качестве нагревателя.
Для повышения степени окисления топлива при более низких температурах на поверхность внутри камеры сгорания может быть нанесено покрытие из каталитических металлов, например палладия или платины, предпочтительнее посредством нанесения гальванического покрытия методом натирания. Установлено, что такие каталитические поверхности исключительно эффективны для промотирования окисления метана в воздухе при температурах порядка 260°С. Эта реакция быстро происходит на поверхности катализатора, и, как правило, газы в граничном слое, примыкающем к каталитической поверхности, очень быстро полностью реагируют. Преимуществом наличия значительной каталитической поверхности внутри камеры сгорания является то, что температурный диапазон, в пределах которого может действовать беспламенная камера сгорания, может быть значительно увеличен.
Примеры.
Для определения температур, при которых должны происходить реакции окисления для различных комбинаций топлив, окислителей и каталитической поверхности, использовали тепловой реактор. Реактор представлял собой трубу из нержавеющей стали диаметром 2,54 см, охваченную электронагревательной спиралью. Для контроля температуры использовали термопару, помещенную под изоляцию, прилегающую к наружной поверхности трубы. Термопары также были помещены внутри трубы на входе, в середине и на выходе. Для определения каталитической активности в трубе были подвешены испытательные ленты из благородных металлов или полоски из нержавеющей стали с покрытием из благородных металлов. Воздух, подогретый до температуры несколько ниже требуемой температуры испытания, инжектировали в нагретый электричеством испытываемый участок трубы. Электропитание резистивного электронагревателя изменяли до тех пор, пока не была достигнута требуемая температура испытываемого участка и пока не был достигнут установившийся режим, определенный согласно показаниям термопар, размещенных внутри трубы. Затем в поток подогретого воздуха через тройник для смешения инжектировали топливо и позволяли течь через нагретый электричеством испытываемый участок трубы. Для испытания каталитической активности внутри трубы были подвешены четыре палладиевые ленты шириной 0,32 см и длиной около 40 см или полоски из нержавеющей стали шириной 0,95 см, толщиной около 0,16 см и длиной около 40 см с платиновым или палладиевым покрытием на обеих сторонах. Когда испытываемый участок трубы с подвешенными в нем полосками с каталитическим покрытием или лентами из благородного металла достигал температуры катализированного самовоспламенения или выше ее, добавление топлива вызывало повышение температуры в середине и на выходе трубы, индуцированное термопарой в середине трубы и термопарой на выходе трубы. Ниже температуры катализированного самовоспламенения такого повышения температуры не наблюдалось. При отсутствии полосок с каталитическим покрытием или лент из благородного металла испытываемый участок трубы нагревался до температуры самовоспламенения топлива до того, как наблюдалось повышение температуры. Измеренные температуры некатализированного и катализированного самовоспламенения суммированы в таблице, при этом измеренные температуры некатализированного самовоспламенения или температуры катализированного самовоспламенения упоминаются как измеренные температуры самовоспламенения.
Таблица
Топливо | Измер. темп. самовоспламенения, °C | Расход воздуха, см3/мин | Конц.топлива в воздухе, об.% | Допустимый % воздуха, об.% | Катализатор |
Природный газ | 788 | 380 | 10,5 | ||
Природный газ | 732 | 380 | 2,6 | N2O/21 | |
Природный газ | 677 | 380 | 2,6 | O2/40 | |
Диметиловый эфир | 510 | 380 | 2,6 | ||
Диметиловый эфир | 316 | 380 | 2,6 | N2O /21 | |
Н2 | 659 | 380 | 13 | ||
Н2 | 49 | 380 | 13 | Pt | |
66,6 % Н2 33,3% СО | 676 | 380 | 13 | ||
66,6 % Н2 33,3% СО | 213 | 380 | 13 | Pt | |
66,6 % Н2 33,3% СО | 211 | 380 | 13 | N2O/44,7 | Pt |
66,6 % н2 33,3% со | 149 | 0 | 13 | 380 см3 /мин 100%N2O | Pt |
Метан | 310 | 380 | 13 | - | Pd |
Н2 | 149 | 380 | 13 | - | Pd |
66,6 % Н2 33,3% СО | 154 | 380 | 13 | - | Pd |
Из таблицы видно, что добавление N2O к топливу значительно снижает измеренную температуру самовоспламенения смесей. Кроме того, включение водорода в качестве топлива и присутствие каталитической поверхности также значительно снижает динамику температур самовоспламенения.
Для проверки результатов испытания реактора диаметром 2,54 см (1 дюйм) в качестве рассредоточенной камеры сгорания испытывали опытную камеру сгорания длиной 3,048 м. Внутри топочной трубы с внутренним диаметром 5,08 см был размещен трубопровод для газообразного топлива с наружным диаметром 2,54 см. Трубопровод для инжектирования топлива обеспечивал топливный канал к отверстию для инжектирования топлива, расположенному вблизи впускного конца топочной трубы. Топочную трубу помещали внутри изолированной трубы, вдоль трубопровода для подачи топлива помещались термопары. Использовали две различных топочных трубы. Одна топочная труба была изготовлена из полосы сплава HAYNES 120 На одну сторону полосы методом натирания было нанесено гальваническое покрытие из палладия средней толщиной до 0,000254 см. Затем полосе придавали форму, расклинивали и сваривали в трубу длиной 3,048 м с платиновым покрытием на внутренней стороне трубы. Другая топочная труба была стандартной трубой из сплава HAYNES 120 диаметром 7,62 см. Для подачи газообразного топлива в топочную трубу длиной 3,048 м использовали горелку MAXON, и с выхлопными газами из горелки MAXON в смесительном отделении между горелкой и топочной трубой смешивали различные количества воздуха и/или других добавок. Для поддержания единообразной температуры внутри топочной трубы снаружи вдоль длины топочной трубы размещали три электронагревателя, каждый из которых имел свой собственный регулятор.
Была проведена серия испытаний, одно из которых проводили с топочной трубой с палладиевым покрытием, и одно - с топочной трубой без палладиевого покрытия. Через отверстие для инжектирования топлива инжектировали газообразное топливо с расходом около 0,635 м3/ч и воздух с расходом около 374 м3/ч, включающий воздух для горелки и дополнительный воздух, при этом расходы измерены при температуре около 15°С и давлении 1 атмосфера. Для достижения заданной температуры на входе топочной трубы в горелку подавалось достаточное количество газообразного топлива. Процентное соотношение инжектированного и сгоревшего метана как функции температуры на входе топочной трубы показано на фиг. 2 в виде линии А для катализированной конфигурации и в виде линии В для некатализированной конфигурации. Из фиг. 2 видно, что самой низкой температурой, при которой может работать камера сгорания, является температура 260°С, при этом посредством топочной трубы с палладивым покрытием было окислено 55% метана. Самой низкой рабочей температурой может быть температура несколько ниже 260°С, но имеющееся оборудование не может работать при более низкой температуре. При использовании топочной трубы без палладиевого покрытия, некоторое окисление метана происходило при температуре около 704°С, при этом быстрое окисление метана происходило при температурах около 816°С. При температурах 871 °C и выше присутствие палладиевой поверхности является неэффективным, поскольку метан быстро и полностью окисляется как при наличии, так и при отсутствии палладиевой поверхности.
Независимость окисления метана от температуры при температурах ниже 704°С может подтвердить то, что метан внутри граничного слоя у поверхности палладиевой поверхности быстро окисляется и что перенос метана в этот граничный слой, а не динамика, определяет степень, до которой окисляется метан. При температурах около 704°С и выше термическое окисление становится превалирующим, и температурная зависимость обусловлена этим термическим окислением.
Claims (17)
- ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ1. Беспламенная камера сгорания, содержащая аксиальную камеру сгорания (14), сообщающуюся с вводом для окислителя у одного конца и выводом продуктов сгорания у другого конца; топливопровод (12), расположенный внутри аксиальной камеры сгорания и ограничивающий топливный объем, при этом топливный объем сообщается с источником топлива, а также сообщается с камерой сгорания через множество отверстий (13), выполненных по длине топливопровода (12), причем каждое из отверстий (13) отделено друг от друга промежутком, в котором окислитель может проходить через камеру сгорания (14) и смешиваться с топливом, проходящим через отверстия (13) из топливного объема, когда окислитель пропускается от впускного конца к выводу для продуктов сгорания; каталитическую поверхность (19), расположенную внутри аксиальной камеры сгорания (14), предназначенную для эффективного снижения температуры самовоспламенения смеси топлива и окислителя от температуры некатализированного самовоспламенения до температуры катализированного самовоспламенения; и средство электрического нагрева для воспламенения смеси окислителя и топлива внутри аксиальной камеры сгорания; отличающаяся тем, что средство электрического нагрева содержит источник электрической энергии (15), предназначенный для пропускания электрического тока через топливопровод (12) в количестве, достаточном для нагрева топливопровода (12) в окрестности, по меньшей мере, одного отверстия (13) до температуры выше температуры, при которой топливо будет воспламеняться при прохождении через отверстия (13).
- 2. Беспламенная камера сгорания по π. 1, отличающаяся тем, что каталитическая поверхность (19) включает наружную поверхность топливопровода (12).
- 3. Беспламенная камера сгорания по π. 1, отличающаяся тем, что каталитическая поверхность (19) включает внутреннюю поверхность камеры сгорания (14).
- 4. Беспламенная камера сгорания по π. 1, отличающаяся тем, что камера сгорания (14) ограничена внутренней поверхностью трубопровода (10) внутри скважины.
- 5. Беспламенная камера сгорания по π. 1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит средство для отбора тепла от промежутка камеры сгорания, расположенного между, по меньшей мере, двумя отверстиями (13), при этом средство для обора тепла выполнено с возможностью отбора количества тепла, приводящего к достижению температуры внутри камеры сгорания (14), которая в установившемся режиме выше температуры самовоспламенения топлива в воздухе, но ниже чем около 1100°С.
- 6. Беспламенная камера сгорания по п.5, отличающаяся тем, что средством для отбора тепла от промежутка камеры сгорания, расположенного между, по меньшей мере, двумя отверстиями (13) является формация (1), которой путем конвекции и теплопроводности через кольцевой зазор, окружающий камеру сгорания, может быть передано тепло от камеры сгорания (14).
- 7. Беспламенная камера сгорания по π. 1, отличающаяся тем, что каталитическая поверхность содержит палладий.
- 8. Беспламенная камера сгорания по π. 1, отличающаяся тем, что она расположена внутри скважины (3).
- 9. Беспламенная камера сгорания по п.8, отличающаяся тем, что топливопровод (12) выполнен в виде трубы, подвешенной в устье скважины, при этом камера сгорания дополнительно содержит средство (15) для подвода электрической энергии к топливопроводу у устья скважины, толщина топливопровода в окрестности отверстий меньше толщины топливопровода выше отверстий и топливопровод заземлен от точки, расположенной ниже, по меньшей мере, одного отверстия.
- 10. Беспламенная камера сгорания, содержащая аксиальную камеру сгорания (14), сообщающуюся с вводом для окислителя у одного конца и с выводом для продуктов сгорания у другого конца; топливопровод (12), расположенный внутри аксиальной камеры сгорания (14) и ограничивающий топливный объем, при этом топливный объем сообщается с источником топлива, а также сообщается с камерой сгорания (14) через множество отверстий (13), выполненных по длине топливопровода, и топливопровод (12) содержит электропроводный материал; и средство электрического нагрева для воспламенения смеси окислителя и топлива внутри аксиальной камеры сгорания, отличающаяся тем, что средство электрического нагрева содержит источник электрической энергии (15), предназначенный для пропускания электрического тока через топливопровод (12) в количестве, эффективном для нагрева топливопровода (12) в окрестности, по меньшей мере, одного отверстия (13) до температуры выше температуры, при которой топливо будет воспламеняться при прохождении его через отверстия.
- 11. Беспламенная камера сгорания по и. 10, отличающаяся тем, что она расположена внутри скважины (3).
- 12. Беспламенная камера сгорания по п. 11, отличающаяся тем, что топливопровод (12) выполнен в виде трубы, подвешенной в устье скважины; подвод электроэнергии выполнен у устья скважины; толщина топливопровода в окрестности отверстий (13) меньше толщины топливопровода выше отверстий; и топливопровод заземлен от точки, расположенной ниже, по меньшей мере, одного отверстия (13).
- 13. Способ зажигания беспламенной камеры сгорания, включающий обеспечение аксиальной камерой сгорания (14), сообщающейся с вводом для окислителя у одного конца и выводом для продуктов сгорания у другого конца; обеспечение топливопроводом (12), расположенным внутри камеры сгорания (14) и ограничивающим топливный объем, при этом топливный объем сообщается с источником топлива, а также сообщается с камерой сгорания (14) через множество отверстий (13), выполненных по длине топливопровода (12); пропускание окислителя в камеру сгорания (14); пропускание потока топлива в топливный объем; и нагревание потока топлива, окислителя или и потока топлива, и окислителя до температуры, приводящей к реакции окислителя и топлива при соединении топлива с окислителем, отличающийся тем, что окислитель выбирают из группы, включающей закись азота и вспомогательный кислород, при этом способ дополнительно включает дальнейшее пропускание окислителя в камеру сгорания (14) и топлива в топливопровод до тех пор, пока температура внутри камеры сгорания (14) не превысит температуру самовоспламенения топлива в воздухе; и замену окислителя воздухом после того, как температура внутри камеры сгорания (14) превысит температуру самовоспламенения топлива в воздухе.
- 14. Способ по п. 13, отличающийся тем, что он дополнительно включает операцию пропускания электричества через топливопровод (12) в количестве, достаточном для обеспечения нагрева, по меньшей мере, части топливопровода (12) в окрестности, по меньшей мере, одного отверстия (13) до температуры, составляющей, по меньшей мере, 260°С.
- 15. Способ по и. 13, отличающийся тем, что он дополнительно включает обеспечение каталитической поверхности (19) внутри камеры сгорания (14), при этом каталитическая поверхность (19) предназначена для эффективного снижения температуры, при которой топливо и окислитель реагируют вблизи каталитической поверхности.
- 16. Способ по и. 13, отличающийся тем, что топливом является водород.
- 17. Способ по и. 13, отличающийся тем, что топливо содержит водород и моноокись углерода.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US934595P | 1995-12-27 | 1995-12-27 | |
PCT/EP1996/005753 WO1997024509A1 (en) | 1995-12-27 | 1996-12-17 | Flameless combustor |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EA199800600A1 EA199800600A1 (ru) | 1998-12-24 |
EA000249B1 true EA000249B1 (ru) | 1999-02-25 |
Family
ID=21737075
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EA199800600A EA000249B1 (ru) | 1995-12-27 | 1996-12-17 | Беспламенная камера сгорания |
Country Status (21)
Country | Link |
---|---|
US (3) | US5899269A (ru) |
EP (1) | EP0870100B1 (ru) |
JP (1) | JP3747066B2 (ru) |
KR (1) | KR100445853B1 (ru) |
CN (1) | CN1079885C (ru) |
AT (1) | ATE191254T1 (ru) |
AU (1) | AU696743B2 (ru) |
BR (1) | BR9612363A (ru) |
CA (1) | CA2240411C (ru) |
DE (1) | DE69607485T2 (ru) |
DK (1) | DK0870100T3 (ru) |
EA (1) | EA000249B1 (ru) |
EG (1) | EG21060A (ru) |
ES (1) | ES2145513T3 (ru) |
GR (1) | GR3033618T3 (ru) |
IL (1) | IL124806A (ru) |
JO (1) | JO1948B1 (ru) |
MA (1) | MA24040A1 (ru) |
PT (1) | PT870100E (ru) |
TR (2) | TR199900452T2 (ru) |
WO (1) | WO1997024509A1 (ru) |
Families Citing this family (217)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
ES2145513T3 (es) * | 1995-12-27 | 2000-07-01 | Shell Int Research | Aparato de combustion sin llama y procedimiento. |
US5985222A (en) * | 1996-11-01 | 1999-11-16 | Noxtech, Inc. | Apparatus and method for reducing NOx from exhaust gases produced by industrial processes |
US6866097B2 (en) | 2000-04-24 | 2005-03-15 | Shell Oil Company | In situ thermal processing of a coal formation to increase a permeability/porosity of the formation |
US6698515B2 (en) | 2000-04-24 | 2004-03-02 | Shell Oil Company | In situ thermal processing of a coal formation using a relatively slow heating rate |
US6715546B2 (en) | 2000-04-24 | 2004-04-06 | Shell Oil Company | In situ production of synthesis gas from a hydrocarbon containing formation through a heat source wellbore |
US6715548B2 (en) | 2000-04-24 | 2004-04-06 | Shell Oil Company | In situ thermal processing of a hydrocarbon containing formation to produce nitrogen containing formation fluids |
US7011154B2 (en) * | 2000-04-24 | 2006-03-14 | Shell Oil Company | In situ recovery from a kerogen and liquid hydrocarbon containing formation |
US6588504B2 (en) | 2000-04-24 | 2003-07-08 | Shell Oil Company | In situ thermal processing of a coal formation to produce nitrogen and/or sulfur containing formation fluids |
US7032660B2 (en) * | 2001-04-24 | 2006-04-25 | Shell Oil Company | In situ thermal processing and inhibiting migration of fluids into or out of an in situ oil shale formation |
WO2003036033A1 (en) * | 2001-10-24 | 2003-05-01 | Shell Internationale Research Maatschappij B.V. | Simulation of in situ recovery from a hydrocarbon containing formation |
US7104319B2 (en) * | 2001-10-24 | 2006-09-12 | Shell Oil Company | In situ thermal processing of a heavy oil diatomite formation |
US7090013B2 (en) * | 2001-10-24 | 2006-08-15 | Shell Oil Company | In situ thermal processing of a hydrocarbon containing formation to produce heated fluids |
US7165615B2 (en) * | 2001-10-24 | 2007-01-23 | Shell Oil Company | In situ recovery from a hydrocarbon containing formation using conductor-in-conduit heat sources with an electrically conductive material in the overburden |
US6684948B1 (en) | 2002-01-15 | 2004-02-03 | Marshall T. Savage | Apparatus and method for heating subterranean formations using fuel cells |
US7182132B2 (en) * | 2002-01-15 | 2007-02-27 | Independant Energy Partners, Inc. | Linearly scalable geothermic fuel cells |
US8238730B2 (en) | 2002-10-24 | 2012-08-07 | Shell Oil Company | High voltage temperature limited heaters |
US6796789B1 (en) | 2003-01-14 | 2004-09-28 | Petro-Chem Development Co. Inc. | Method to facilitate flameless combustion absent catalyst or high temperature oxident |
AU2004235350B8 (en) | 2003-04-24 | 2013-03-07 | Shell Internationale Research Maatschappij B.V. | Thermal processes for subsurface formations |
US7631691B2 (en) * | 2003-06-24 | 2009-12-15 | Exxonmobil Upstream Research Company | Methods of treating a subterranean formation to convert organic matter into producible hydrocarbons |
US20070042306A1 (en) * | 2003-10-10 | 2007-02-22 | Bacon David W | Apparatus for igniting combustible mediums |
NZ550504A (en) | 2004-04-23 | 2008-10-31 | Shell Int Research | Temperature limited heaters used to heat subsurface formations |
US7168949B2 (en) * | 2004-06-10 | 2007-01-30 | Georgia Tech Research Center | Stagnation point reverse flow combustor for a combustion system |
US7425127B2 (en) * | 2004-06-10 | 2008-09-16 | Georgia Tech Research Corporation | Stagnation point reverse flow combustor |
US7293606B2 (en) * | 2005-03-09 | 2007-11-13 | 391854 Alberta Limited | Heat exchanging apparatus |
AU2006223450A1 (en) * | 2005-03-10 | 2006-09-21 | Shell Internationale Research Maatschappij B.V. | A heat transfer system for the combustion of a fuel and heating of a process fluid and a process that uses same |
MX2007010987A (es) * | 2005-03-10 | 2007-09-25 | Shell Int Research | Metodo para iniciar un sistema de calentamiento directo para la combustion sin flama de combustible, y el calentamiento directo de un fluido de proceso. |
US8224165B2 (en) | 2005-04-22 | 2012-07-17 | Shell Oil Company | Temperature limited heater utilizing non-ferromagnetic conductor |
US7966822B2 (en) * | 2005-06-30 | 2011-06-28 | General Electric Company | Reverse-flow gas turbine combustion system |
US7635025B2 (en) | 2005-10-24 | 2009-12-22 | Shell Oil Company | Cogeneration systems and processes for treating hydrocarbon containing formations |
GB2431673B (en) | 2005-10-26 | 2008-03-12 | Schlumberger Holdings | Downhole sampling apparatus and method for using same |
GB2446998B (en) * | 2005-12-21 | 2011-06-08 | Vetco Gray Scandinavia As | Method and apparatus for sub sea power generation |
US20070269755A2 (en) * | 2006-01-05 | 2007-11-22 | Petro-Chem Development Co., Inc. | Systems, apparatus and method for flameless combustion absent catalyst or high temperature oxidants |
US7591306B2 (en) * | 2006-02-27 | 2009-09-22 | Geosierra Llc | Enhanced hydrocarbon recovery by steam injection of oil sand formations |
US7604054B2 (en) * | 2006-02-27 | 2009-10-20 | Geosierra Llc | Enhanced hydrocarbon recovery by convective heating of oil sand formations |
US7404441B2 (en) * | 2006-02-27 | 2008-07-29 | Geosierra, Llc | Hydraulic feature initiation and propagation control in unconsolidated and weakly cemented sediments |
US20070199712A1 (en) * | 2006-02-27 | 2007-08-30 | Grant Hocking | Enhanced hydrocarbon recovery by steam injection of oil sand formations |
US20070199697A1 (en) * | 2006-02-27 | 2007-08-30 | Grant Hocking | Enhanced hydrocarbon recovery by steam injection of oil sand formations |
US7748458B2 (en) * | 2006-02-27 | 2010-07-06 | Geosierra Llc | Initiation and propagation control of vertical hydraulic fractures in unconsolidated and weakly cemented sediments |
US20070199706A1 (en) * | 2006-02-27 | 2007-08-30 | Grant Hocking | Enhanced hydrocarbon recovery by convective heating of oil sand formations |
US8151874B2 (en) | 2006-02-27 | 2012-04-10 | Halliburton Energy Services, Inc. | Thermal recovery of shallow bitumen through increased permeability inclusions |
US20070199700A1 (en) * | 2006-02-27 | 2007-08-30 | Grant Hocking | Enhanced hydrocarbon recovery by in situ combustion of oil sand formations |
US20070199701A1 (en) * | 2006-02-27 | 2007-08-30 | Grant Hocking | Ehanced hydrocarbon recovery by in situ combustion of oil sand formations |
US20070199710A1 (en) * | 2006-02-27 | 2007-08-30 | Grant Hocking | Enhanced hydrocarbon recovery by convective heating of oil sand formations |
US20070199711A1 (en) * | 2006-02-27 | 2007-08-30 | Grant Hocking | Enhanced hydrocarbon recovery by vaporizing solvents in oil sand formations |
US7866395B2 (en) * | 2006-02-27 | 2011-01-11 | Geosierra Llc | Hydraulic fracture initiation and propagation control in unconsolidated and weakly cemented sediments |
US20070199695A1 (en) * | 2006-02-27 | 2007-08-30 | Grant Hocking | Hydraulic Fracture Initiation and Propagation Control in Unconsolidated and Weakly Cemented Sediments |
US7520325B2 (en) | 2006-02-27 | 2009-04-21 | Geosierra Llc | Enhanced hydrocarbon recovery by in situ combustion of oil sand formations |
US20070199705A1 (en) * | 2006-02-27 | 2007-08-30 | Grant Hocking | Enhanced hydrocarbon recovery by vaporizing solvents in oil sand formations |
US7543638B2 (en) * | 2006-04-10 | 2009-06-09 | Schlumberger Technology Corporation | Low temperature oxidation for enhanced oil recovery |
AU2007261281B2 (en) | 2006-04-21 | 2011-07-07 | Shell Internationale Research Maatschappij B.V. | Sulfur barrier for use with in situ processes for treating formations |
US7644993B2 (en) | 2006-04-21 | 2010-01-12 | Exxonmobil Upstream Research Company | In situ co-development of oil shale with mineral recovery |
US20070254252A1 (en) * | 2006-04-28 | 2007-11-01 | Guenter Schaefer | Hydrogen burner with a shut-off valve near the gas jets |
US8016038B2 (en) * | 2006-09-18 | 2011-09-13 | Schlumberger Technology Corporation | Method and apparatus to facilitate formation sampling |
US7878243B2 (en) * | 2006-09-18 | 2011-02-01 | Schlumberger Technology Corporation | Method and apparatus for sampling high viscosity formation fluids |
US7770646B2 (en) | 2006-10-09 | 2010-08-10 | World Energy Systems, Inc. | System, method and apparatus for hydrogen-oxygen burner in downhole steam generator |
US7712528B2 (en) * | 2006-10-09 | 2010-05-11 | World Energy Systems, Inc. | Process for dispersing nanocatalysts into petroleum-bearing formations |
US9279583B2 (en) * | 2006-10-12 | 2016-03-08 | Stonewick, Inc. | Catalytic burner |
CA2666296A1 (en) * | 2006-10-13 | 2008-04-24 | Exxonmobil Upstream Research Company | Heating an organic-rich rock formation in situ to produce products with improved properties |
CN101563524B (zh) | 2006-10-13 | 2013-02-27 | 埃克森美孚上游研究公司 | 原位加热开发油页岩与开发更深的烃源结合 |
CN101595273B (zh) * | 2006-10-13 | 2013-01-02 | 埃克森美孚上游研究公司 | 用于原位页岩油开发的优化的井布置 |
JO2670B1 (en) | 2006-10-13 | 2012-06-17 | ايكسون موبيل ابستريم ريسيرتش | Improved shale oil production through in situ heating using hydraulic shatter production wells |
US7516787B2 (en) | 2006-10-13 | 2009-04-14 | Exxonmobil Upstream Research Company | Method of developing a subsurface freeze zone using formation fractures |
US7631690B2 (en) | 2006-10-20 | 2009-12-15 | Shell Oil Company | Heating hydrocarbon containing formations in a spiral startup staged sequence |
US8162052B2 (en) | 2008-01-23 | 2012-04-24 | Schlumberger Technology Corporation | Formation tester with low flowline volume and method of use thereof |
AU2008227167B2 (en) | 2007-03-22 | 2013-08-01 | Exxonmobil Upstream Research Company | Granular electrical connections for in situ formation heating |
BRPI0808508A2 (pt) | 2007-03-22 | 2014-08-19 | Exxonmobil Upstream Res Co | Métodos para aquecer uma formação de subsuperfície e uma formação rochosa rica em compostos orgânicos, e, método para produzir um fluido de hidrocarboneto |
US20080241774A1 (en) * | 2007-03-30 | 2008-10-02 | Pierangelo Ghilardi | Compact apparatus for generating a hot air flow with a gas burner |
JP2010523315A (ja) * | 2007-04-05 | 2010-07-15 | ウスター ポリテクニック インスティチュート | 多孔質アノード酸化層を有する複合構造および製造方法 |
WO2008131177A1 (en) | 2007-04-20 | 2008-10-30 | Shell Oil Company | In situ heat treatment of a tar sands formation after drive process treatment |
CA2680695C (en) | 2007-05-15 | 2013-09-03 | Exxonmobil Upstream Research Company | Downhole burners for in situ conversion of organic-rich rock formations |
AU2008253749B2 (en) | 2007-05-15 | 2014-03-20 | Exxonmobil Upstream Research Company | Downhole burner wells for in situ conversion of organic-rich rock formations |
US8146664B2 (en) | 2007-05-25 | 2012-04-03 | Exxonmobil Upstream Research Company | Utilization of low BTU gas generated during in situ heating of organic-rich rock |
CA2686830C (en) * | 2007-05-25 | 2015-09-08 | Exxonmobil Upstream Research Company | A process for producing hydrocarbon fluids combining in situ heating, a power plant and a gas plant |
AR067576A1 (es) * | 2007-07-20 | 2009-10-14 | Shell Int Research | Un calentador de combustion no inflamable y metodo para proporcionar calor a un conducto |
BRPI0814093A2 (pt) * | 2007-07-20 | 2015-02-03 | Shell Int Research | Aquecedor de combustão sem chama |
US7647966B2 (en) * | 2007-08-01 | 2010-01-19 | Halliburton Energy Services, Inc. | Method for drainage of heavy oil reservoir via horizontal wellbore |
WO2009052045A1 (en) | 2007-10-19 | 2009-04-23 | Shell Oil Company | Induction heaters used to heat subsurface formations |
US8671658B2 (en) | 2007-10-23 | 2014-03-18 | Ener-Core Power, Inc. | Oxidizing fuel |
US8393160B2 (en) | 2007-10-23 | 2013-03-12 | Flex Power Generation, Inc. | Managing leaks in a gas turbine system |
US8082995B2 (en) | 2007-12-10 | 2011-12-27 | Exxonmobil Upstream Research Company | Optimization of untreated oil shale geometry to control subsidence |
US7832477B2 (en) | 2007-12-28 | 2010-11-16 | Halliburton Energy Services, Inc. | Casing deformation and control for inclusion propagation |
EP2098683A1 (en) | 2008-03-04 | 2009-09-09 | ExxonMobil Upstream Research Company | Optimization of untreated oil shale geometry to control subsidence |
EP2276559A4 (en) | 2008-03-28 | 2017-10-18 | Exxonmobil Upstream Research Company | Low emission power generation and hydrocarbon recovery systems and methods |
MY156350A (en) | 2008-03-28 | 2016-02-15 | Exxonmobil Upstream Res Co | Low emission power generation and hydrocarbon recovery systems and methods |
US8162405B2 (en) | 2008-04-18 | 2012-04-24 | Shell Oil Company | Using tunnels for treating subsurface hydrocarbon containing formations |
US8091636B2 (en) | 2008-04-30 | 2012-01-10 | World Energy Systems Incorporated | Method for increasing the recovery of hydrocarbons |
US8230929B2 (en) | 2008-05-23 | 2012-07-31 | Exxonmobil Upstream Research Company | Methods of producing hydrocarbons for substantially constant composition gas generation |
JP5611961B2 (ja) | 2008-10-13 | 2014-10-22 | シエル・インターナシヨナル・リサーチ・マートスハツペイ・ベー・ヴエー | 地表下の炭化水素地層の循環熱伝導流体の加熱 |
EP2344738B1 (en) | 2008-10-14 | 2019-04-03 | Exxonmobil Upstream Research Company | Method and system for controlling the products of combustion |
AU2009304547A1 (en) * | 2008-10-17 | 2010-04-22 | Archon Technologies Ltd. | Well liner segments for in situ petroleum upgrading and recovery, and method of in situ upgrading and recovery |
US20100101793A1 (en) * | 2008-10-29 | 2010-04-29 | Symington William A | Electrically Conductive Methods For Heating A Subsurface Formation To Convert Organic Matter Into Hydrocarbon Fluids |
AU2009311358B2 (en) * | 2008-11-06 | 2016-03-03 | American Shale Oil, Llc | Heater and method for recovering hydrocarbons from underground deposits |
US8701413B2 (en) | 2008-12-08 | 2014-04-22 | Ener-Core Power, Inc. | Oxidizing fuel in multiple operating modes |
US8616279B2 (en) | 2009-02-23 | 2013-12-31 | Exxonmobil Upstream Research Company | Water treatment following shale oil production by in situ heating |
US20100258291A1 (en) | 2009-04-10 | 2010-10-14 | Everett De St Remey Edward | Heated liners for treating subsurface hydrocarbon containing formations |
US8621869B2 (en) | 2009-05-01 | 2014-01-07 | Ener-Core Power, Inc. | Heating a reaction chamber |
US20100275611A1 (en) * | 2009-05-01 | 2010-11-04 | Edan Prabhu | Distributing Fuel Flow in a Reaction Chamber |
BRPI1015966A2 (pt) | 2009-05-05 | 2016-05-31 | Exxonmobil Upstream Company | "método para tratar uma formação subterrânea, e, meio de armazenamento legível por computador." |
RU2513737C2 (ru) * | 2009-07-17 | 2014-04-20 | Уорлд Энерджи Системз Инкорпорейтед | Способ и устройство для скважинного газогенератора |
BR112012010294A2 (pt) | 2009-11-12 | 2017-11-07 | Exxonmobil Upstream Res Co | sistema integrado, e, método para a recuperação de hidrocarboneto de baixa emissão com produção de energia |
US8863839B2 (en) | 2009-12-17 | 2014-10-21 | Exxonmobil Upstream Research Company | Enhanced convection for in situ pyrolysis of organic-rich rock formations |
RU2524226C2 (ru) | 2010-03-08 | 2014-07-27 | Уорлд Энерджи Системз Инкорпорейтед | Скважинный парогенератор и способ его использования |
US8893468B2 (en) | 2010-03-15 | 2014-11-25 | Ener-Core Power, Inc. | Processing fuel and water |
US9033042B2 (en) | 2010-04-09 | 2015-05-19 | Shell Oil Company | Forming bitumen barriers in subsurface hydrocarbon formations |
US8631866B2 (en) | 2010-04-09 | 2014-01-21 | Shell Oil Company | Leak detection in circulated fluid systems for heating subsurface formations |
US9127538B2 (en) | 2010-04-09 | 2015-09-08 | Shell Oil Company | Methodologies for treatment of hydrocarbon formations using staged pyrolyzation |
US8820406B2 (en) | 2010-04-09 | 2014-09-02 | Shell Oil Company | Electrodes for electrical current flow heating of subsurface formations with conductive material in wellbore |
US20110256052A1 (en) * | 2010-04-15 | 2011-10-20 | Thomas Merritt | System and method for the generation of hydrogen fuel product |
US8652239B2 (en) | 2010-05-03 | 2014-02-18 | Worcester Polytechnic Institute | High permeance sulfur tolerant Pd/Cu alloy membranes |
AU2011271636B2 (en) | 2010-07-02 | 2016-03-17 | Exxonmobil Upstream Research Company | Low emission power generation systems and methods |
CA2801488C (en) | 2010-07-02 | 2018-11-06 | Exxonmobil Upstream Research Company | Low emission triple-cycle power generation systems and methods |
PL2588727T3 (pl) | 2010-07-02 | 2019-05-31 | Exxonmobil Upstream Res Co | Spalanie stechiometryczne z recyrkulacją gazów spalinowych i chłodnicą bezpośredniego kontaktu |
SG186157A1 (en) | 2010-07-02 | 2013-01-30 | Exxonmobil Upstream Res Co | Stoichiometric combustion of enriched air with exhaust gas recirculation |
BR112013001022A2 (pt) | 2010-08-30 | 2016-05-24 | Exxonmobil Upstream Res Compony | redução de olefina para geração de óleo por pirólise in situ |
BR112013000931A2 (pt) | 2010-08-30 | 2016-05-17 | Exxonmobil Upstream Res Co | integridade mecânica de poço para a pirólise in situ |
TWI563166B (en) | 2011-03-22 | 2016-12-21 | Exxonmobil Upstream Res Co | Integrated generation systems and methods for generating power |
TWI564474B (zh) | 2011-03-22 | 2017-01-01 | 艾克頌美孚上游研究公司 | 於渦輪系統中控制化學計量燃燒的整合系統和使用彼之產生動力的方法 |
TWI593872B (zh) | 2011-03-22 | 2017-08-01 | 艾克頌美孚上游研究公司 | 整合系統及產生動力之方法 |
TWI563165B (en) | 2011-03-22 | 2016-12-21 | Exxonmobil Upstream Res Co | Power generation system and method for generating power |
US9016370B2 (en) | 2011-04-08 | 2015-04-28 | Shell Oil Company | Partial solution mining of hydrocarbon containing layers prior to in situ heat treatment |
US9057028B2 (en) | 2011-05-25 | 2015-06-16 | Ener-Core Power, Inc. | Gasifier power plant and management of wastes |
US8955585B2 (en) | 2011-09-27 | 2015-02-17 | Halliburton Energy Services, Inc. | Forming inclusions in selected azimuthal orientations from a casing section |
US9309755B2 (en) | 2011-10-07 | 2016-04-12 | Shell Oil Company | Thermal expansion accommodation for circulated fluid systems used to heat subsurface formations |
US9273606B2 (en) | 2011-11-04 | 2016-03-01 | Ener-Core Power, Inc. | Controls for multi-combustor turbine |
US9279364B2 (en) | 2011-11-04 | 2016-03-08 | Ener-Core Power, Inc. | Multi-combustor turbine |
AU2012332851B2 (en) | 2011-11-04 | 2016-07-21 | Exxonmobil Upstream Research Company | Multiple electrical connections to optimize heating for in situ pyrolysis |
US9810050B2 (en) | 2011-12-20 | 2017-11-07 | Exxonmobil Upstream Research Company | Enhanced coal-bed methane production |
CN102563626B (zh) * | 2012-01-17 | 2014-12-17 | 中国科学技术大学 | 一种无焰燃烧装置 |
WO2013110980A1 (en) | 2012-01-23 | 2013-08-01 | Genie Ip B.V. | Heater pattern for in situ thermal processing of a subsurface hydrocarbon containing formation |
WO2013112133A1 (en) | 2012-01-23 | 2013-08-01 | Genie Ip B.V. | Heater pattern for in situ thermal processing of a subsurface hydrocarbon containing formation |
WO2013126709A1 (en) * | 2012-02-24 | 2013-08-29 | Good Earthkeeping Organization, Inc. | Advanced thermal conductive heater system for environmental remediation and the destruction of pollutants |
US8980192B2 (en) | 2012-03-09 | 2015-03-17 | Ener-Core Power, Inc. | Gradual oxidation below flameout temperature |
US9267432B2 (en) | 2012-03-09 | 2016-02-23 | Ener-Core Power, Inc. | Staged gradual oxidation |
US9359948B2 (en) | 2012-03-09 | 2016-06-07 | Ener-Core Power, Inc. | Gradual oxidation with heat control |
US8671917B2 (en) | 2012-03-09 | 2014-03-18 | Ener-Core Power, Inc. | Gradual oxidation with reciprocating engine |
US8926917B2 (en) | 2012-03-09 | 2015-01-06 | Ener-Core Power, Inc. | Gradual oxidation with adiabatic temperature above flameout temperature |
US8807989B2 (en) | 2012-03-09 | 2014-08-19 | Ener-Core Power, Inc. | Staged gradual oxidation |
US9328916B2 (en) | 2012-03-09 | 2016-05-03 | Ener-Core Power, Inc. | Gradual oxidation with heat control |
US9347664B2 (en) | 2012-03-09 | 2016-05-24 | Ener-Core Power, Inc. | Gradual oxidation with heat control |
US9328660B2 (en) | 2012-03-09 | 2016-05-03 | Ener-Core Power, Inc. | Gradual oxidation and multiple flow paths |
US9371993B2 (en) | 2012-03-09 | 2016-06-21 | Ener-Core Power, Inc. | Gradual oxidation below flameout temperature |
US9567903B2 (en) | 2012-03-09 | 2017-02-14 | Ener-Core Power, Inc. | Gradual oxidation with heat transfer |
US9234660B2 (en) | 2012-03-09 | 2016-01-12 | Ener-Core Power, Inc. | Gradual oxidation with heat transfer |
US9206980B2 (en) | 2012-03-09 | 2015-12-08 | Ener-Core Power, Inc. | Gradual oxidation and autoignition temperature controls |
US9353946B2 (en) | 2012-03-09 | 2016-05-31 | Ener-Core Power, Inc. | Gradual oxidation with heat transfer |
US8980193B2 (en) | 2012-03-09 | 2015-03-17 | Ener-Core Power, Inc. | Gradual oxidation and multiple flow paths |
US9359947B2 (en) | 2012-03-09 | 2016-06-07 | Ener-Core Power, Inc. | Gradual oxidation with heat control |
US9017618B2 (en) | 2012-03-09 | 2015-04-28 | Ener-Core Power, Inc. | Gradual oxidation with heat exchange media |
US9273608B2 (en) | 2012-03-09 | 2016-03-01 | Ener-Core Power, Inc. | Gradual oxidation and autoignition temperature controls |
US9381484B2 (en) | 2012-03-09 | 2016-07-05 | Ener-Core Power, Inc. | Gradual oxidation with adiabatic temperature above flameout temperature |
US8844473B2 (en) | 2012-03-09 | 2014-09-30 | Ener-Core Power, Inc. | Gradual oxidation with reciprocating engine |
US9534780B2 (en) | 2012-03-09 | 2017-01-03 | Ener-Core Power, Inc. | Hybrid gradual oxidation |
US9726374B2 (en) | 2012-03-09 | 2017-08-08 | Ener-Core Power, Inc. | Gradual oxidation with flue gas |
US9353682B2 (en) | 2012-04-12 | 2016-05-31 | General Electric Company | Methods, systems and apparatus relating to combustion turbine power plants with exhaust gas recirculation |
US9784185B2 (en) | 2012-04-26 | 2017-10-10 | General Electric Company | System and method for cooling a gas turbine with an exhaust gas provided by the gas turbine |
US10273880B2 (en) | 2012-04-26 | 2019-04-30 | General Electric Company | System and method of recirculating exhaust gas for use in a plurality of flow paths in a gas turbine engine |
AU2013256823B2 (en) | 2012-05-04 | 2015-09-03 | Exxonmobil Upstream Research Company | Systems and methods of detecting an intersection between a wellbore and a subterranean structure that includes a marker material |
JP2013249605A (ja) * | 2012-05-31 | 2013-12-12 | Ihi Corp | ガスハイドレート回収装置 |
US10107495B2 (en) | 2012-11-02 | 2018-10-23 | General Electric Company | Gas turbine combustor control system for stoichiometric combustion in the presence of a diluent |
US9708977B2 (en) | 2012-12-28 | 2017-07-18 | General Electric Company | System and method for reheat in gas turbine with exhaust gas recirculation |
US9869279B2 (en) | 2012-11-02 | 2018-01-16 | General Electric Company | System and method for a multi-wall turbine combustor |
US9631815B2 (en) | 2012-12-28 | 2017-04-25 | General Electric Company | System and method for a turbine combustor |
US10138815B2 (en) | 2012-11-02 | 2018-11-27 | General Electric Company | System and method for diffusion combustion in a stoichiometric exhaust gas recirculation gas turbine system |
US9611756B2 (en) | 2012-11-02 | 2017-04-04 | General Electric Company | System and method for protecting components in a gas turbine engine with exhaust gas recirculation |
US9599070B2 (en) | 2012-11-02 | 2017-03-21 | General Electric Company | System and method for oxidant compression in a stoichiometric exhaust gas recirculation gas turbine system |
US9803865B2 (en) | 2012-12-28 | 2017-10-31 | General Electric Company | System and method for a turbine combustor |
US9574496B2 (en) | 2012-12-28 | 2017-02-21 | General Electric Company | System and method for a turbine combustor |
US10215412B2 (en) | 2012-11-02 | 2019-02-26 | General Electric Company | System and method for load control with diffusion combustion in a stoichiometric exhaust gas recirculation gas turbine system |
US10208677B2 (en) | 2012-12-31 | 2019-02-19 | General Electric Company | Gas turbine load control system |
US9581081B2 (en) | 2013-01-13 | 2017-02-28 | General Electric Company | System and method for protecting components in a gas turbine engine with exhaust gas recirculation |
US9291027B2 (en) | 2013-01-25 | 2016-03-22 | Schlumberger Technology Corporation | Packer and packer outer layer |
US9512759B2 (en) | 2013-02-06 | 2016-12-06 | General Electric Company | System and method for catalyst heat utilization for gas turbine with exhaust gas recirculation |
TW201502356A (zh) | 2013-02-21 | 2015-01-16 | Exxonmobil Upstream Res Co | 氣渦輪機排氣中氧之減少 |
US9938861B2 (en) | 2013-02-21 | 2018-04-10 | Exxonmobil Upstream Research Company | Fuel combusting method |
US10221762B2 (en) | 2013-02-28 | 2019-03-05 | General Electric Company | System and method for a turbine combustor |
US9618261B2 (en) | 2013-03-08 | 2017-04-11 | Exxonmobil Upstream Research Company | Power generation and LNG production |
JP6143895B2 (ja) | 2013-03-08 | 2017-06-07 | エクソンモービル アップストリーム リサーチ カンパニー | 発電及びメタンハイドレートからのメタン回収 |
US20140250945A1 (en) | 2013-03-08 | 2014-09-11 | Richard A. Huntington | Carbon Dioxide Recovery |
TW201500635A (zh) | 2013-03-08 | 2015-01-01 | Exxonmobil Upstream Res Co | 處理廢氣以供用於提高油回收 |
US9631542B2 (en) | 2013-06-28 | 2017-04-25 | General Electric Company | System and method for exhausting combustion gases from gas turbine engines |
TWI654368B (zh) | 2013-06-28 | 2019-03-21 | 美商艾克頌美孚上游研究公司 | 用於控制在廢氣再循環氣渦輪機系統中的廢氣流之系統、方法與媒體 |
US9835089B2 (en) | 2013-06-28 | 2017-12-05 | General Electric Company | System and method for a fuel nozzle |
US9617914B2 (en) | 2013-06-28 | 2017-04-11 | General Electric Company | Systems and methods for monitoring gas turbine systems having exhaust gas recirculation |
US9903588B2 (en) | 2013-07-30 | 2018-02-27 | General Electric Company | System and method for barrier in passage of combustor of gas turbine engine with exhaust gas recirculation |
US9587510B2 (en) | 2013-07-30 | 2017-03-07 | General Electric Company | System and method for a gas turbine engine sensor |
US9951658B2 (en) | 2013-07-31 | 2018-04-24 | General Electric Company | System and method for an oxidant heating system |
AU2014340644B2 (en) | 2013-10-22 | 2017-02-02 | Exxonmobil Upstream Research Company | Systems and methods for regulating an in situ pyrolysis process |
US9394772B2 (en) | 2013-11-07 | 2016-07-19 | Exxonmobil Upstream Research Company | Systems and methods for in situ resistive heating of organic matter in a subterranean formation |
US9752458B2 (en) | 2013-12-04 | 2017-09-05 | General Electric Company | System and method for a gas turbine engine |
US10030588B2 (en) | 2013-12-04 | 2018-07-24 | General Electric Company | Gas turbine combustor diagnostic system and method |
US10227920B2 (en) | 2014-01-15 | 2019-03-12 | General Electric Company | Gas turbine oxidant separation system |
US9863267B2 (en) | 2014-01-21 | 2018-01-09 | General Electric Company | System and method of control for a gas turbine engine |
US9915200B2 (en) | 2014-01-21 | 2018-03-13 | General Electric Company | System and method for controlling the combustion process in a gas turbine operating with exhaust gas recirculation |
US10079564B2 (en) | 2014-01-27 | 2018-09-18 | General Electric Company | System and method for a stoichiometric exhaust gas recirculation gas turbine system |
CA2975740C (en) | 2014-01-31 | 2023-10-24 | Harry Bailey Curlett | Method and system for subsurface resource production |
US10047633B2 (en) | 2014-05-16 | 2018-08-14 | General Electric Company | Bearing housing |
US10655542B2 (en) | 2014-06-30 | 2020-05-19 | General Electric Company | Method and system for startup of gas turbine system drive trains with exhaust gas recirculation |
US10060359B2 (en) | 2014-06-30 | 2018-08-28 | General Electric Company | Method and system for combustion control for gas turbine system with exhaust gas recirculation |
US9885290B2 (en) | 2014-06-30 | 2018-02-06 | General Electric Company | Erosion suppression system and method in an exhaust gas recirculation gas turbine system |
CN104453818B (zh) * | 2014-11-06 | 2018-01-02 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种火烧吞吐井注采一体化管柱及其点火方法 |
AU2015350480A1 (en) | 2014-11-21 | 2017-05-25 | Exxonmobil Upstream Research Company | Mitigating the effects of subsurface shunts during bulk heating of a subsurface formation |
US9819292B2 (en) | 2014-12-31 | 2017-11-14 | General Electric Company | Systems and methods to respond to grid overfrequency events for a stoichiometric exhaust recirculation gas turbine |
US9869247B2 (en) | 2014-12-31 | 2018-01-16 | General Electric Company | Systems and methods of estimating a combustion equivalence ratio in a gas turbine with exhaust gas recirculation |
US10788212B2 (en) | 2015-01-12 | 2020-09-29 | General Electric Company | System and method for an oxidant passageway in a gas turbine system with exhaust gas recirculation |
US10094566B2 (en) | 2015-02-04 | 2018-10-09 | General Electric Company | Systems and methods for high volumetric oxidant flow in gas turbine engine with exhaust gas recirculation |
US10316746B2 (en) | 2015-02-04 | 2019-06-11 | General Electric Company | Turbine system with exhaust gas recirculation, separation and extraction |
US10253690B2 (en) | 2015-02-04 | 2019-04-09 | General Electric Company | Turbine system with exhaust gas recirculation, separation and extraction |
US10267270B2 (en) | 2015-02-06 | 2019-04-23 | General Electric Company | Systems and methods for carbon black production with a gas turbine engine having exhaust gas recirculation |
US10145269B2 (en) | 2015-03-04 | 2018-12-04 | General Electric Company | System and method for cooling discharge flow |
US10480792B2 (en) | 2015-03-06 | 2019-11-19 | General Electric Company | Fuel staging in a gas turbine engine |
CN106918053B (zh) * | 2015-12-24 | 2022-12-02 | 中国石油天然气股份有限公司 | 油田开采用点火装置及油田开采方法 |
CN105840162B (zh) * | 2016-05-17 | 2019-09-17 | 赵金岷 | 地下燃烧对流加热方法 |
US10272385B2 (en) * | 2016-05-17 | 2019-04-30 | Linde Engineering North America, Inc. | Flameless thermal oxidizer for oxidizing gaseous effluent streams containing hydrogen gas |
US10697630B1 (en) | 2019-08-02 | 2020-06-30 | Edan Prabhu | Apparatus and method for reacting fluids using a porous heat exchanger |
RU2750638C1 (ru) * | 2020-02-28 | 2021-06-30 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия имени Адмирала флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" | Устройство для беспламенного получения тепловой энергии из углеводородных топлив |
US11433352B1 (en) | 2021-10-18 | 2022-09-06 | Edan Prabhu | Apparatus and method for oxidizing fluid mixtures using porous and non-porous heat exchangers |
US11939901B1 (en) | 2023-06-12 | 2024-03-26 | Edan Prabhu | Oxidizing reactor apparatus |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4445570A (en) * | 1982-02-25 | 1984-05-01 | Retallick William B | High pressure combustor having a catalytic air preheater |
US5404952A (en) * | 1993-12-20 | 1995-04-11 | Shell Oil Company | Heat injection process and apparatus |
Family Cites Families (28)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US35696A (en) * | 1862-06-24 | Improved mode of constructing and arranging foot-lights for theaters | ||
US3072189A (en) * | 1958-05-12 | 1963-01-08 | Phillips Petroleum Co | Process and apparatus for in situ combustion |
US2985240A (en) * | 1959-05-21 | 1961-05-23 | Sinclair Oil & Gas Company | Bottom hole burner |
US3272262A (en) * | 1964-01-23 | 1966-09-13 | Pan American Petroleum Corp | Ignition of thick pay formations |
US3507332A (en) * | 1965-11-29 | 1970-04-21 | Phillips Petroleum Co | High temperature cements |
US3372754A (en) * | 1966-05-31 | 1968-03-12 | Mobil Oil Corp | Well assembly for heating a subterranean formation |
US3680635A (en) * | 1969-12-30 | 1972-08-01 | Sun Oil Co Delaware | Method and apparatus for igniting well heaters |
US3817332A (en) * | 1969-12-30 | 1974-06-18 | Sun Oil Co | Method and apparatus for catalytically heating wellbores |
US3680636A (en) * | 1969-12-30 | 1972-08-01 | Sun Oil Co | Method and apparatus for ignition and heating of earth formations |
US3880235A (en) * | 1969-12-30 | 1975-04-29 | Sun Oil Co Delaware | Method and apparatus for igniting well heaters |
US3713482A (en) * | 1971-05-04 | 1973-01-30 | H Lichte | Gas flow regulator for wellbore catalytic heaters |
US3928961A (en) * | 1971-05-13 | 1975-12-30 | Engelhard Min & Chem | Catalytically-supported thermal combustion |
US3780803A (en) * | 1971-05-17 | 1973-12-25 | Sun Oil Co | Downhole control valve for catalytic wellbore heaters |
US3804163A (en) * | 1972-06-08 | 1974-04-16 | Sun Oil Co | Catalytic wellbore heater |
US3982592A (en) * | 1974-12-20 | 1976-09-28 | World Energy Systems | In situ hydrogenation of hydrocarbons in underground formations |
MX3874E (es) * | 1975-12-29 | 1981-08-26 | Engelhard Min & Chem | Mejoras en metodo para iniciar un sistema de combustion utilizando un catalizador |
US4237973A (en) * | 1978-10-04 | 1980-12-09 | Todd John C | Method and apparatus for steam generation at the bottom of a well bore |
US4377205A (en) * | 1981-03-06 | 1983-03-22 | Retallick William B | Low pressure combustor for generating steam downhole |
US4930454A (en) * | 1981-08-14 | 1990-06-05 | Dresser Industries, Inc. | Steam generating system |
US4886118A (en) * | 1983-03-21 | 1989-12-12 | Shell Oil Company | Conductively heating a subterranean oil shale to create permeability and subsequently produce oil |
US4640352A (en) * | 1983-03-21 | 1987-02-03 | Shell Oil Company | In-situ steam drive oil recovery process |
US4706751A (en) * | 1986-01-31 | 1987-11-17 | S-Cal Research Corp. | Heavy oil recovery process |
US5297626A (en) * | 1992-06-12 | 1994-03-29 | Shell Oil Company | Oil recovery process |
US5255742A (en) | 1992-06-12 | 1993-10-26 | Shell Oil Company | Heat injection process |
US5355668A (en) * | 1993-01-29 | 1994-10-18 | General Electric Company | Catalyst-bearing component of gas turbine engine |
US5433271A (en) * | 1993-12-20 | 1995-07-18 | Shell Oil Company | Heat injection process |
ES2145513T3 (es) * | 1995-12-27 | 2000-07-01 | Shell Int Research | Aparato de combustion sin llama y procedimiento. |
US5862858A (en) * | 1996-12-26 | 1999-01-26 | Shell Oil Company | Flameless combustor |
-
1996
- 1996-12-17 ES ES96944607T patent/ES2145513T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1996-12-17 DK DK96944607T patent/DK0870100T3/da active
- 1996-12-17 EP EP96944607A patent/EP0870100B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1996-12-17 TR TR1999/00452T patent/TR199900452T2/xx unknown
- 1996-12-17 KR KR10-1998-0704983A patent/KR100445853B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1996-12-17 CN CN96199386A patent/CN1079885C/zh not_active Expired - Lifetime
- 1996-12-17 EA EA199800600A patent/EA000249B1/ru not_active IP Right Cessation
- 1996-12-17 CA CA002240411A patent/CA2240411C/en not_active Expired - Lifetime
- 1996-12-17 AT AT96944607T patent/ATE191254T1/de not_active IP Right Cessation
- 1996-12-17 DE DE69607485T patent/DE69607485T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1996-12-17 JP JP52401097A patent/JP3747066B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1996-12-17 AU AU13033/97A patent/AU696743B2/en not_active Ceased
- 1996-12-17 WO PCT/EP1996/005753 patent/WO1997024509A1/en active IP Right Grant
- 1996-12-17 TR TR1998/01220T patent/TR199801220T2/xx unknown
- 1996-12-17 IL IL12480696A patent/IL124806A/en not_active IP Right Cessation
- 1996-12-17 PT PT96944607T patent/PT870100E/pt unknown
- 1996-12-17 BR BR9612363A patent/BR9612363A/pt not_active IP Right Cessation
- 1996-12-25 EG EG118796A patent/EG21060A/xx active
- 1996-12-25 MA MA24441A patent/MA24040A1/fr unknown
- 1996-12-26 JO JO19961948A patent/JO1948B1/en active
- 1996-12-26 US US08/774,168 patent/US5899269A/en not_active Expired - Lifetime
-
1999
- 1999-01-19 US US09/233,300 patent/US6269882B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1999-01-19 US US09/233,301 patent/US6019172A/en not_active Expired - Lifetime
-
2000
- 2000-06-07 GR GR20000401304T patent/GR3033618T3/el not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4445570A (en) * | 1982-02-25 | 1984-05-01 | Retallick William B | High pressure combustor having a catalytic air preheater |
US5404952A (en) * | 1993-12-20 | 1995-04-11 | Shell Oil Company | Heat injection process and apparatus |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
PT870100E (pt) | 2000-09-29 |
ATE191254T1 (de) | 2000-04-15 |
JO1948B1 (en) | 1997-12-15 |
CA2240411A1 (en) | 1997-07-10 |
EA199800600A1 (ru) | 1998-12-24 |
MA24040A1 (fr) | 1997-07-01 |
US5899269A (en) | 1999-05-04 |
EG21060A (en) | 2000-10-31 |
AU696743B2 (en) | 1998-09-17 |
US6269882B1 (en) | 2001-08-07 |
IL124806A0 (en) | 1999-01-26 |
DK0870100T3 (da) | 2000-07-17 |
EP0870100B1 (en) | 2000-03-29 |
JP2000503084A (ja) | 2000-03-14 |
CA2240411C (en) | 2005-02-22 |
CN1206447A (zh) | 1999-01-27 |
DE69607485T2 (de) | 2000-09-14 |
TR199900452T2 (xx) | 1999-07-21 |
KR19990076856A (ko) | 1999-10-25 |
WO1997024509A1 (en) | 1997-07-10 |
KR100445853B1 (ko) | 2004-10-15 |
CN1079885C (zh) | 2002-02-27 |
AU1303397A (en) | 1997-07-28 |
IL124806A (en) | 2001-04-30 |
DE69607485D1 (de) | 2000-05-04 |
BR9612363A (pt) | 1999-07-13 |
ES2145513T3 (es) | 2000-07-01 |
US6019172A (en) | 2000-02-01 |
EP0870100A1 (en) | 1998-10-14 |
TR199801220T2 (xx) | 1998-10-21 |
GR3033618T3 (en) | 2000-10-31 |
JP3747066B2 (ja) | 2006-02-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EA000249B1 (ru) | Беспламенная камера сгорания | |
US5862858A (en) | Flameless combustor | |
US5404952A (en) | Heat injection process and apparatus | |
USRE35696E (en) | Heat injection process | |
US3982592A (en) | In situ hydrogenation of hydrocarbons in underground formations | |
JPS5875605A (ja) | 蒸気生成装置 | |
US5488990A (en) | Apparatus and method for generating inert gas and heating injected gas | |
WO2005038347A2 (en) | Apparatus for igniting combustible mediums | |
EA004696B1 (ru) | Извлечение нефти путем сжигания на месте | |
US3880235A (en) | Method and apparatus for igniting well heaters | |
CN106918053B (zh) | 油田开采用点火装置及油田开采方法 | |
JP3825807B2 (ja) | 無炎燃焼器 | |
US3712375A (en) | Method for catalytically heating wellbores | |
US3680636A (en) | Method and apparatus for ignition and heating of earth formations | |
US3680635A (en) | Method and apparatus for igniting well heaters | |
CA1136867A (en) | System for combustion of gases of low heating value | |
AU2016100004A4 (en) | Oxygen enriched ucg method | |
CA2001748A1 (en) | Gas burner with a premixing/preheating zone |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AM AZ BY KG MD TJ TM |
|
MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): KZ |
|
MK4A | Patent expired |
Designated state(s): RU |