EA012767B1 - Система и способ для нагрева углеводородсодержащего пласта - Google Patents

Система и способ для нагрева углеводородсодержащего пласта Download PDF

Info

Publication number
EA012767B1
EA012767B1 EA200702300A EA200702300A EA012767B1 EA 012767 B1 EA012767 B1 EA 012767B1 EA 200702300 A EA200702300 A EA 200702300A EA 200702300 A EA200702300 A EA 200702300A EA 012767 B1 EA012767 B1 EA 012767B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
temperature
formation
heater
heaters
ferromagnetic
Prior art date
Application number
EA200702300A
Other languages
English (en)
Other versions
EA200702300A1 (ru
Inventor
Уильям Джордж Койт
Питер Терри Гриффин
Пол Тейлор Гамильтон
Чиа-Фу Хсу
Стэнли Лерой Мейсон
Аллан Джеймс Самюель
Харолд Дж. Винигар
Ронни Уейд Уоткинс
Original Assignee
Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. filed Critical Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В.
Publication of EA200702300A1 publication Critical patent/EA200702300A1/ru
Publication of EA012767B1 publication Critical patent/EA012767B1/ru

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/30Specific pattern of wells, e.g. optimising the spacing of wells
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L3/00Gaseous fuels; Natural gas; Synthetic natural gas obtained by processes not covered by subclass C10G, C10K; Liquefied petroleum gas
    • C10L3/06Natural gas; Synthetic natural gas obtained by processes not covered by C10G, C10K3/02 or C10K3/04
    • C10L3/08Production of synthetic natural gas
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B36/00Heating, cooling or insulating arrangements for boreholes or wells, e.g. for use in permafrost zones
    • E21B36/04Heating, cooling or insulating arrangements for boreholes or wells, e.g. for use in permafrost zones using electrical heaters
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/16Enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons
    • E21B43/17Interconnecting two or more wells by fracturing or otherwise attacking the formation
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/16Enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons
    • E21B43/24Enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons using heat, e.g. steam injection
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/16Enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons
    • E21B43/24Enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons using heat, e.g. steam injection
    • E21B43/2401Enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons using heat, e.g. steam injection by means of electricity
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B2214/00Aspects relating to resistive heating, induction heating and heating using microwaves, covered by groups H05B3/00, H05B6/00
    • H05B2214/03Heating of hydrocarbons

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)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
  • Resistance Heating (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
  • General Induction Heating (AREA)
  • Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
  • Surface Heating Bodies (AREA)
  • Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
  • Pipe Accessories (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Lubricants (AREA)
  • Auxiliary Devices For And Details Of Packaging Control (AREA)
  • Air-Conditioning For Vehicles (AREA)
  • Communication Control (AREA)
  • Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
  • Exposure Or Original Feeding In Electrophotography (AREA)
  • Thermotherapy And Cooling Therapy Devices (AREA)
  • Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)
  • Jet Pumps And Other Pumps (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)

Abstract

Описаны способ и система для обработки углеводородсодержащего пласта. Система содержит две или более групп протяженных нагревателей для подвода тепла к пласту. Каждая группа нагревателей включает триаду трехфазных нагревателей, размещенных в пробуренных в пласте стволах скважин, по меньшей мере, частично не обсаженных обсадной колонной. Нагреватели в группе электрически соединены между собой ниже поверхности пласта. Группы нагревателей сконфигурированы таким образом, чтобы предотвращалось протекание результирующего электрического тока через пласт по меньшей мере между двумя группами. Каждая триада трехфазных нагревателей подключена к собственному изолированному трехфазному трансформатору так, чтобы триады были, по существу, электрически изолированы одна от другой.

Description

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение вообще относится к способам и системам для нагревания и добычи углеводородов, водорода и/или других продуктов из различных подземных пластов, например пластов, содержащих углеводороды. Варианты осуществления относятся к конфигурациям нагревателей и местам расположения эксплуатационных скважин для обработки углеводородсодержащих пластов.
Уровень техники
Углеводороды, добываемые из подземных пластов, часто используют в качестве источников энергии, сырья и потребительской продукции. Беспокойства, связанные с истощением располагаемых ресурсов углеводородов и снижением качества добываемых углеводородов в целом, обуславливают разработку способов более эффективного извлечения, обработки и/или использования имеющихся в распоряжении источников углеводородов. Внутрипластовые процессы могут быть использованы для извлечения углеводородных материалов из пластов подземных месторождений. Может возникнуть необходимость в изменении химических и/или физических свойств углеводородного материала в пласте таким образом, чтобы этот углеводородный материал можно было легче извлечь из подземного пласта. Изменения химических и физических свойств могут включать в себя проводимые в пласте реакции, в результате которых получаются извлекаемые флюиды, а также происходят изменения состава, изменения растворимости, изменения плотности, фазовые изменения и/или изменения вязкости углеводородного материала, находящегося в пласте. Флюидом может быть, в частности, газ, жидкость, эмульсия, суспензия и/или поток твердых частиц, которые имеют текучесть сходную с текучестью жидкости.
Нагреватели для нагревания пласта при осуществлении внутрипластового процесса могут быть размещены в стволах скважин. Примеры внутрипластовых процессов с использованием нагревателей, размещенных в стволе скважины, раскрыты в патентных документах И8 2634961 (ЪщпдЩош). И8 2732195 (Ещпдйтот), И8 2780450 (Ещпдйтот), И8 2789805 (Ьщпдйгот), И8 2923535 (Ещпдйгот) и И8 4886118 (Уап Меига е! а1.).
В патентных документах И8 2923535 (Ещпдйтот) и И8 4886118 (Уап Меига е! а1.) описано применение нагрева пластов нефтяных сланцев. Нагревание может быть применено к пласту нефтяного сланца с целью осуществления в этом пласте процесса пиролиза керогена. Нагревание также может создать разрыв в пласте для повышения его проницаемости. Повышенная проницаемость может позволить пластовому флюиду перемещаться к эксплуатационной скважине, где этот пластовый флюид извлекается из пласта. В некоторых способах, описанных, например, Вщпдйгот для инициирования процесса сжигания в проницаемый пласт вводят газообразную среду, содержащую кислород, предпочтительно ещё горячую, из ступени предварительного нагрева.
Для нагревания пласта может быть использован источник тепла. При этом для нагревания пласта посредством излучения и/или теплопроводности могут быть использованы электрические нагреватели. Электрический нагреватель может содержать резистивный нагревательный элемент. В патентном документе И8 2548360 (Оетташ) описан электрический нагревательный элемент, размещенный в вязкой нефти в стволе скважины. Этот нагревательный элемент нагревает и разжижает нефть так, чтобы её можно было откачивать из ствола скважины. В документе И8 4716960 (Еа§!1ип6) описана насоснокомпрессорная колонна нефтяной скважины, электрически нагреваемая путем пропускания тока с относительно низким напряжением через насосно-компрессорную колонну для предотвращения образования твердой фазы. В документе И8 5065818 (Уап Едтопб) описан электрический нагревательный элемент, который зацементирован в стволе скважины без обсадной колонны, окружающей нагревательный элемент.
В документе И8 6023554 (Утедаг е! а1.) описан электрический нагревательный элемент, который размещен в обсадной колонне. Этот нагревательный элемент генерирует излучаемую энергию, которая нагревает обсадную колонну. Между указанной обсадной колонной и пластом может быть размещен наполнитель из твердого гранулированного материала. Обсадная колонна посредством теплопроводности может нагревать наполнитель, который, в свою очередь, за счет теплопроводности нагревает пласт.
Неизолированные металлические нагреватели могут допускать утечки тока в пласт. Утечка тока в пласт может вызывать нежелательный и/или неоднородный нагрев в пласте. Поэтому выгодно иметь нагревательную систему, которая обеспечивает однородный нагрев по длине нагревателя, эффективно нагревает пласт и/или препятствует утечке тока между нагревателями и в пласт.
Сущность изобретения
Раскрытые в настоящем описании варианты осуществления изобретения относятся, в основном, к системам, способам и нагревателям для обработки подземных пластов. Описанные здесь варианты осуществления относятся также к нагревателям, которые содержат новые элементы. Такие нагреватели могут быть получены посредством раскрытых в данном описании систем и методов.
В некоторых вариантах осуществления изобретение обеспечивает систему для обработки углеводородсодержащего пласта, включающую две или более группы протяженных нагревателей, при этом одна группа содержит два или более нагревателей, размещенных в двух или более отверстиях в пласте, причем нагреватели группы электрически соединены ниже поверхности пласта, отверстия представляют собой, по меньшей мере частично, скважины без обсадных колонн в углеводородсодержащем слое пла- 1 012767 ста, при этом группы нагревателей электрически сконфигурированы таким образом, что предотвращается протекание тока через пласт между по меньшей мере двумя группами нагревателей, а нагреватели сконфигурированы для обеспечения подвода тепла к пласту.
В определенных вариантах осуществления изобретение обеспечивает одну или большее количество систем, способов и/или нагревателей. В некоторых вариантах осуществления используют системы, способы и/или нагреватели, предназначенные для обработки пластов.
В других вариантах осуществления особенности конкретных вариантов осуществления могут быть скомбинированы с особенностями какого-либо из других вариантов осуществления.
В других вариантах осуществления обработка пласта осуществляется с использованием какоголибо способа, системы или нагревателя, раскрытых в настоящем описании.
В других вариантах осуществления к описанным здесь конкретным вариантам осуществления могут быть добавлены дополнительные признаки.
Краткое описание чертежей
Преимущества настоящего изобретения могут быть очевидными для специалистов в данной области техники с извлечением полезной информации из нижеследующего подробного описания и ссылок на сопровождающие чертежи.
Фиг. 1 - иллюстрация стадий нагревания пласта, содержащего углеводороды;
фиг. 2 - схематическое изображение части системы для внутрипластовой конверсии, предназначенной для обработки пласта, содержащего углеводороды;
фиг. 3, 4 и 5 - вариант осуществления нагревателя с ограничением температуры, выполненного с внешним электрическим проводником, имеющим участок из ферромагнитного материала и участок из неферромагнитного материала, виды в продольном и поперечном разрезах;
фиг. 6А и 6В - вариант осуществления нагревателя с ограничением температуры, виды в продольном и поперечном разрезах;
фиг. 7 - вариант осуществления нагревателя с ограничением температуры, в котором несущий элемент обеспечивает большую часть отводимой теплоты при температуре ниже температуры Кюри ферромагнитного проводника;
фиг. 8 и 9 - вариант осуществления нагревателей с ограничением температуры, в которых оболочка нагревателя обеспечивает большую часть тепловой выходной мощности при температуре ниже температуры Кюри ферромагнитного проводника;
фиг. 10 - вариант осуществления нагревателей с ограничением температуры, соединенных с образованием конфигурации, соответствующей цепи трехфазного тока.
фиг. 11 - вариант осуществления трех нагревателей, соединенных с образованием конфигурации, соответствующей цепи трехфазного тока;
фит. 12 - вариант осуществления нагревателя И-образной формы, включенного в цепь трехфазного тока, вид сбоку;
фиг. 13 - вариант осуществления множества триад из нагревателей в пласте, соединенных по трехфазной схеме, вид сверху;
фиг. 14 - вариант осуществления, отображенный на фиг. 13, вместе с эксплуатационными скважинами, вид сверху;
фиг. 15 - вариант осуществления множества триад из нагревателей, соединенных по трехфазной схеме, расположенных с образованием сетки из шестиугольников, вид сверху;
фиг. 16 - вариант осуществления шестиугольника, показанного на фиг. 15, вид сверху;
фиг. 17 - вариант осуществления с триадами, соединенными с горизонтальной коллекторной скважиной;
фиг. 18 - суммарные количества добытых газа и нефти в зависимости от времени, установленные по результатам моделирования 8ТАК8, при использовании нагревателей и схемы расположения нагревателей, иллюстрируемых на фиг. 11 и фиг. 13.
Хотя изобретение допускает различные модификации и альтернативные формы выполнения, его конкретные варианты осуществления показаны в качестве примера на чертежах, выполненных не в масштабе, и могут быть описаны здесь подробно. Следует, однако, понимать, что чертежи и подробное описание не имеют своей целью ограничить изобретение конкретной формой варианта осуществления, раскрытой в описании, напротив, изобретение предполагает охватывание всех модификаций, эквивалентов и альтернатив, находящихся в пределах сущности и объема настоящего изобретения, которые определяются приложенными пунктами формулы изобретения.
Подробное описание изобретения
Нижеследующее описание в основном относится к системам и способам обработки углеводородов в пластах. Такие пласты могут быть обработаны с целью добычи углеводородных продуктов, водорода и других продуктов.
Углеводороды обычно определяют как молекулы, образованные, главным образом, атомами углерода и водорода. Кроме того, углеводороды могут включать в себя и другие химические элементы, такие как галогены, металлы, азот, кислород и/или сера (указанными элементами перечень не ограничен). Уг
- 2 012767 леводородами могут быть (не в качестве ограничения) кероген, битум, пиробитум, нефти, природные минеральные парафины и асфальтиты. Углеводороды могут располагаться в земле в минеральной матрице или вблизи нее. Матрицы могут представлять собой (не в качестве ограничения) осадочные горные породы, песок, силициты, карбонаты, диатомиты и другие пористые среды. Углеводородные флюиды флюиды, содержащие углеводороды. Углеводородные флюиды могут включать, переносить или переноситься в неуглеводородных флюидах, таких как водород, азот, окись углерода, двуокись углерода, сульфид водорода, вода и аммиак.
Пласт включает в себя один или большее количество слоев, содержащих углеводороды, один или несколько неуглеводородных слоев, покрывающий слой и/или подстилающий слой. Покрывающий слой и/или подстилающий слой включают в себя один или более видов непроницаемых материалов. Например, покрывающий слой и/или подстилающий слой могут включать скальную породу, сланцевую глину, агриллит или влажный/плотный карбонат. В некоторых вариантах осуществления внутрипластовых процессов конверсии покрывающий слой и/или подстилающий слой могут включать слой, содержащий углеводороды, или слои, содержащие углеводороды, которые являются относительно непроницаемыми и не подвержены воздействию температур при процессе конверсии в пласте, что приводит к значительным изменениям свойств слоев, содержащих углеводороды, в покрывающем и/или подстилающем слое. Например, подстилающий слой может содержать сланцевую глину или агриллит, но подстилающий слой не допускается до нагрева до температур пиролиза во время проведения процесса конверсии в пласте. В ряде случаев покрывающий слой и/или подстилающий слой могут быть, в некоторой степени, проницаемыми.
Нагреватель представляет собой любую систему или источник тепла, предназначенный для выделения теплоты в скважине или вблизи зоны нахождения ствола скважины. Нагревателями могут служить (не в качестве ограничения изобретения) электрические нагреватели, горелки, камеры сгорания, и/или их комбинации, которые взаимодействуют с материалом, содержащимся в пласте или извлеченном из пласта.
Понятие внутрипластовый процесс конверсии относится к процессу нагревания пласта, содержащего углеводороды, с помощью источников тепла с целью подъема температуры по меньшей мере части пласта выше температуры пиролиза, в результате чего в пласте получают пиролизный флюид.
Понятие изолированный проводник относится к любому протяженному материалу, который способен проводить электрический ток и который покрыт сверху целиком или частично электроизоляционным материалом.
Протяженный элемент может быть оголенным металлическим нагревателем или неизолированным металлическим нагревателем. Понятия оголенный металл и неизолированный металл относится к металлам, которые на снабжены слоем электрической изоляции, например, минеральной изоляцией, которая предназначена для обеспечения электрической изоляции металла во всем рабочем интервале температур указанного протяженного элемента. Понятия оголенный металл и неизолированный металл могут распространяться на металл, который содержит ингибитор коррозии, например, оксидный слой, образованный естественным путем, специально нанесенный оксидный слой и/или пленка. Оголенный металл и неизолированный металл включают в себя металлы с электрической изоляцией из полимера или с изоляцией другого типа, которая не может сохранять электроизоляционные свойств при типичных рабочих температурах протяженного элемента. Такой изоляционный материал может быть размещен на металле, и под действием высокой температуры его свойства могут ухудшаться в процессе использования нагревателя.
Понятие нагреватель с ограничением температуры, как правило, относится к нагревателю, который регулирует тепловую мощность (например, уменьшает величину тепловой мощности) при температурах, превышающих заданную, без использования внешнего регулирования, осуществляемого, например, с помощью регуляторов температуры, регуляторов мощности, выпрямителей или других устройств. Нагревателями с ограничением температуры могут служить резистивные электрические нагреватели, которые питаются энергией переменного тока (АС) или модулированного (например, прерывистого) постоянного тока (ОС).
Температура Кюри представляет собой такую температуру, выше которой ферромагнитный материал теряет все свои ферромагнитные свойства. Помимо потери всех своих ферромагнитных свойств при температуре выше температуры Кюри, ферромагнитный материал начинает терять свои ферромагнитные свойства в случае пропускания через него повышенного электрического тока.
Понятие изменяющийся во времени ток относится к электрическом току, который производит в ферромагнитном проводнике электрический скин-эффект и имеет величину, изменяющуюся во времени.
Понятие «переменный ток (АС)» относится к изменяющемуся во времени току, направление которого на обратное изменяется, по существу, синусоидально. При протекании АС в ферромагнитном проводнике возникает скин-эффект.
Понятие модулированный постоянный ток (Ой) относится к любому, по существу, не синусоидальному, изменяющемуся во времени току, который создает в ферромагнитном проводнике электрический скин-эффект.
- 3 012767
Показатель диапазона изменения нагревателей с ограничением температуры представляет собой отношение наибольшего сопротивления переменному току или модулированному постоянному току при температуре ниже температуры Кюри к наименьшему сопротивлению при температуре выше температуры Кюри для заданного тока.
В контексте нагревательных систем, устройств и способов с уменьшенной тепловой мощностью термин автоматически означает, что такие системы, устройства и способы работают определенным образом без использования внешнего регулирования (например, внешних регуляторов, таких как регулятор с датчиком температуры и контуром обратной связи, ПИД-регулятор или регулятор с упреждением).
Термин ствол скважины относится к отверстию в пласте, образованному путем бурения или внедрения в пласт трубы. Ствол скважины может иметь, по существу, круговое поперечное сечение или поперечное сечение другой формы. Используемые здесь термины скважина и отверстие, когда они относятся к образованному в пласте отверстию, могут быть использованы взаимозаменяемым образом с термином ствол скважины.
Термин триада относится к группе из трех элементов (например, нагревателей, стволов скважин или других объектов), соединенных друг с другом.
Углеводороды, содержащиеся в пластах, можно обрабатывать различными путями в целях получения большого количества различных продуктов. В определенных вариантах осуществления содержащиеся в пластах углеводороды обрабатывают постадийно. На фиг. 1 отображены стадии нагревания пласта, содержащего углеводороды. Фиг. 1 иллюстрирует также пример добычи (Υ) из пласта эквивалента нефти в баррелях на тонну (ось у) пластовых флюидов в зависимости от температуры (Т) нагретого пласта в градусах Цельсия (ось х).
На стадии 1 нагревания происходит десорбция метана и испарение воды.
Нагревание пласта на стадии 1 может осуществляться очень быстро. Например, при начальном нагревании пласта, содержащего углеводороды, углеводороды в пласте десорбируют адсорбированный метан. Десорбированный метан может добываться из пласта. При дальнейшем нагревании пласта происходит испарение воды, содержащейся в углеводородсодержащем пласте. В некоторых пластах, содержащих углеводороды, на долю воды может приходиться от 10 до 50% объема пор, имеющихся в пласте. Обычно находящаяся в пласте вода испаряется при температуре от 160 до 285°С и абсолютном давлении в интервале от 600 до 7000 кПа. В некоторых вариантах осуществления испаренная вода способствует изменению смачиваемости в пласте и/или повышает пластовое давление. Эти изменения смачиваемости и/или повышенное давление могут инициировать в пласте реакции пиролиза или другие реакции. В определенных вариантах осуществления из пласта добывают испаренную воду. В других вариантах осуществления испаренную воду используют для проведения паровой экстракции и/или паровой дистилляции в самом пласте или вне пласта. Удаление воды из объема пор и увеличение этого объема в пласте приводит к увеличению пространства для содержания углеводородов в объеме пор.
В определенных вариантах осуществления после стадии 1 нагревания производят дальнейшее нагревание пласта так, что пластовая температура достигает (по меньшей мере) температуры начала пиролиза (температуры в нижнем конце температурного интервала, показанного как стадия 2). Углеводороды, находящиеся в пласте, могут быть пиролизованы в продолжении стадии 2. Интервал температур процесса пиролиза изменяется в зависимости от видов углеводородов, содержащихся в пласте. При этом интервал температур пиролиза может включать температуры от 250 до 900°С. Для производства желательных продуктов интервал температур пиролиза может включать только некоторую часть всего интервала температур пиролиза. В некоторых вариантах осуществления интервал температур пиролиза для получения желательных продуктов может включать температуры от 250 до 400°С или температуры от 270 до 350°С. Если температура углеводородов в пласте медленно повышается в пределах интервала температур от 250 до 400°С, производство продуктов пиролиза может быть, по существу, завершено при достижении температуры 400°С. Для получения желательных продуктов среднюю температуру углеводородов в интервале температур пиролиза можно повышать со скоростью менее 5°С в день, менее чем 2°С в день, менее 1°С в день или менее 0,5°С в день. В результате прогрева пласта, содержащего углеводороды, с помощью большого количества источников тепла вокруг этих источников тепла могут создаваться температурные градиенты, за счет которых температура углеводородов в пласте медленно повышается, находясь в пределах интервала температур пиролиза.
Скорость повышения температуры в интервале температур пиролиза для желательных продуктов может оказывать влияние на качество и количество пластовых флюидов, получаемых из углеводородсодержащего пласта. За счет медленного подъема температуры в пределах интервала температур пиролиза желательных продуктов можно сдерживать подвижность в пласте молекул с большими цепями. Медленно повышая температуру в пределах интервала температур пиролиза желательных продуктов, можно ограничивать реакции между подвижными углеводородами, которые производят нежелательные продукты. Медленный подъем температуры в пределах интервала температур пиролиза желательных продуктов позволяет добывать из пласта продукты высокого качества, с высокой плотностью в градусах Американского нефтяного института. Кроме того, медленный подъем температуры в пределах интервала температур пиролиза желательных продуктов позволяет извлекать в качестве углеводородного продукта боль
- 4 012767 шое количество находящихся в пласте углеводородов.
В некоторых вариантах осуществления внутрипластовой конверсии часть пласта нагревают до желательной температуры вместо медленного повышения температуры в некотором интервале температур от его начала до конца. В некоторых вариантах осуществления желательная температура составляет 300, 325 или 350°С. В качестве желательных могут быть выбраны и другие температуры. Суперпозиция теплоты, получаемой пластом от источников тепла, позволяет относительно быстро и эффективно установить и желательную пластовую температуру. Подвод энергии в пласт от источников тепла можно регулировать для поддержания пластовой температуры в основном на уровне желательной температуры. Нагретую часть пласта поддерживают, по существу, при желательной температуре до тех пор, пока интенсивность процесса пиролиза не уменьшится до такой степени, что добыча желательных пластовых флюидов из пласта станет экономически не выгодной. Части пласта, которые подвергаются пиролизу, могут включать в себя зоны, нагретые до температур, находящихся в пределах интервала температур пиролиза, за счет передачи теплоты только от одного источника тепла.
В определенных вариантах осуществления из пласта добывают пластовые флюиды, включающие в себя пиролизные флюиды. По мере увеличения температуры пласта количество конденсируемых углеводородов, содержащихся в добываемых пластовых флюидах, может уменьшаться. При высоких температурах пласт может производить главным образом метан и/или водород. Если углеводородсодержащий пласт нагревают с прохождением всего интервала температур пиролиза, при приближении к верхнему пределу интервала температур пиролиза пласт может выделять лишь небольшое количество водорода. В конце концов доступный водород истощается, при этом, как правило, количество получаемых из пласта флюидов будет минимальным.
По окончании процесса пиролиза углеводородов в пласте ещё может находиться большое количество углерода и некоторое количество водорода. Значительная часть углерода, остающегося в пласте, может быть добыта из пласта в виде синтез-газа. Образование синтез-газа может происходить на стадии 3 нагревания, отображенной на фиг. 1. Стадия 3 может включать нагревание пласта, содержащего углеводороды, до температуры, достаточной для образования синтез-газа. Например, синтез-газ может быть получен в интервалах температур от 400 до 1200°С, от 500 до 1100°С или от 550 до 1000°С. При этом состав синтез-газа, произведенного в пласте, определяется температурой нагреваемой части пласта при вводе в пласт текучей среды, необходимой для образования синтез-газа. Образовавшийся синтез-газ может быть извлечен из пласта через эксплуатационную скважину или эксплуатационные скважины.
Общее энергосодержание флюидов, добываемых из углеводородсодержащего пласта, может оставаться относительно постоянным в течение всего процесса пиролиза и генерирования синтез-газа. В процессе пиролиза при относительно низких температурах пласта значительная часть полученных флюидов может представлять собой конденсируемые углеводороды, которые имеют высокое энергосодержание. Однако при более высоких температурах пиролиза пластовые флюиды могут содержать меньше углеводородов. Из пласта может быть извлечено больше неконденсируемых углеводородов. При этом во время образования преимущественно неконденсируемых пластовых флюидов энергосодержание на единицу объема полученных флюидов может слегка уменьшиться. В процессе генерирования синтез-газа энергосодержание полученного синтез-газа на единицу объема значительно снижается по сравнению с энергосодержанием пиролизного флюида. Однако объем произведенного синтез-газа во многих случаях будет значительно увеличиваться.
На фиг. 2 схематически представлен вариант осуществления части системы для проведения внутрипластовой конверсии, предназначенной для обработки пласта, содержащего углеводороды. Указанная система для проведения внутрипластовой конверсии включает в себя барьерные скважины 200. Эти барьерные скважины 200 используют для образования барьера вокруг зоны обработки. Барьер препятствует прохождению потока флюидов в зону и/или из зоны обработки. Барьерные скважины включают в себя (но не в качестве ограничения) водопонижающие скважины, скважины для вакуумирования, скважины для улавливания, нагнетательные скважины, скважины для цементирования, скважины для замораживания или их комбинации. В некоторых вариантах осуществления барьерные скважины 200 представляют собой водопонижающие скважины. Водопонижающие скважины могут обеспечивать удаление жидкой фазы воды и/или предотвращение поступления жидкой фазы воды в некоторую часть нагреваемого пласта или к нагреваемому пласту. В варианте осуществления, представленном на фиг. 2, барьерные скважины 200 показаны проходящими только с одной стороны от источников 202 тепла, но обычно барьерные скважины окружают все используемые источники 202 тепла или те, которые предполагается использовать для прогрева зоны обработки пласта.
Источники 202 тепла размещают по меньшей мере в части пласта. Эти источники 202 тепла могут включать в себя нагреватели, например изолированные нагреватели, нагреватели типа проводник в трубе, поверхностные камеры сгорания, беспламенные распределенные камеры сгорания и/или распределенные естественные камеры сгорания. Источниками 202 тепла могут быть и другие типы нагревателей. Источники 202 тепла обеспечивают подвод теплоты по меньшей мере к части пласта для нагревания содержащихся в пласте углеводородов. Энергию к источникам 202 тепла можно подводить с помощью подводящих линий 204. Подводящие линии 204 могут конструктивно отличаться друг от друга в зависи
- 5 012767 мости от типа источника тепла или источников тепла, используемых для нагревания пласта. Подводящие линии 204 для источников тепла могут передавать электрическую энергию электрическим нагревателям, могут транспортировать топливо для камер сгорания или могут транспортировать теплоноситель, который циркулирует в пласте.
Для извлечения пластовых флюидов из пласта используют эксплуатационные скважины 206. В некоторых вариантах осуществления эксплуатационные скважины 206 могут быть снабжены одним или большим количеством источников тепла. Источник тепла, размещенный в эксплуатационной скважине, может нагревать одну или более чем одну часть пласта вблизи эксплуатационной скважины или может осуществлять нагревание в самой эксплуатационной скважине. Источник тепла, размещенный в эксплуатационной скважине, может предотвращать конденсацию и отток пластового флюида, подлежащего извлечению из пласта.
Добываемый пластовый флюид можно транспортировать из эксплуатационной скважины 206 по коллекторному трубопроводу 208 к оборудованию 210 для его обработки. Кроме того, пластовые флюиды могут добываться из самого источника 202 тепла. Например, флюид может добываться из источников 202 тепла для регулирования давления в пласте вблизи места расположения источников тепла. Флюид, добытый из источников тепла 202, может быть транспортирован через насосно-компрессорную колонну или систему трубопроводов в коллекторный трубопровод 208, или же полученный флюид может быть транспортирован через насосно-компрессорную колонну или систему трубопроводов непосредственно в оборудование 210 для обработки. Указанное оборудование 210 для обработки может включать сепараторы, реакционные аппараты, аппараты для повышения качества добытого продукта, топливные элементы, турбины, ёмкости для хранения и/или другие системы и аппараты для обработки добываемых пластовых флюидов. Оборудование для обработки может производить транспортное топливо по меньшей мере из части углеводородов, добытых из пласта.
Нагреватели с ограничением температуры могут иметь такое конструктивное выполнение и/или могут включать в себя такие материалы, которые при определенных температурах автоматически придают нагревателю свойства, ограничивающие температуру. В определенных вариантах осуществления в конструкции нагревателей с ограничением температуры используют ферромагнитные материалы. Ферромагнитные материалы при приложении к ним изменяемого во времени электрического тока могут самопроизвольно ограничивать температуру при температуре Кюри или вблизи температуры Кюри материала для получения уменьшенного количества теплоты при температуре Кюри или вблизи этой температуры. В определенных вариантах осуществления ферромагнитный материал при заданной температуре, которая приблизительно соответствует температуре Кюри, ограничивает температуру нагревателя с ограничением температуры. В определенных вариантах осуществления заданная температура отличается от температуры Кюри в пределах 35°С, в пределах 25, 20 или 10°С. В определенных вариантах осуществления ферромагнитные материалы соединяют с другими материалами (например, с материалами, имеющими высокую электропроводность, с высокопрочными материалами, с коррозионностойкими материалами или комбинациями этих материалов) для того, чтобы получить различные электрические и/или механические свойства. Некоторые участки нагревателя с ограничением температуры могут иметь более низкое сопротивление (обусловленное различной геометрией и/или за счет использования различных ферромагнитных и/или неферромагнитных материалов) по сравнению с сопротивлением других участков нагревателя. Наличие в нагревателе с ограничением температуры участков из различных материалов и/или с различными размерами позволяет получить желательную тепловую мощность от каждого участка нагревателя.
Нагреватели с ограничением температуры могут быть более надежными, чем другие нагреватели. Нагреватели с ограничением температуры могут быть менее подвержены разрушению или повреждению вследствие наличия участков перегрева в пласте. В некоторых вариантах осуществления нагреватели с ограничением температуры обеспечивают, по существу, равномерный прогрев пласта. В некоторых вариантах осуществления нагреватели с ограничением температуры способны нагревать пласт более эффективно за счет работы при более высокой средней тепловой мощности по всей длине нагревателя. Нагреватели с ограничением температуры работают при более высокой средней тепловой мощности по всей длине нагревателя, поскольку электрическая мощность, подводимая к нагревателю, не должна уменьшаться для всего нагревателя, как это происходит в типичных нагревателях постоянной мощности, если температура в какой-либо точке нагревателя превышает или должна превысить максимальную рабочую температуру нагревателя. Тепловая мощность, отводимая от участков нагревателя с ограничением температуры, с приближением к температуре Кюри нагревателя автоматически уменьшается без управляемого изменения изменяющегося во времени электрического тока, подаваемого в нагреватель. Тепловая мощность автоматически уменьшается вследствие изменения электрических свойств (например, электрического сопротивления) участков нагревателя с ограничением температуры. Поэтому к нагревателю с ограничением температуры в течение большей части процесса нагревания подводится большая мощность.
В определенных вариантах осуществления система, содержащая нагреватели с ограничением температуры, первоначально обеспечивает первую тепловую мощность и затем обеспечивает уменьшенную
- 6 012767 тепловую мощность (вторую тепловую мощность) электрически резистивного участка нагревателя вблизи температуры Кюри, при этой температуре или выше неё, когда нагреватель с ограничением температуры запитывается изменяющимся во времени током. Первая тепловая мощность представляет собой тепловую мощность при температурах, ниже температуры, при которой нагреватель с ограничением температуры начинает функционировать с самоограничением. В некоторых вариантах осуществления первая тепловая мощность соответствует температуре, которая на 50, 75, 100 или 125°С ниже температуры Кюри ферромагнитного материала в нагревателе с ограничением температуры.
Нагреватель с ограничением температуры может запитываться энергией изменяющегося во времени тока (переменный ток или модулированный постоянный ток), подводимого в ствол скважины. Ствол скважины может содержать источник энергии и другие комплектующие (например, модулирующие элементы, трансформаторы и/или конденсаторы), используемые при подводе электрической энергии к нагревателю с ограничением температуры. При этом для нагревания некоторой части пласта может быть использован один или большое количество нагревателей с ограничением температуры.
В определенных вариантах осуществления нагреватель с ограничением температуры содержит электрический проводник, который при подводе к нему изменяющегося во времени тока работает как нагреватель со скин-эффектом или близким к нему эффектом. Указанный скин-эффект ограничивает глубину проникновения тока во внутренний объем проводника. Для ферромагнитных материалов скинэффект преобладает благодаря магнитной проницаемости проводника. Относительная магнитная проницаемость ферромагнитных материалов, как правило, находится в интервале от 10 до 1000 (например, относительная магнитная проницаемость ферромагнитных материалов, как правило, равна по меньшей мере 10 и может быть равной по меньшей мере 50, 100, 500, 1000 или больше). Если температура ферромагнитного материала повышается до температуры выше температуры Кюри и/или и если увеличивается приложенный электрический ток, магнитная проницаемость ферромагнитного материала существенным образом уменьшается, и глубина скин-слоя быстро увеличивается (например, глубина скин-слоя увеличивается обратно пропорционально корню квадратному из магнитной проницаемости). Уменьшение магнитной проницаемости приводит к уменьшению электрического сопротивления проводника переменному току или модулированному постоянному току при температуре, равной, превышающей или находящейся вблизи температуры Кюри и/или при увеличении подводимого электрического тока. В том случае, когда нагреватель с ограничением температуры питается энергией от источника, по существу, постоянного тока, участки нагревателя, температура которых приближается к температуре Кюри, или достигает, или превышает эту температуру, могут иметь пониженное рассеивание теплоты. На тех участках нагревателя с ограничением температуры, которые не достигли или не приблизились к температуре Кюри, может преобладать нагревание за счет скин-эффекта, что обеспечивает в нагревателе высокое рассеивание теплоты благодаря более высокой активной нагрузке.
Преимущество использования нагревателя с ограничением температуры для нагревания углеводородов в пласте заключается в том, что проводник выбирается таким, чтобы его температура Кюри находилась в желательном диапазоне рабочих температур. Функционирование нагревателя в пределах диапазона желательных рабочих температур позволяет осуществлять ввод в пласт значительного количества теплоты при поддержании температуры нагревателя с ограничением температуры и другого оборудования ниже расчетной предельной величины температуры. Расчетными предельными температурами являются температуры, при которых неблагоприятным образом проявляются такие свойства, как коррозия, ползучесть и/или деформация. Свойства ограничения температуры, присущие нагревателю с ограничением температуры, позволяют предотвратить перегрев или перегорание нагревателя вблизи мест перегрева в пласте, имеющих низкую теплопроводность. В некоторых вариантах осуществления нагреватель с ограничением температуры способен понижать или управлять тепловой мощностью и/или выдерживать нагревание при температурах выше 25, 37, 100, 250, 500, 700, 800, 900°С или при более высоких температурах вплоть до 1131°С, в зависимости от используемых в нагревателе материалов.
Нагреватель с ограничением температуры позволяет подводить в пласт большее количество теплоты, чем нагреватели постоянной мощности, поскольку для нагревателя с ограничением температуры отсутствует необходимость ограничения подвода энергии, связанного с наличием зон с низкой теплопроводностью, прилегающих к этому нагревателю. Например, в нефтяном сланце на Грин-Ривер существует различие по меньшей мере в три раза между теплопроводностью самых низких и самых верхних слоев богатых нефтяных сланцев. При нагревании такого пласта с помощью нагревателя с ограничением температуры пласту передается существенно больше теплоты, чем при использовании известного нагревателя, тепловая мощность которого ограничена температурой, которую имеют слои с низкой теплопроводностью. Для известного нагревателя необходимо, чтобы тепловая мощность вдоль всей его длины соответствовала слоям с низкой теплопроводностью с тем, чтобы нагреватель в этих слоях, имеющих низкую теплопроводность, не перегревался и не перегорал. В случае нагревателя с ограничением температуры тепловая мощность для близлежащих слоев с низкой теплопроводностью, которые имеют высокую температуру, будет уменьшена, но остальные участки нагревателя с ограничением температуры, которые не находятся при высокой температуре, будут обеспечивать высокую тепловую мощность. Поскольку нагреватели, предназначенные для нагревания углеводородсодержащих пластов, имеют боль
- 7 012767 шую длину (например по меньшей мере 10, 100, 300, 500 м, 1 км или более, вплоть до 10 км), то большая часть длины нагревателя с ограничением температуры может функционировать при температуре ниже температуры Кюри, в то время как лишь немногие участки нагревателя с ограничением температуры находятся при температуре Кюри или близкой к ней.
Использование нагревателей с ограничением температуры позволяет осуществлять эффективную передачу теплоты к пласту. Эффективная передача теплоты позволяет уменьшить время, необходимое для нагревания пласта, до желательной температуры. Например, для процесса пиролиза в нефтяном сланце на Грин-Ривер при размещении скважин с нагревателями, размещенными на расстоянии 12 м друг от друга, и использовании при этом известных нагревателей постоянной мощности требуется проводить нагревание в течение от 9,5 до 10 лет. При таком же размещении нагревателей нагреватели с ограничением температуры могут обеспечить большую среднюю тепловую мощность при поддерживании температуры нагревательного оборудования ниже предельной расчетной температуры для этого оборудования. При большей средней тепловой мощности, которую обеспечивают нагреватели с ограничением температуры, пиролиз в пласте может происходить раньше, чем при меньшей средней тепловой мощности, которую обеспечивают известные нагреватели постоянной мощности. Например, при использовании нагревателей с ограничением температуры при размещении нагревательных скважин на расстоянии 12 м процесс пиролиза в нефтяном сланце на Грин-Ривер может происходить в течение 5 лет. Нагреватели с ограничением температуры нейтрализуют места перегрева, которые образуются вследствие неточного размещения или бурения скважин, в результате чего нагревательные скважины подходят друг к другу слишком близко. В определенных вариантах осуществления нагреватели с ограничением температуры обеспечивают повышенную тепловую мощность в нагревательных скважинах, расположенных слишком далеко друг от друга, или они ограничивают тепловую мощность для нагревательных скважин, которые расположены слишком близко друг от друга. Нагреватели с ограничением температуры, кроме того, подводят большее количество энергии в зоны, прилегающие к покрывающему слою и подстилающему слою с тем, чтобы компенсировать тепловые потери в этих зонах.
Нагреватели с ограничением температуры с успехом могут быть использованы в пластах многих типов. Например, в пластах с битуминозными песками или в относительно проницаемых пластах, содержащих тяжелые углеводороды, нагреватели с ограничением температуры могут быть использованы для обеспечения регулируемой тепловой мощности при низкой температуре для уменьшения вязкости пластовых флюидов, повышения подвижности флюидов и для увеличения радиальных потоков флюидов вблизи или у ствола скважины или в пласте. Нагреватели с ограничением температуры могут быть использованы для предотвращения избыточного коксообразования, обусловленного перегревом зоны пласта, расположенной вблизи ствола скважины.
Применение нагревателей с ограничением температуры в некоторых вариантах осуществления исключает или уменьшает необходимость использования дорогостоящих схем регулирования температуры. Например, применение нагревателей с ограничением температуры исключает или снижает необходимость проведения термокаротажа ствола скважины и/или необходимость использования стационарных термопар, установленных на нагревателях для непрерывного контроля их возможного перегрева в месте нахождения горячих пятен.
В определенных вариантах осуществления нагреватели с ограничением температуры допускают деформацию. Локализованное перемещение материала в стволе скважины может привести к поперечным напряжениям, действующим на нагреватель, что может деформировать его форму. В некоторых местах по длине нагревателя, где ствол скважины приближается или примыкает к нагревателю, могут существовать участки местного перегрева, в которых обычные нагреватели перегреваются, и существует возможность их пережога. Участки местного перегрева могут понижать предел текучести и предел ползучести металла, что способствует разрушению или деформированию нагревателя. Нагреватели с ограничением температуры могут быть выполнены 8-образного профиля (или с другим не прямолинейным профилем), который обеспечивает деформацию нагревателя с ограничением температуры, не приводя к разрушению нагревателя.
В некоторых вариантах осуществления нагреватели с ограничением температуры более экономичны с точки зрения изготовления, чем обычные нагреватели. Типичные ферромагнитные материалы включают железо, углеродистую сталь или ферритную нержавеющую сталь. Такие материалы являются недорогими по сравнению с теплопроводными сплавами на основе никеля (такими как нихром), Καηΐΐιαΐ™ (Вийси-Каи1йа1 АВ, 8\\'сбсп) и/или ЬОНМ™ (Опуст-Натк Сотрапу, Νο\ν 1сг5су. И.8.А.), которые обычно используют в нагревателях с изолированным проводником (провод с минеральной изоляцией). В одном варианте осуществления нагревателя с ограничением температуры для уменьшения стоимости и повышения надежности он изготовлен из непрерывных отрезков как нагреватель с изолированным проводником.
В некоторых вариантах осуществления нагреватель с ограничением температуры размещают в нагревательной скважине, используя оборудование для гибких трубопроводов. Нагреватель, который может быть намотан на барабан, может быть изготовлен с использованием металла, такого как ферритная нержавеющая сталь (например, нержавеющая сталь 409), которую сваривают посредством контактной
- 8 012767 сварки сопротивлением (КСС). Для образования участка нагревателя рулонную металлическую полосу пропускают через первый формователь, где он принимает трубчатую форму, после чего производят продольную сварку посредством КСС. Затем трубчатый участок пропускают через второй формователь, где на него накладывают токопроводящую полосу (например, медную полосу), протягивают с плотным прилеганием к трубчатому участку через обжимное приспособление и осуществляют сварку продольно посредством КСС. С помощью продольной сварки несущего материала (например, сталь 347Н или 347НН) поверх полосы токопроводящего материала может быть образована оболочка. Несущим материалом может служить полоса, намотанная поверх полосы из токопроводящего материала. Подобным образом может быть изготовлен участок нагревателя, расположенный в покрывающем слое. В некоторых вариантах осуществления участок нагревателя, расположенный в покрывающем слое, выполнен не из ферромагнитного материала, а, например, из нержавеющей стали марки 304 или 316, вместо ферромагнитного материала. Указанный участок нагревателя и участок, расположенный в покрывающем слое, могут быть соединены между собой, используя обычную технологию, например, стыковую сварку сопротивлением посредством сварочного аппарата для сварки неповоротных стыков. В некоторых вариантах осуществления материал нагревателя, располагающийся в покрывающем слое (не ферромагнитный материал), может быть предварительно приварен к ферромагнитному материалу перед свертыванием в рулон. Такая предварительная сварка может исключить необходимость отдельной стадии соединения (например, посредством стыковой сварки). В одном варианте осуществления после формирования трубчатого нагревателя через его центральную внутреннюю полость может быть протянут гибкий кабель, например, кабель для камеры сгорания (например, кабель МОТ 1000). К трубчатому нагревателю для обеспечения возвратного течения электрического тока может быть приварен концевой вывод на гибком кабеле. Трубчатый нагреватель, снабженный гибким кабелем, перед его установкой в нагревательной скважине может быть намотан на барабан. В одном варианте осуществления нагреватель с ограничением температуры устанавливают, используя оборудование для гибких трубопроводов. С помощью указанного оборудования для гибких трубопроводов нагреватель с ограничением температуры может быть размещен в стойком к деформации контейнере. Стойкий к деформации контейнер может быть размещен в нагревательной скважине с использованием известных методов.
Ферромагнитный сплав или ферромагнитные сплавы, используемые в нагревателе с ограничением температуры, определяют температуру Кюри для нагревателя. Данные по температуре Кюри для различных металлов представлены в справочнике Атепсаи 1п8Йи1е о£ Рйуыск НаибЬоок, 8есоиб Εάίίίοη, МсСга\\-НП1. рр. 5-176. Ферромагнитные проводники могут включать в себя один или более ферромагнитных химических элементов (железо, кобальт, никель) и/или сплавы этих элементов. В некоторых вариантах осуществления ферромагнитные проводники включают сплавы никеля с хромом (Ее-Сг), которые содержат вольфрам (А), например сплавы марки НСМ12А 8АУЕ12 (8ит1то1о Ме1аИ Со., .Гараи) и/или сплавы железа, содержащие хром (например, сплавы Ее-Сг, сплавы Ее-Сг-А, сплавы Ее-Сг-У (ванадий), сплавы Ее-Сг-ИЬ). Из указанных выше трех основных ферромагнитных элементов железо имеет температуру Кюри, равную 770°С, кобальт (Со) имеет температуру Кюри 1131°С, и никель имеет температуру Кюри, приблизительно равную 358°С. Температура Кюри сплава железа с кобальтом выше, чем температура Кюри железа. Например, температура Кюри сплава железа с кобальтом, содержащего 2 мас.% кобальта, составляет 800°С; сплав железа с кобальтом, содержащий 12 мас.% кобальта, имеет температуру Кюри равную 900°С; температура Кюри сплава железа с кобальтом, содержащего 20 мас.% кобальта, равна 950°С. Температура Кюри сплава железа с никелем ниже, чем температура Кюри железа. Например, сплав железа с никелем, содержащий 20 мас.% никеля, имеет температуру Кюри, равную 720°С; сплав железа с никелем, содержащий 60 мас.% кобальта, имеет температуру Кюри, равную 560°С.
Некоторые неферромагнитные элементы, используемые в сплавах, повышают температуру Кюри железа. Например, сплав железа с ванадием, содержащий 5,9 мас.% ванадия, имеет температуру Кюри, приблизительно равную 815°С. Другие неферромагнитные элементы (например, углерод, алюминий, медь, кремний и/или хром) для понижения температуры Кюри могут образовать сплав с железом или другими ферромагнитными металлами. Неферромагнитные материалы, которые повышают температуру Кюри, могут быть скомбинированы с неферромагнитными материалами, которые снижают температуру Кюри и могут образовать сплавы с железом или другими ферромагнитными материалами для получения материала с желательной температурой Кюри и другими желательными физическими и/или химическими свойствами. В некоторых вариантах осуществления материал с температурой Кюри представляет собой феррит, например №Ее2О4. В других вариантах осуществления материал с температурой Кюри представляет собой бинарное соединение, например Ее№3, или Ее3А1.
Определенные варианты осуществления нагревателей с ограничением температуры могут включать более чем один ферромагнитный материал. Такие варианты осуществления находятся в пределах объема описанных здесь вариантов осуществления, если какие-либо раскрытые здесь условия применить по меньшей мере к одному из ферромагнитных материалов, используемых в нагревателе с ограничением температуры.
Обычно по мере приближения к температуре Кюри ферромагнитные свойства ослабляются. В справочнике НаибЬоок о£ Е1ес1пса1 Неайид £ог Гибийгу Ьу С. 1ате§ Епскюп (ΙΕΕΕ Рге§8, 1995) приведена
- 9 012767 типичная кривая для стали, содержащей 1% углерода (1 мас.% С). Ослабление магнитной проницаемости начинается при температуре выше 650°С и имеет тенденцию к завершению при температуре более 730°С. Поэтому температура самоограничения может быть немного ниже фактической температуры Кюри ферромагнитного проводника. Толщина скин-слоя для протекания тока в стали с содержанием 1% углерода составляет 0,132 см при комнатной температуре и увеличивается до 0,445 см при 720°С. В интервале от 720 до 730°С толщина скин-слоя резко увеличивается и достигает более чем 2,5 см. Поэтому нагреватель с ограничением температуры, в котором используется сталь с содержанием 1% углерода, начинает осуществлять самоограничение в интервале температур от 650 до 730°С.
Толщина скин-слоя обычно определяет эффективную глубину проникновения изменяющегося во времени тока в электропроводящий материал. В общем, плотность тока снижается по экспоненте в направлении от внешней поверхности к центру по радиусу проводника. Толщину, при которой плотность тока составляет приблизительно 1/е от плотности тока на поверхности, называют толщиной скин-слоя. Для сплошного цилиндрического стержня диаметром много больше вышеупомянутой глубины проникновения или для полых цилиндров с толщиной стенки, превышающей эту глубину проникновения, толщина скин-слоя δ определяется как
где δ - толщина скин-слоя в дюймах, ρ - удельное электрическое сопротивление при рабочей температуре (Ом-см), μ - относительная магнитная проницаемость и
Р - частота (Гц).
Соотношение (1) взято из справочника НаибЬоок о£ Е1сс1г1са1 Неайид £ог 1пби8йу Ьу С. 1ашс5 Епскюп (ΙΕΕΕ Рге55. 1995). Для большинства металлов удельное сопротивление (ρ) увеличивается с температурой. Относительная магнитная проницаемость обычно изменятся с температурой и величиной тока. Для оценки изменения магнитной проницаемости и/или толщины скин-слоя в зависимости от температуры и/или электрического тока могут быть использованы дополнительные соотношения. При этом зависимость μ от величины тока является следствием зависимости μ от магнитного поля.
Материалы, используемые в конструкции нагревателя с ограничением температуры, могут быть выбраны для обеспечения желательного показателя диапазона изменения. Для нагревателей с ограничением температуры могут быть выбраны величины показателя диапазона изменения равные по меньшей мере 1,1:1, 2:1, 3:1, 4:1, 5:1, 10:1, 30:1 или 50:1. Может быть использована и большая крутизна характеристики. Выбранный показатель диапазона изменения может зависеть от ряда факторов, включая, но не с целью ограничения, тип пласта, в котором размещен нагреватель, с ограничением температуры (например, более высокий показатель диапазона изменения может быть использован для пласта нефтяного сланца при больших различиях по теплопроводности между слоями нефтяного сланца), богатыми нефтью и обедненными и/или температурный предел материалов, используемых в стволе скважины (например, температурные пределы материалов нагревателя). В некоторых вариантах осуществления показатель диапазона изменения увеличивается за счет присоединения к ферромагнитному материалу дополнительного материала - меди или другого хорошего электрического проводника (например, добавка меди для снижения сопротивления при температуре выше температуры Кюри).
Нагреватель с ограничением температуры может обеспечить минимальную тепловую мощность (выходную мощность) при температурах ниже температуры Кюри. В определенных вариантах осуществления минимальная тепловая мощность составляет по меньшей мере 400 Вт/м (ватт на метр длины), 600, 700, 800 Вт/м или выше, вплоть до 2000 Вт/м. Нагреватель с ограничением температуры снижает величину тепловой мощности с помощью участка нагревателя, когда температура этого участка приближается к температуре Кюри или превышает её. Эта уменьшенная величина тепловой мощности может быть, по существу, меньше тепловой мощности при температуре ниже температуры Кюри. В ряде вариантов осуществления уменьшенная величина тепловой мощности составляет не более 400, 200, 100 Вт/м или может достигать 0.
В некоторых вариантах осуществления с целью изменения толщины скин-слоя ферромагнитного материала регулируют частоту переменного тока. Например, толщина скин-слоя стали с содержанием углерода 1% при комнатной температуре составляет 0,132 см при частоте 60 Гц, 0,0762 см при 180 Гц и 0,046 см при 440 Гц. Поскольку обычно диаметр нагревателя в два раза превышает толщину скин-слоя, применение более высокой частоты тока (и, следовательно, нагревателя меньшего диаметра) снижает стоимость нагревателя. Для заданной геометрии большая частота приводит к большему показателю диапазона изменения. Показатель диапазона изменения при большей частоте вычисляют путем умножения показателя диапазона изменения при меньшей частоте на корень квадратный из отношения большей частоты к меньшей частоте. В некоторых вариантах осуществления используют частоту от 100 до 1000 Гц, от 140 до 200 Гц или от 400 до 600 Гц (например, частоту 180, 540 или 720 Гц). В некоторых вариантах осуществления могут быть использованы высокие частоты. Эти частоты могут превышать 1000 Гц.
В определенных вариантах осуществления для электропитания нагревателя с ограничением температуры может быть использован модулированный ЭС (модулированный постоянный ток), например
- 10 012767 прерывистый ОС. модулированный ОС заданной формы или периодический ОС. Для генерации выходного сигнала модулированного ОС к источнику энергии ОС могут быть присоединены ОС-модулятор или ОС-прерыватель. В некоторых вариантах осуществления источник энергии постоянного тока может включать в себя средство модулирования ОС. Одним примером ОС модулятора является преобразователь ОС в ОС. Преобразователи ОС в ОС в уровне техники в общем известны. ОС обычно модулируют или прерывают с получением колебания желательной формы. Формы волны. используемые для осуществления модуляции ОС. включают (не для ограничения изобретения) прямоугольную. синусоидальную. деформированную синусоидальную. деформированную прямоугольную. треугольную форму и другие правильные или неправильные формы.
Форма колебаний модулированного ОС обычно определяет частоту модулированного ОС. Поэтому для получения желательной частоты модулированного ОС может быть выбрана определенная форма колебаний модулированного ОС. Для изменения частоты модулированного ОС можно менять форму и/или величину модуляции (например. величина прерывания) модулированного ОС. ОС может быть модулирован с частотами. которые выше обычно имеющихся частот АС. Например. модулированный ОС может быть получен при частотах по меньшей мере 1000 Гц. Повышение частоты подводимого тока выгодно увеличивает показатель диапазона изменения нагревателя с ограничением температуры.
В определенных вариантах осуществления с целью изменения частоты модулированного ОС регулируют или изменяют форму колебаний модулированного ОС. Модулятор ОС позволяет в любое время регулировать форму колебаний модулированного ОС при использовании нагревателя с ограничением температуры и при больших токах или напряжениях. Таким образом. модулированный ОС. подводимый к нагревателю с ограничением температуры. не ограничивается единственной частотой или даже небольшим рядом частот. Выбор формы колебания при использовании модулятора ОС. как правило. обеспечивает широкий интервал частот модулированного ОС и дискретное регулирование частоты модулированного ОС. Поэтому частоту модулированного ОС легче установить на конкретную величину. в то время как частота АС обычно ограничивается кратными величинами частоты электрической сети питания. Дискретное регулирование частоты модулированного ОС обеспечивает более избирательное регулирование показателя диапазона изменения нагревателя с ограничением температуры. Возможность избирательного регулирования показателя диапазона изменения нагревателя с ограничением температуры обеспечивает более широкий выбор материалов. которые можно использовать при конструировании и изготовлении нагревателя с ограничением температуры.
В некоторых вариантах осуществления регулируют частоту модулированного ОС или частоту АС нагревателя с ограничением температуры во время его использовании с целью компенсации изменений свойств (например. подземных параметров. таких как давление и температура). При этом частоту модулированного ОС и частоту АС. подводимых к нагревателю с ограничением температуры. изменяют на основании оценки параметров в стволе скважины. Например. если температура нагревателя с ограничением температуры в стволе скважины возрастает. то может быть выгодным повысить частоту тока. подводимого к нагревателю. тем самым увеличивается показатель диапазона изменения для нагревателя. В связи с этим в одном варианте осуществления определяют скважинную температуру при размещении в стволе скважины нагревателя с ограничением температуры.
В определенных вариантах осуществления частоту модулированного ОС или частоту АС изменяют с целью регулирования показателя диапазона изменения для нагревателя с ограничением температуры. Показатель диапазона изменения можно регулировать для компенсации участков местного перегрева. существующих вдоль длины нагревателя с ограничением температуры. Например. показатель диапазона изменения увеличивают в связи с тем. что в определенных местах нагреватель с ограничением температуры становится слишком горячим. В некоторых вариантах осуществления частоту модулированного ОС или частоту АС изменяют для регулирования показателя диапазона изменения без проведения оценки подземных параметров.
В определенных вариантах осуществления самый внешний слой нагревателя с ограничением температуры (например. внешний проводник) выбирают коррозионноустойчивым и стойким с точки зрения предела текучести и/или ползучести. В одном варианте осуществления для выполнения внешнего проводника могут быть использованы аустенитные (неферромагнитные) нержавеющие стали. например марки нержавеющей стали 201. 304Н. 347Н. 347НН. 316Р. 310Н. 347НР. ΝΓ709 или их комбинации. Самый внешний слой может также включать в себя плакированный проводник. Например. трубчатый элемент. выполненный из ферромагнитной углеродистой стали. для защиты от коррозии может быть плакирован коррозионноустойчивым сплавом. таким как нержавеющая сталь 800Н или 347Н. Если стойкость к высоким температурам не является необходимым. самый внешний слой может быть выполнен из ферромагнитного металла с хорошей коррозийной стойкостью. например из какой-либо ферритной нержавеющей стали. В одном варианте осуществления необходимую стойкость к коррозии обеспечивает ферритный сплав. содержащий 82.3 мас.% железа и 17.7 мас.% хрома (температура Кюри 678°С).
В справочнике Т11е Мс1аГ НаибЬоок νοί. 8 раде 291 (Ашепсаи 8ос1е1у Ма1епа1 (А8М)) приведена графическая зависимость температуры Кюри сплавов железа и хрома в зависимости от содержания хрома в сплавах. В некоторых вариантах осуществления нагревателя с ограничением температуры для обес
- 11 012767 печения сопротивления текучести и ползучести металла к нагревателю, выполненному из сплава железа с хромом, присоединен отдельный несущий стержень или трубчатый элемент (изготовленный из нержавеющей стали 347Н). В определенных вариантах осуществления несущий материал и ферромагнитный материал выбраны так, чтобы обеспечить период времени 100000 ч до разрушения при испытании на длительную прочность по меньшей мере при 20,7 МПа и 650°С. В некоторых вариантах осуществления период 100000 ч до разрушения при испытании на длительную прочность достигается по меньшей мере при 13,8 МПа и 650°С или по меньшей мере при 6,9 МПа и 650°С. Например, сталь 347Н имеет подходящую длительную прочность при температуре, равной или превышающей 650°С. В некоторых вариантах осуществления 100000 ч до разрушения достигается в интервале давлений от 6,9 до 41,3 МПа или больше для более протяженных нагревателей и/или более высоких напряжений, действующих в окружающей земной породе или флюиде.
В определенных вариантах осуществления нагреватель с ограничением температуры включает в себя составной проводник с ферромагнитным трубчатым элементом и неферромагнитной сердцевиной, имеющей высокую электропроводность. Наличие неферромагнитной сердцевины с высокой электропроводностью уменьшает требующийся диаметр проводника. Например, проводник может быть составным проводником диаметром 1,19 см с сердцевиной диаметром 0,575 см из меди, плакированной слоем ферритной нержавеющей стали или углеродистой стали толщиной 0,298 см, окружающим указанную сердцевину. Сердцевина или неферромагнитный проводник может быть выполнен из меди или из медного сплава. Сердцевина или неферромагнитный проводник, кроме того, может быть выполнен из других металлов, которые обладают низким удельным электрическим сопротивлением и относительной магнитной проницаемостью близкой к 1 (например, по существу, из неферромагнитных материалов, таких как алюминий, сплавы алюминия, фосфористая бронза, бериллиево-медный сплав и/или латунь). Составной проводник позволяет вблизи температуры Кюри более резко понизить электрическое сопротивление нагревателя с ограничением температуры. Электрическое сопротивление проводника вблизи температуры равной температуре Кюри очень резко падает в связи с увеличением толщины скин-слоя за счет наличия медной сердцевины.
Составной проводник может увеличить электропроводность нагревателя с ограничением температуры и/или обеспечить функционирование нагревателя при более низких напряжениях. В одном варианте осуществления составной проводник демонстрирует относительно плоскую зависимость сопротивления от распределения температуры при температурах ниже области температур, находящейся вблизи температуры Кюри ферромагнитного проводника из составного проводника. В некоторых вариантах осуществления нагреватель с ограничением температуры демонстрирует относительно плоскую зависимость сопротивления от распределения температуры в интервале от 100 до 750°С или от 300 до 600°С. Относительно плоская зависимость сопротивления от распределения температуры, кроме того, может иметь место и в других интервалах температур, например, за счет определенного подбора материалов и/или расположения материалов в нагревателе с ограничением температуры. В определенных вариантах осуществления относительную толщину каждого материала в составном проводнике выбирают для получения желательного сопротивления нагревателя в зависимости от характера распределения температуры.
Составной проводник (например, составной внутренний проводник или составной внешний проводник) может быть изготовлен с помощью методов, включающих (не в качестве ограничения) коэкструзию, накатывание, плотную посадку труб (например, путем охлаждения внутреннего элемента и нагревания внешнего элемента, затем ввода внутреннего элемента во внешний элемент, с последующим осуществлением операции протяжки и/или предоставления конструкции возможности охлаждаться), взрывное или электромагнитное плакирование, электродуговую наплавку, продольное приваривание полосы, плазменную порошковую сварку, коэкструзию заготовки, нанесение покрытия методом электроосаждения, протяжку, напыление, плазменное осаждение, литье с коэструзией, электромагнитная формовка, литье из расплава (литье материала внутренней сердцевины внутри внешнего материала или наоборот), сборку, за которой следует сварка или высокотемпературная пайка твёрдым припоем, сварку с защитой от активного газа и/или ввод внутренней трубы во внешнюю трубу, после чего следует механическое расширение внутренней трубы посредством гидроформинга или использования приспособления для расширения и обжимки внутренней трубы в контакте с внешней трубой. В некоторых вариантах осуществления ферромагнитный проводник наматывают поверх неферромагнитного проводника. В определенных вариантах осуществления составные проводники формируют с использованием методов подобных используемым для плакирования (например, плакирование медью стали).
Металлургическое соединение между медным плакированием и основным ферромагнитным материалом может быть приемлемым. Составные проводники, полученные методом коэкструзии, которые образуют хорошее металлургическое соединение (например, хорошее соединение между медью и нержавеющей сталью марки 446), могут быть предоставлены компанией Апоте! Ргобисб, 1пс. (Зйге^кЬигу, Маккасйикейк, И.8.А.).
На фиг. 3-9 представлены различные варианты осуществления нагревателей с ограничением температуры. Одна или большее количество особенностей варианта осуществления нагревателя с ограничением температуры, изображенного на любой из этих фигур, может быть скомбинирована с одной или более
- 12 012767 чем одной, особенностями выполнения других вариантов осуществления нагревателей, представленных на этих фигурах. В определенных раскрытых здесь вариантах осуществления нагреватели с ограничением температуры выполнены с такими геометрическими размерами, чтобы они работали при частоте переменного тока (АС) 60 Гц. Следует понимать, что эти размеры нагревателя с ограничением температуры могут быть скорректированы для того, чтобы нагреватель работал подобным же образом и при других частотах АС или при подводе модулированного ОС тока.
На фиг. 3 показано сечение одного из вариантов осуществления нагревателя с ограничением температуры, выполненного с внешним проводником, содержащим ферромагнитный участок и неферромагнитный участок. Фиг. 4 и 5 иллюстрируют виды варианта осуществления, показанного на фиг. 3, в поперечном сечении. В одном варианте осуществления для подвода теплоты к углеводородсодержащим слоям пласта используют ферромагнитный участок 212. Участок 214 из неферромагнитного материала размещают в покрывающем слое пласта. Неферромагнитный участок 214 обеспечивает подвод незначительного количества теплоты к покрывающему слою (или вообще не подводит теплоту), тем самым предотвращаются тепловые потери в покрывающем слое, и повышается эффективность работы нагревателя. Ферромагнитный участок 212 включает в себя ферромагнитный материал, например нержавеющую сталь 409 или 410. Ферромагнитный участок 212 имеет толщину 0,3 см. Неферромагнитный участок выполнен из меди толщиной 0,3 см. Внутренний проводник 216 имеет диаметр 0,9 см. В качестве электрического изолятора 218 используют нитрид кремния, нитрид бора, порошок оксида магния или другой подходящий изоляционный материал. Толщина изолятора 218 составляет от 0,1 до 0,3 см.
На фиг. 6А и 6В представлены сечения варианта осуществления нагревателя с ограничением температуры, выполненного с внутренним ферромагнитным проводником и неферромагнитной сердцевиной. Внутренний проводник 216 может быть изготовлен из нержавеющей стали марки 446, нержавеющей стали 409, нержавеющей стали 410, углеродистой стали, технически чистого армко-железа, сплавов железа с кобальтом или других ферромагнитных материалов. Сердцевина 220 может быть плотно соединена внутри с внутренним проводником 216. Сердцевина 220 выполнена из меди или иных ферромагнитных материалов. В определенных вариантах осуществления сердцевину 220 вводят по плотной посадке внутрь внутреннего проводника 216 перед проведением операции протяжки. В некоторых вариантах осуществления сердцевина 220 и внутренний проводник 216 соединены в процессе коэструзии. Внешний проводник 222 выполнен из нержавеющей стали 347Н. Операция протяжки или прокатки для того, чтобы сделать электрический изолятор 218 компактным (например, получить компактный нитрид кремния, нитрид бора или порошок оксида магния), может обеспечить хороший электрический контакт между внутренним проводником 216 и сердцевиной 220. В этом варианте осуществления теплота выделяется, главным образом, во внутреннем проводнике 216 до тех пор, пока не будет достигнута температура Кюри. После этого сопротивление резко уменьшается, поскольку ток проникает в сердцевину 220.
Для нагревателя с ограничением температуры, в котором при температуре ниже температуры Кюри ферромагнитный проводник обеспечивает большую часть резистивной тепловой мощности, большая часть электрического тока протекает через материал с сильно нелинейными зависимостями магнитного поля (Н) от магнитной индукции (В). Эти нелинейные функциональные зависимости могут вызвать значительные индуктивные эффекты и искажения, которые приводят к уменьшенному коэффициенту мощности в нагревателе с ограничением температуры при температурах ниже температуры Кюри. Эти эффекты могут затруднять управление подводом электрической энергии к нагревателю с ограничением температуры и могут привести к протеканию дополнительного электрического тока через поверхность и/или через проводники, подводящие энергию в покрывающий слой пласта. Следует отметить, что осуществление системы регулирования с использованием конденсатора переменной ёмкости или источников питания с модуляцией тока с тем, чтобы попытаться компенсировать эти эффекты, и регулирование нагревателей с ограничением температуры, в которых большая часть резистивной тепловой мощности выделяется при прохождении электрического тока через ферромагнитный материал, является дорогостоящим путем и затруднительно.
В определенных вариантах осуществления нагревателей с ограничением температуры ферромагнитный проводник ограничивает большую часть электрического тока, подводимого к электрическому проводнику, соединенному с ферромагнитным проводником, когда температура нагревателя ниже или близка к температуре Кюри ферромагнитного проводника. Электрическим проводником может быть покрытие, оболочка, несущий элемент, коррозионностойкий элемент или резистивный элемент. В некоторых вариантах осуществления ферромагнитный проводник ограничивает протекание большей части электрического тока электрическим проводником, размещенным между самым внешним слоем и ферромагнитным проводником. Ферромагнитный проводник размещен в сечении нагревателя с ограничением температуры так, что магнитные свойства ферромагнитного проводника при температуре Кюри или более низкой температуре ферромагнитного проводника ограничивают протекание большей части электрического тока электрическим проводником. Протекание большей части электрического тока ограничивается электрическим проводником благодаря скин-эффекту ферромагнитного проводника. Поэтому большая часть тока протекает через материал, по существу, с линейными резистивными свойствами в большей части рабочего диапазона нагревателя.
- 13 012767
В определенных вариантах осуществления ферромагнитный материал и электрический проводник размещены в сечении нагревателя с ограничением температуры так, что скин-эффект ферромагнитного материала ограничивает глубину проникновения электрического тока в электрический проводник и ферромагнитный проводник при температурах ниже температуры Кюри ферромагнитного проводника. Таким образом, электрический проводник обеспечивает большую часть тепловой мощности нагревателя с ограничением температуры, определяемой электрическим сопротивлением, при температурах вплоть до температуры, соответствующей температуре Кюри ферромагнитного материала или близкой к ней. В определенных вариантах осуществления геометрические размеры электрического проводника могут быть выбраны такими, чтобы обеспечить желательные характеристики тепловой мощности.
Поскольку при температуре ниже температуры Кюри большая часть электрического тока протекает через электрический проводник, зависимость сопротивления нагревателя с ограничением температуры от распределения температуры, по меньшей мере, частично отражает зависимость сопротивления материала электрического проводника от распределения температуры. Следовательно, если материал электрического проводника имеет, по существу, линейную зависимость сопротивления от распределения температуры, зависимость сопротивления от распределения температуры нагревателя с ограничением температуры при температурах ниже температуры Кюри ферромагнитного материала является, по существу, линейной. Электрическое сопротивление нагревателя с ограничением температуры незначительно зависит (или не зависит) от величины тока, протекающего через нагреватель, до тех пор, пока температура нагревателя близка к температуре Кюри. При температуре ниже температуры Кюри большая часть электрического тока протекает через электрический проводник, а не по ферромагнитному проводнику.
Зависимость сопротивления от распределения температуры в нагревателях с ограничением температуры, в которых большая часть тока протекает через электрический проводник, также имеет тенденцию к более резкому снижению сопротивления вблизи температуры Кюри ферромагнитного проводника или при этой температуре. Более резкое снижение сопротивления при температуре Кюри или вблизи неё легче контролировать, чем более постепенное снижение сопротивления вблизи температуры Кюри.
В определенных вариантах осуществления материал и/или размеры материала электрического проводника выбирают так, чтобы при температуре ниже температуры Кюри ферромагнитного материала нагреватель с ограничением температуры имел желательную зависимость сопротивления от распределения температуры.
Нагреватели с ограничением температуры, в которых большая часть электрического тока при температуре ниже температуры Кюри протекает в электрическом проводнике, а не в ферромагнитном проводнике, легче прогнозировать и/или контролировать. Характеристику нагревателей с ограничением температуры, в которых большая часть электрического тока при температуре ниже температуры Кюри протекает в электрическом проводнике, а не в ферромагнитном проводнике, легче прогнозировать, используя, например, зависимость их сопротивления от распределения температуры и/или зависимость коэффициента мощности от распределения температуры. Зависимость электрического сопротивления от распределений температуры и/или коэффициента мощности от распределения температуры можно оценить или предсказать, например, посредством экспериментальных измерений, которые позволяют рассчитать характеристику нагревателя с ограничением температуры; с помощью аналитических соотношений, которые позволяют оценить и предсказать характеристику нагревателя с ограничением температуры; и/или путем моделирования, которое также позволяет оценить или предсказать характеристику нагревателя с ограничением температуры.
С приближением температуры нагревателя с ограничением температуры к температуре Кюри ферромагнитного проводника или более высокой температуре ухудшение ферромагнитных свойств ферромагнитного проводника приводит к протеканию электрического тока через большую часть электропроводящего сечения нагревателя с ограничением температуры. В результате электрическое сопротивление нагревателя с ограничением температуры снижается, и в результате при температуре Кюри ферромагнитного материала или вблизи неё нагреватель с ограничением температуры автоматически обеспечивает уменьшенную тепловую мощность. В определенных вариантах осуществления для уменьшения электрического сопротивления нагревателя при температуре, равной или превышающей температуру Кюри ферромагнитного проводника, к ферромагнитному проводнику и электрическому проводнику присоединен элемент с высокой электрической проводимостью. Элемент с высокой электрической проводимостью может быть внутренним проводником, сердцевиной или другим токопроводящим элементом, выполненным из меди, алюминия, никеля или их сплавов.
Ферромагнитный проводник, который ограничивает большую часть электрического тока, подводимого к электрическому проводнику при температуре ниже температуры Кюри, может иметь относительно небольшое поперечное сечение по сравнению с ферромагнитным проводником в нагревателях с ограничением температуры, которые используют этот ферромагнитный проводник для обеспечения большей части резистивной тепловой мощности при температуре, равной температуре Кюри или близкой к ней. Нагреватель с ограничением температуры, который для обеспечения большей части резистивной тепловой мощности при температурах ниже температуры Кюри использует электрический проводник, обладает при этих температурах низкой магнитной индуктивностью, поскольку через ферромагнитный провод
- 14 012767 ник протекает меньший ток по сравнению с таким же нагревателем с ограничением температуры, в котором большая часть резистивной тепловой мощности при температурах ниже температуры Кюри обеспечивается ферромагнитным материалом. Магнитное поле (Н) ферромагнитного проводника радиусом (г) пропорционально току (I), протекающему через ферромагнитный проводник и сердцевину, разделенному на величину радиуса, т.е.
(2) Н ~ 1/г
В связи с тем, что через ферромагнитный проводник нагревателя с ограничением температуры, в котором для обеспечения большей части резистивной тепловой мощности при температурах ниже температуры Кюри используют внешний проводник, протекает только часть тока, магнитное поле нагревателя с ограничением температуры может быть значительно меньше, чем магнитное поле нагревателя с ограничением температуры, в котором большая часть электрического тока протекает через ферромагнитный материал. Относительная магнитная проницаемость (μ) при небольших магнитных полях может быть значительной.
Толщина скин-слоя (δ) ферромагнитного проводника обратно пропорциональна корню квадратному из относительной магнитной проницаемости (μ) (3) 5 ~ (1/μ)1/2
Увеличение относительной магнитной проницаемости уменьшает толщину скин-слоя ферромагнитного проводника. Однако поскольку при температурах ниже температуры Кюри через ферромагнитный проводник протекает только часть тока, то для ферромагнитных материалов с высокой относительной магнитной проницаемостью с целью компенсации уменьшенной толщины скин-слоя радиус (или толщина) ферромагнитного проводника может быть уменьшен, причем уменьшен таким образом, чтобы при температурах ниже температуре Кюри ферромагнитного проводника скин-эффект все же ограничивал глубину проникновения электрического тока в электрический проводник. Радиус (толщина) ферромагнитного проводника может составлять от 0,3 до 8 мм, от 0,3 до 2 мм или от 2 до 4 мм в зависимости от величины относительной магнитной проницаемости ферромагнитного проводника. Уменьшение толщины ферромагнитного проводника снижает стоимость изготовления нагревателя с ограничением температуры, так как стоимость ферромагнитного материала вносит значительный вклад в общую стоимость нагревателя с ограничением температуры. Увеличение относительной магнитной проницаемости ферромагнитного проводника обеспечивает больший показатель диапазона изменения и более резкое снижение электрического сопротивления нагревателя с ограничением температуры при достижении температуры Кюри ферромагнитного материала или вблизи этой температуры.
Ферромагнитные материалы (такие как чистое железо или сплавы железа с кобальтом) с высокой относительной магнитной проницаемостью (например, по меньшей мере 200, по меньшей мере 1000, по меньшей мере 1-104 или по меньшей мере 1-105) и/или высокой температурой Кюри (составляющей, например, по меньшей мере 600°С, по меньшей мере 700°С или по меньшей мере 800°С) имеют тенденцию к меньшей коррозионной стойкости и/или меньшей механической прочности при высоких температурах нагревателя с ограничением температуры. Поэтому ферромагнитный проводник может быть выбран, главным образом, исходя из его ферромагнитных свойств.
Ограничение протекания большей части электрического тока по электрическому проводнику, при температуре ниже температуры Кюри ферромагнитного проводника уменьшает изменения коэффициента мощности. Поскольку при температуре ниже температуры Кюри через ферромагнитный проводник протекает только часть электрического тока, нелинейные ферромагнитные свойства ферромагнитного проводника оказывают незначительное влияние (или вообще не оказывают) на величину коэффициента мощности нагревателя с ограничением температуры, за исключением температур равных или близких к температуре Кюри. Даже при температурах равных или близких к температуре Кюри влияние на коэффициент мощности снижается по сравнению с такими нагревателями с ограничением температуры, в которых ферромагнитный проводник обеспечивает большую часть резистивной тепловой мощности при температуре ниже температуры Кюри. Поэтому для поддержания относительно высокой величины коэффициента мощности существует лишь незначительная потребность во внешней компенсации или же она вообще отсутствует (например, с помощью переменных конденсаторов или изменения формы колебаний), с целью изменения индуктивной нагрузки нагревателя с ограничением температуры.
В определенных вариантах осуществления нагреватель с ограничением температуры, который ограничивает большую часть протекающего электрического тока электрическим проводником при температуре ниже температуры Кюри ферромагнитного проводника, поддерживает при его использовании величину коэффициента мощности равной 0,85, более 0,9 или более 0,95. Любое уменьшение коэффициента мощности происходит только на тех участках нагревателя с ограничением температуры, температура которых близка к температуре Кюри. Эти участки характеризуются высокой величиной коэффициента мощности, которая приближается к 1. При этом, если некоторые участки нагревателя имеют величину коэффициента мощности менее 0,85, то коэффициент мощности всего нагревателя с ограничением температуры при его функционировании поддерживается на уровне выше 0,85, выше 0,9 или выше 0,95.
Поддерживание высокого коэффициента мощности, кроме того, позволяет использовать менее до
- 15 012767 рогостоящие источники энергии и/или управляющие устройства, такие как полупроводниковые источники питания или кремниевые управляемые вентили. Эти устройства не работают соответствующим образом в том случае, если величина коэффициента мощности меняется слишком сильно из-за индуктивных нагрузок. Однако, если коэффициент нагрузки поддерживать при больших значениях, то эти устройства можно использовать для подвода питания к нагревателю с ограничением температуры. Полупроводниковые источники энергии, кроме того, имеют преимущества в том, что обеспечивают точную настройку и управляемую подстройку мощности, подводимой к нагревателю с ограничением температуры.
В некоторых вариантах осуществления для подвода электрической энергии к нагревателю с ограничением температуры используют трансформаторы. Обмотка трансформатора может быть снабжена ответвлениями с различными напряжениями подвода электрического питания к нагревателю с ограничением температуры. Эти ответвления с различными напряжениями позволяют подводить электрический ток с переключением вперед и назад между различными напряжениями питания. Это поддерживает ток в интервале, определяемом указанными ответвлениями с различным напряжением питания.
Элемент с высокой электропроводностью, или внутренний проводник, увеличивает показатель диапазона изменения для нагревателя с ограничением температуры. В определенных вариантах осуществления для увеличения показателя диапазона изменения для нагревателя с ограничением температуры увеличивают толщину элемента с высокой электропроводностью, а в некоторых вариантах осуществления для увеличения показателя диапазона изменения для нагревателя толщину элемента с высокой электропроводностью уменьшают. В определенных вариантах осуществления показатель диапазона изменения для нагревателя с ограничением температуры составляет от 1,1 до 10, от 2 до 8 или от 3 до 6 (например, показатель диапазона изменения составляет по меньшей мере 1,1, по меньшей мере 2 или по меньшей мере 3).
На фиг. 7 представлен вариант осуществления нагревателя с ограничением температуры, в котором при температуре ниже температуры Кюри ферромагнитного проводника большую часть тепловой мощности обеспечивает несущий элемент. Сердцевина 220 является внутренним проводником нагревателя с ограничением температуры. В определенных вариантах осуществления сердцевина 220 выполнена из материала с высокой электропроводностью, например из меди или алюминия. В некоторых вариантах осуществления сердцевина 220 выполнена из медного сплава, который создает механическую прочность и хорошую электропроводность, например, из дисперсионно-упрочненной меди. В одном варианте осуществления и сердцевина 220 выполнена из материала Сббсор® (8СМ Ме1а1 РгобисК 1пс., РщсагеН Тпаид1е Рагк, ΝοΠίι Сагобиа, и.8.А.). Ферромагнитный проводник 224 представляет собой тонкий слой ферромагнитного материала, размещенный между электрическим проводником 226 и сердцевиной 220. В определенных вариантах осуществления электрический проводник 226, кроме того, является несущим элементом 228. В определенных вариантах осуществления ферромагнитный проводник 224 выполнен из железа или сплава железа. В некоторых вариантах осуществления ферромагнитный проводник 224 включает в себя ферромагнитный материал с высокой относительной магнитной проницаемостью. Например, ферромагнитный проводник 224 может быть изготовлен из очищенного железа, например из технически чистого армко-железа (АК 81ее1 Ыб., Ипбеб Ктдбот). Железо с некоторым количеством примесей, как правило, имеет относительную магнитную проницаемость порядка 400. Очистка железа посредством его отжига в атмосфере газообразного водорода (Н2) при 1450°С повышает относительную магнитную проницаемость железа. Увеличение относительной магнитной проницаемости ферромагнитного проводника 224 позволяет уменьшить толщину ферромагнитного проводника. Например, толщина неочищенного железа может составлять приблизительно 4,5 мм, в то время как толщина очищенного железа составляет примерно 0,76 мм.
В определенных вариантах осуществления электрический проводник 226 обеспечивает укрепление ферромагнитного проводника 224 и всего нагревателя с ограничением температуры. Соответственно, электрический проводник 226 может быть изготовлен из материала, который обеспечивает хорошую механическую прочность при температуре близкой к температуре Кюри ферромагнитного материала или превышающей эту температуру. В определенных вариантах осуществления электрический проводник 226 выполнен коррозионностойким. Электрический проводник 226 (несущий элемент 228) изготовлен из материала, который обеспечивает желательную электрическую резистивную тепловую мощность при температурах вплоть до и/или выше температуры Кюри ферромагнитного проводника 224.
В одном варианте осуществления электрический проводник 226 изготовлен из нержавеющей стали марки 347Н. В некоторых вариантах осуществления электрический проводник 226 выполнен из другого электропроводного, коррозионностойкого материала, имеющего хорошую механическую прочность. Например, материалами для электрического проводника 226 могут быть нержавеющая сталь 304Н, 316Н, 347НН, ΝΡ709, сплав 800Н Шоу® (1исо А11о\у 1п1егпа1юпа1. НипбпдЮп №ей Упд1ша, и.8.А.), сплав НК120® Науиек® или сплав 617 1исоие1®.
В некоторых вариантах осуществления электрический проводник 226 (несущий элемент 228) на различных участках нагревателя с ограничением температуры включает в себя различные сплавы. Например, нижний участок электрического проводника 226 (несущего элемента 228) выполнен из нержа
- 16 012767 веющей стали 347Н, а материалом для верхнего участка электрического проводника (несущего элемента) служит ΝΡ709. В определенных вариантах осуществления на различных участках электрического проводника (несущего элемента) используют различные сплавы для увеличения механической прочности электрического проводника (несущего элемента) и сохранения в то же время желательных тепловых свойств нагревателя с ограничением температуры.
В некоторых вариантах осуществления ферромагнитный проводник 224 на различных участках нагревателя с ограничением температуры включает в себя различные ферромагнитные проводники. Различные ферромагнитные проводники могут быть использованы на различных участках нагревателя с целью изменения температуры Кюри и, тем самым, максимальной рабочей температуры на различных участках нагревателя. В некоторых вариантах осуществления температура Кюри для верхнего участка нагревателя с ограничением температуры ниже температуры Кюри нижнего участка нагревателя. Более низкая температура Кюри верхнего участка способствует увеличению периода времени до разрушения материала верхнего участка нагревателя при испытании на длительную прочность.
В варианте осуществления, представленном на фиг. 7, ферромагнитный проводник 224, электрический проводник 226 и сердцевина 220 имеют такие размеры, что толщина скин-слоя ферромагнитного проводника ограничивает глубину проникновения большей части потока электрического тока несущим элементом, при температуре ниже температуры Кюри ферромагнитного проводника. Следовательно, электрический проводник 226 обеспечивает большую часть резистивной тепловой мощности нагревателя с ограничением температуры при температурах вплоть до температуры Кюри ферромагнитного проводника 224 или близких к ней. В определенных вариантах осуществления нагреватель с ограничением температуры, показанный на фиг. 7 (имеющий, например, внешний диаметр 3 см, 2,9 см, 2,5 см или менее), выполнен с меньшим диаметром по сравнению с другими нагревателями с ограничением температуры, которые для получения большей части резистивной тепловой мощности не используют электрический проводник 226. Нагреватель с ограничением температуры, представленный на фиг. 7, может быть выполнен с меньшим диаметром, поскольку ферромагнитный проводник 224 имеет меньшую толщину по сравнению с ферромагнитным проводником, необходимым для такого нагревателя с ограничением температуры, в котором большая часть резистивной тепловой мощности обеспечивается ферромагнитным проводником.
В некоторых вариантах осуществления несущий элемент и коррозионностойкий элемент представляют собой различные элементы в конструкции нагревателя с ограничением температуры. На фиг. 8 и 9 представлены варианты осуществления нагревателей с ограничением температуры, в которых выделение большей части тепловой мощности при температуре ниже температуры Кюри ферромагнитного материала обеспечивает оболочка. В этих вариантах осуществления электрический проводник 226 является оболочкой 230. Электрический проводник 226, ферромагнитный проводник 224, несущий элемент 228 и сердцевина 220 (на фиг. 8) или внутренний проводник 216 (на фиг. 9) имеют такие геометрические размеры, что скин-слой ферромагнитного проводника ограничивает проникновение большей части электрического тока толщиной оболочки. В определенных вариантах осуществления электрический проводник выполнен из коррозионностойкого материала и обеспечивает резистивную тепловую мощность при температурах ниже температуры Кюри ферромагнитного проводника 224. Например, электрический проводник 226 может быть изготовлен из нержавеющей стали 347Н или нержавеющей стали 825. В некоторых вариантах осуществления электрический проводник 226 имеет небольшую толщину (например, порядка 0,5 мм).
В представленном на фиг. 8 варианте осуществления сердцевина 220 выполнена из материала с высокой электропроводностью, например, из меди или алюминия. Несущий элемент 228 изготовлен из нержавеющей стали 347Н или из другого материала, обладающего хорошей механической прочностью при температуре равной или близкой к температуре Кюри ферромагнитного проводника 224.
В соответствии с вариантом осуществления, проиллюстрированном на фиг. 9, несущий элемент 228 представляет собой сердцевину нагревателя с ограничением температуры и выполнен из нержавеющей стали 347Н или другого материала с хорошей механической прочностью при температуре равной или близкой к температуре Кюри ферромагнитного проводника 224. Внутренний проводник 216 изготовлен из материала с высокой электропроводностью, такого как медь или алюминий.
Нагреватель с ограничением температуры может быть однофазным электрическим нагревателем или трехфазным нагревателем. В варианте осуществления в виде трехфазного нагревателя нагреватель с ограничением температуры выполнен с соединением по схеме треугольник или звезда трехфазной цепи. В некоторых вариантах осуществления трехфазный нагреватель содержит три ветви, которые размещены в отдельных скважинах. Эти ветви могут быть соединены на общем участке контактирования (например, в центральной скважине, соединительной скважине или контактном участке, залитом раствором). Фиг. 10 иллюстрирует вариант осуществления нагревателей с ограничением температуры, соединенных с образованием конфигурации цепи трехфазного тока. При этом каждая ветвь 232, 234, 236 может быть размещена в отдельном отверстии 238 в углеводородсодержащем слое 240. Каждая ветвь 232, 234, 236 может представлять собой нагревательный элемент 242. Каждая ветвь 232, 234, 236 может быть подсоединена к единственному контактному элементу 244, размещенному в одном отверстии 238. Кон
- 17 012767 тактный элемент 244 может электрически соединять между собой ветви 232, 234, 236 с образованием трехфазной конфигурации. Контактный элемент 244 может быть размещен, например, в центральном отверстии, выполненном в пласте. Контактный элемент 244 может быть размещен на некотором участке отверстия 238 ниже углеводородсодержащего слоя 240 (например, в подстилающем слое пласта). В определенном варианте осуществления используют магнитное слежение за магнитным элементом, размещенном в центральном отверстии (например, в отверстии 238 с ветвью 234), для того, чтобы придать внешним отверстиям (например, отверстию 238 с ветвями 232 и 236) при их формировании такое направление, чтобы эти внешние отверстия пересекались в центральном отверстии. Сначала может быть сформировано центральное отверстие с использованием общепринятых методов бурения скважины. Контактный элемент 244 может быть снабжен раструбами, направляющими или фиксаторами для того, чтобы обеспечить в него ввод каждой из ветвей.
В определенных вариантах осуществления участки ветвей 232 и 234, расположенные в покрывающем слое 246, снабжены изоляцией (например, полимерной изоляцией) для предотвращения нагревания покрывающего слоя. Нагревательные элементы 242 в углеводородсодержащем слое 240 могут быть расположены, по существу, вертикально и, по существу, параллельно друг другу. Внизу слоя 240, содержащего углеводороды, или вблизи низа, ветвь 232 может быть направлена к ветви 234 для пересечения с ветвью 234 на участке контактирования. Направленное бурение может быть осуществлено, например, с помощью УсеЮг Мадиейск ЬЬС (Ийаса, Νο\ν Уотк, ϋ.δ.Ά.). Глубина участка контактирования зависит от длины изгиба ветви 232, необходимого для пересечения с ветвью 234. Например, при расстоянии между вертикальными участками ветвей 232 и 234, равном 12 м, для формирования изгиба ветви 232 для её пересечения с ветвью 234 необходима длина 61 м.
На фиг. 11 представлен вариант осуществления в виде трех нагревателей, соединенных с образованием конфигурации, соответствующей схеме трехфазной цепи. Ветви 232, 234, 236 проводника электрически подключены к трехфазному трансформатору 250. Трансформатор 250 может быть электрически изолированным трехфазным трансформатором. В определенных вариантах осуществления трансформатор 250 обеспечивает выходную мощность в трехфазной цепи с соединением звездой, как это показано на фиг. 11. Подвод к трансформатору 250 может быть выполнен по любой схеме подвода (например, по схеме треугольника, показанной на фиг. 11). Каждая из ветвей 232, 234, 236 снабжена вводными проводниками 252, которые располагаются в покрывающем слое и соединены с нагревательными элементами 242, находящимися в углеводородсодержащем слое 240. Вводные проводники 252 выполнены из меди и покрыты изолирующим слоем. Например, вводными проводниками 252 могут служить медные кабели 40 с изоляцией ΤΕΡΤΟΝ®, медный стержень с изоляцией из полиуретана или другие металлические проводники, например, неизолированные медь или алюминий. В определенных вариантах осуществления вводные проводники 252 размещены на участке расположения покрывающего слоя. На этом участке могут быть обсадные трубы 262 покрывающего слоя. Нагревательные элементы 242 могут представлять собой нагревательные элементы нагревателя с ограничением температуры. В одном варианте осуществления нагревательные элементы 242 выполнены в виде стержней из нержавеющей стали 410 (например, стержней из нержавеющей стали 410 диаметром 3,1 мм). В некоторых вариантах осуществления нагревательные элементы 242 представляют собой составные нагревательные элементы нагревателя с ограничением температуры (например, составные нагревательные элементы из меди, нержавеющей стали 347 и нержавеющей стали 410; составные нагревательные элементы из меди, нержавеющей стали 347 и железа или составные нагревательные элементы, выполненные из меди и нержавеющей стали 410). В определенных вариантах осуществления нагревательные элементы 242 имеют длину по меньшей мере от 10 до 2000 м, от 20 до 400 м или от 30 до 300 м.
В определенных вариантах осуществления нагревательные элементы 242 не изолированы от углеводородсодержащего слоя 240 и флюидов углеводородсодержащего слоя. Следовательно, такие нагревательные элементы 242 представляют собой нагревательные элементы из оголенного металла или неизолированного металла. Нагревательные элементы 242 могут быть изготовлены из такого материала, который обладает приемлемой скоростью сульфидирования при высоких температурах, используемых для пиролиза углеводородов. В определенных вариантах осуществления нагревательные элементы 242 выполнены из материала, имеющего скорость сульфидирования, которая уменьшается при повышении температуры в пределах, по меньшей мере, определенного интервала температур (например, от 530 до 650°С), например, из нержавеющей стали 410. Применение таких материалов уменьшает проблемы коррозии благодаря серосодержащим пластовым газам (например, Н2§). Нагревательные элементы 242 могут быть выполнены также, по существу, инертными к электрохимической коррозии.
В некоторых вариантах осуществления нагревательные элементы 242 имеют тонкий слой электрической изоляции, например, слой окиси алюминия или термически напыленное покрытие из окиси алюминия. В некоторых вариантах осуществления тонкий электрически изолирующий слой представляет собой эмалевое покрытие из керамического композиционного материала. Указанные эмалевые покрытия включают, но не в качестве ограничения, высокотемпературные эмали. Высокотемпературные эмали могут включать в себя диоксид кремния, оксид бора, оксид алюминия и окиси щелочно-земельных металлов (СаО или МдО) и незначительные содержания окислов щелочных металлов (Να2Ο, Κ2Ο, Ь1О).
- 18 012767
Эмалевые покрытия наносят в виде тонкоизмельченной суспензии посредством погружения нагревательного элемента в суспензию или путем нанесения на нагревательный элемент покрытия методом распыления с использованием суспензии. Покрытый нагревательный элемент затем нагревают в печи до тех пор, пока не будет достигнута температура стеклования, так, что суспензия растекается по поверхности нагревательного элемента и образует эмалевое покрытие. Эмалевое покрытие при охлаждении ниже температуры стеклования дает усадку, так что покрытие находится в сжатом состоянии. Поэтому, когда во время работы покрытие нагревателя нагревается, оно способно к расширению вместе с нагревателем без разрушения.
Тонкий электрически изолирующий слой имеет низкое термическое сопротивление, позволяющее осуществлять передачу теплоты от нагревательного элемента к пласту, и в то же время предотвращающее утечки тока между нагревательными элементами вблизи отверстий и ток утечки в пласт. В определенных вариантах осуществления тонкий электрически изолирующий слой стабилен при температурах выше, по меньшей мере, 350°С, выше 500°С или выше 800°С. В определенных вариантах осуществления тонкий электрически изолирующий слой имеет коэффициент излучения, по меньшей мере, равный 0,7, по меньшей мере 0,8 или по меньшей мере 0,9. Применение тонкого электрически изолирующего слоя позволяет использовать в пласте нагреватели большой длины при низких токах утечки.
Нагревательные элементы 242 могут быть присоединены к контактным элементам 244 в зоне подстилающего слоя пласта или вблизи него. Контактные элементы 244 представляют собой медные или алюминиевые стержни или другие материалы с высокой электропроводностью. В определенных вариантах осуществления между вводными проводниками 252 и нагревательными элементами 242 и/или между нагревательными элементами 242 и контактными элементами 244 размещают переходные участки 254. Переходные участки 254 могут быть выполнены из токопроводящего и одновременно коррозионностойкого материала, например из нержавеющей стали 347, окружающего снаружи медную сердцевину. В определенных вариантах осуществления переходные участки 254 выполнены из материалов, которые электрически соединяют вводные проводники 252 и нагревательные элементы и в то же время выделяют незначительную тепловую мощность или вообще её не выделяют. Таким образом, переходные участки 254 помогают предотвратить перегрев проводников и изоляторов, используемых во вводных проводниках 252 за счет разделения вводных проводников и нагревательных элементов 242. Переходный участок 254 может иметь длину от 3 до 9 м (например, длину 6 м).
Для электрического соединения ветвей 232, 234, 236 друг с другом контактные элементы 244 соединены на контактном участке 260 с контактором 256. В некоторых вариантах осуществления для электрического соединения контактных элементов 244 в контактном участке 260 в этот контактный участок заливают контактный раствор 258 (например, токопроводящий цемент). В определенных вариантах осуществления ветви 232, 234, 236, по существу, параллельны углеводородсодержащему слою 240, и ветвь 232 проходит, по существу, вертикально в контактный участок 260. Две другие ветви 234, 236 направлены (например, за счет направленного бурения стволов скважин) до пересечения с ветвью 232 на контактном участке 260.
Каждая ветвь 232, 234, 236 может представлять собой одну ветвь трехфазного нагревателя, так что эти ветви, по существу, электрически изолированы от других размещенных в пласте нагревателей и, по существу, электрически изолированы от самого пласта. Ветви 232, 234, 236 могут быть расположены с образованием треугольника так, что эти три ветви образуют трехфазный нагреватель по схеме соединения треугольник. В одном варианте осуществления ветви 232, 234, 236 размещены с образованием соединения треугольник при расстоянии между ветвями равном 12 м (каждая сторона треугольника имеет длину 12 м).
В определенном варианте осуществления тонкий слой электрической изоляции позволяет размещать в углеводородсодержащем слое относительно протяженные, в основном, горизонтальные участки ветви нагревателя, имеющей, по существу, И-образную форму. Стволы скважин, имеющие, по существу, и-образную форму, могут быть использованы в пластах, содержащих битуминоземные пески или нефтяной сланец, или в других пластах с относительно тонкими углеводородсодержащими слоями. Пласты, содержащие битуминоземные пески или нефтяной сланец, могут иметь тонкие не глубоко расположенные слои, которые более легко и равномерно нагреваются с использованием нагревателей, установленных в стволах скважин, имеющих, по существу, И-образную форму. Стволы скважин, по существу, Иобразной формы могут быть также использованы для обработки пластов с тонкими углеводородсодержащими слоями. В некоторых вариантах осуществления стволы скважин, по существу, И-образной формы используют для получения доступа к богатым слоям в тонких углеводородсодержащих пластах.
Фиг. 12 отображает вид сбоку варианта осуществления трехфазного нагревателя, имеющего, по существу, И-образную форму. Первые концы ветвей 232, 234, 236 подключены к трансформатору 250 в первой точке 264. В одном варианте осуществления трансформатор 250 представляет собой трехфазный трансформатор переменного тока (АС). Концы ветвей 232, 234, 236 электрически соединены все вместе с помощью соединительного устройства 266 во второй точке 268. Соединительное устройство 266 электрически соединяет концы ветвей 232, 234, 236 таким образом, что ветви могут работать в цепи трехфазного тока. В определенных вариантах осуществления ветви 232, 234, 236, соединены для функциониро
- 19 012767 вания по схеме звезда трехфазной цепи. В определенных вариантах осуществления ветви 232, 234, 236 проходят в углеводородсодержащем слое 240, по существу, параллельно. В определенных вариантах осуществления ветви 232, 234, 236 размещены в углеводородсодержащем слое 240 по схеме треугольник трехфазного тока. В определенных вариантах осуществления нагревательные элементы 242 для предотвращения утечки из них тока содержат тонкий слой электроизоляционного материала (например, эмалевое покрытие). В определенных вариантах осуществления ветви 232, 234, 236 электрически соединены так, что они, по существу, электрически изолированы от других размещенных в пласте нагревателей и, по существу, электрически изолированы от самого пласта.
В определенных вариантах осуществления обсадные трубы в покрывающем слое 246 (например, обсадные трубы 262 в покрывающем слое, иллюстрируемые на фиг. 11 и фиг. 12), включают в себя материалы, которые подавляют ферромагнитные эффекты в этих обсадных трубах. Подавление ферромагнитных эффектов в обсадных трубах 262 уменьшает тепловые потери в покрывающий слой. В некоторых вариантах осуществления обсадные трубы 262 могут быть выполнены из неметаллических материалов, таких как фибергласс, поливинилхлорид (ПВХ), хлорированный поливинилхлорид (ХПВХ) или высокоплотный полиэтилен (ВППЭ). ВППЭ, который может быть использован при температурах, имеющих место в покрывающем слое 246, включает ВППЭ, которые предоставляет компания Ωο\ν СЬетюа1 Со., 1пс. (Μίάΐαηά. Μίοΐιίμαη. И8Л). Неметаллические обсадные трубы, кроме того, могут исключать необходимость в использовании изолированных проводников, размещаемых в покрывающем слое. В некоторых вариантах осуществления обсадные трубы 262 выполнены из углеродистой стали, на которую по внешнему диаметру нанесен неферромагнитный материал (например, плакирование нержавеющей стали медью или алюминием) для подавления в углеродистой стали ферромагнитных эффектов или индукционных эффектов. Другие неферромагнитные металлы включают в себя (не ограничивая изобретение) марганцевые стали с содержанием марганца по меньшей мере 10 мас.%, сплавы железа с алюминием при содержании алюминия по меньшей мере 18 мас.% и аустенитные нержавеющие стали, например нержавеющая сталь 304 или нержавеющая сталь 316.
В определенных вариантах осуществления один или более чем один ферромагнитный материал, используемый в обсадных трубах 262, используют в устье скважины, соединенном с этими обсадньми трубами и ветвями 232, 234, 236. Применение неферромагнитных материалов в устье скважины предотвращает нежелательное нагревание оборудования, размещенного в устье скважины. В некоторых вариантах осуществления внутрь устья скважины и/или внутрь обсадных труб 262 вдувают инертный газ (например, азот или аргон) с целью предотвращения притока нагретых газов внутрь устья и/или обсадных труб.
В определенных случаях одну или более ветвей 232, 234, 236 устанавливают в пласте, используя гибкий трубопровод. В определенных вариантах осуществления в пласте устанавливают гибкий трубопровод, внутри гибкого трубопровода размещают ветвь нагревателя и затем трубопровод вытягивают из пласта, оставляя в нем ветвь нагревателя. Ветвь нагревателя может быть размещена внутри гибкого трубопровода концентрично. В некоторых вариантах осуществления гибкий трубопровод устанавливают в пласте вместе с предварительно размещенной внутри него ветвью нагревателя, затем гибкий трубопровод извлекают из пласта, оставляя ветвь нагревателя установленной в пласте. Гибкий трубопровод может проходить только до стыка углеводородсодержащего слоя 240 и контактного участка 260 или до некоторой точки, в которой ветвь нагревателя начинает изгибаться на контактном участке.
Фиг. 13 иллюстрирует вид сверху варианта осуществления из большого количества триад трехфазных нагревателей в пласте. Каждая триада 270 включает в себя ветви А, В, С (которые могут соответствовать ветвям 232, 234, 236, показанным на фиг. 11 и 12), которые электрически соединены с помощью связи 274. Каждая триада 270 подключена к собственному электрически изолированному трехфазному трансформатору так, что триады, по существу, электрически изолированы друг от друга. Электрическая изоляция триад предотвращает протекание суммарного тока между триадами.
Фазы каждой триады 270 могут быть расположены так, что соответствующие ветви А, В, С триад размещены друг относительно друга, как показано на фиг. 13. На фиг. 13 ветви А, В, С расположены так, что фазовая ветвь (например, ветвь А) в выбранной триаде находится от такой же фазовой ветви (ветви А) в соседней триаде на расстоянии, равном двум высотам триады. Высота триады представляет собой расстояние от одной вершины триады до средней точки линии, пересекающей две другие вершины этой триады. В определенных вариантах осуществления фазы триад 270 расположены так, чтобы препятствовать протеканию результирующего тока между отдельными триадами. В пределах отдельной триады возможно наличие некоторой утечки тока, но между двумя триадами благодаря их прочной электрической изоляции протекает лишь незначительный результирующий ток.
На ранних стадиях нагревания неизолированный нагревательный элемент (например, нагревательный элемент 242, показанный на фиг. 11 и фиг. 12) может допускать некоторую утечку тока к воде или другим флюидам, которые являются электропроводящими в пласте, в результате чего нагревается сам пласт. После удаления воды или других электропроводящих флюидов из ствола скважины (например, после их выпаривания или добычи) нагревательные элементы становятся электрически изолированными от пласта. Позднее, когда из пласта удаляется вода, этот пласт приобретает ещё большее электрическое сопротивление, и нагревание пласта происходит ещё в большей степени за счет передачи тепла тепло
- 20 012767 проводностью и/или излучением. Как правило, пласт (углеводородсодержащий слой) имеет начальное электрическое сопротивление, составляющее в среднем 10 Ом-м. В некоторых вариантах осуществления пласт имеет начальное электрическое сопротивление равное по меньшей мере 100 Ом-м или по меньшей мере 300 Ом-м.
Применение нагревателей с ограничением температуры в качестве нагревательных элементов ограничивает влияние водонасыщенности на эффективность работы нагревателя. При наличии в пласте воды и использовании нагревательных скважин существует тенденция протекания электрического тока между нагревательными элементами вверху углеводородсодержащего слоя, где напряжение наиболее высокое, что приводит к неравномерному нагреванию в углеводородсодержащем слое. Этот эффект предотвращается с помощью нагревателей с ограничением температуры, поскольку такие нагреватели уменьшают локальные перегревы в нагревательных элементах и углеводородсодержащем слое.
В определенных вариантах осуществления эксплуатационные скважины размещают в таком месте, где электрический потенциал относительно мал или равен нулю. Такое размещение минимизирует паразитные электрические потенциалы в эксплуатационной скважине. Размещение эксплуатационных скважин в таких местах уменьшает или предотвращает нежелательное нагревание эксплуатационных скважин, вызванное электрическим током в эксплуатационных скважинах.
Фиг. 14 отображает вид сверху варианта осуществления, представленного на фиг. 13, вместе с эксплуатационными скважинами 206. В определенных вариантах осуществления эксплуатационные скважины 206 расположены в центре триады 270 или около неё. В определенных вариантах осуществления эксплуатационные скважины 206 размещают в некоторой точке, находящейся между триадами, в которой существует незначительный электрический потенциал или же он равен нулю (в точке, в которой электрический потенциал, созданный вершинами трех триад, усредняется до относительно малого или нулевого электрического потенциала). Например, эксплуатационная скважина 206 может быть расположена эквидистантно относительно ветви А одной триады, ветви В второй триады и ветви С третьей триады так, как это показано на фиг. 14.
Фиг. 15 отображает вид сверху варианта осуществления большого количества триад трехфазных нагревателей, расположенных в пласте с образованием сетки шестиугольников. На фиг. 16 показан вид сверху варианта осуществления шестиугольника, отображенного на фиг. 15. Шестиугольник 276 образован двумя триадами нагревателей. Первая триада включает в себя ветви А1, В1, С1, электрически соединенные друг с другом с помощью связей 274 с образованием трехфазной конфигурации. Вторая триада включает ветви А2, В2, С2, электрически соединенные друг с другом с помощью связей 274 также с образованием трехфазной конфигурации. Триады расположены таким образом, что соответствующие ветви триад (например, ветви А1 и А2, В1 и В2, С1 и С2) находятся на противоположных вершинах шестиугольника 276. Триады электрически соединены и расположены так, что в центре шестиугольника 276 или вблизи центра существует лишь незначительный или нулевой электрический потенциал.
Эксплуатационная скважина 206 может быть расположена в центре шестиугольника 276 или вблизи центра. Размещение эксплуатационной скважины 206 в центре шестиугольника 276 или вблизи его центра позволяет уменьшить или предотвратить нежелательное нагревание за счет электромагнитных эффектов, связанных с протеканием электрического тока в ветвях триад. Наличие двух триад в шестиугольнике 276 обеспечивает нагревание вокруг эксплуатационной скважины 206 с избытком. Поэтому, если одна триада выходит из строя или должна быть отключена, эксплуатационная скважина, тем не менее, остается в центре одной триады.
Как показано на фиг. 15, шестиугольники 276 могут быть расположены в пласте с такой схемой размещения, в которой близлежащие шестиугольники смещены друг относительно друга. Используя в близлежащих шестиугольниках электрически изолированные трансформаторы, можно понизить электрические потенциалы в пласте до такой степени, что между шестиугольниками будет протекать лишь незначительный результирующий ток, или он не будет протекать вообще.
Триады нагревателей и/или ветвей нагревателя могут быть расположены с образованием любой формы или желательного рисунка. Например, как отмечено выше, триады могут включать в себя три нагревателя и/или три ветви нагревателя, расположенные с образованием сетки из равносторонних треугольников. В некоторых вариантах осуществления триады могут включать в себя три нагревателя и/или три ветви нагревателя, расположенные с образованием сетки из треугольников другого вида (например, равнобедренный или прямоугольный треугольник). В некоторых вариантах осуществления ветви нагревателя в триаде пересекаются друг с другом в пласте (например, перекрещиваются). В некоторых вариантах осуществления триады включают три нагревателя и/или три ветви нагревателя, расположенные последовательно вдоль прямой линии.
Фиг. 17 иллюстрирует вариант осуществления с триадами, присоединенными к горизонтальной соединительной скважине. Триада 270А включает в себя ветви 232А, 234А, 236А. Триада 270В содержит ветви 232В, 234В, 236В. Указанные ветви 232А, 234А, 236А и 232В, 234В, 236В могут быть расположены вдоль прямой линии на поверхности пласта. В некоторых вариантах осуществления ветви 232А, 234А, 236А расположены вдоль прямой линии и смещены относительно ветвей 232В, 234В, 236В, кото
- 21 012767 рые могут быть расположены по одной прямой линии. Ветви 232А, 234А, 236А и 232В, 234В, 236В представляют собой нагревательные элементы 242, расположенные в слое 240, содержащем углеводороды. Вводные проводники 252 соединены с нагревательными элементами 242 и проходят к поверхности пласта. Нагревательные элементы 242 соединены с контактными элементами 244 в подстилающем слое пласта или вблизи этого слоя. В определенных вариантах осуществления между вводными проводниками 252 и нагревательными элементами 242 и/или между нагревательными элементами 242 и контактными элементами 244 имеются переходные участки.
Контактные элементы 244 присоединяют к контактору 256 в контактном участке 260 для электрического соединения ветвей 232А, 234А, 236А друг с другом с образованием триады 270А и электрического соединения 232В, 234В, 236В друг с другом с образованием триады 270В. В определенных вариантах осуществления контактор 256 представляет собой заземленный проводник так, что триада 270А и/или триада 270В могут быть соединены с образованием конфигураций звезда трехфазной цепи. В определенных вариантах осуществления триада 270А и триада 270В электрически изолированы друг от друга, а в других конкретных вариантах осуществления триада 270А и триада 270В электрически соединены друг с другом (например, соединены последовательно или параллельно).
В определенных вариантах осуществления контактор 256 расположен на участке 260 контактирования по существу горизонтально. Контактор 256 может представлять собой обсадную колонну или сплошной стержень, размещенные в стволе скважины, пробуренном, по существу, горизонтально на участке 260 контактирования. Ветви 232А, 234А, 236А и 232В, 234В, 236В могут быть электрически соединены с контактором 256 с использованием какого-либо метода, описанного здесь или известного в уровне техники.
Например, к контактору 256 присоединяют ёмкости с термитным порошком (например, путем припаивания твердым припоем или приваривания ёмкостей к контактору), ветви 232А, 234А, 236А и 232В, 234В, 236В размещают внутри этих ёмкостей и активируют термитный порошок для осуществления электрического соединения ветвей с контактором. Указанные ёмкости могут быть соединены с контактором 256, например, путем размещения ёмкостей в отверстиях или выемках, выполненных в контакторе 256, или размещения их снаружи контактора и соединения ёмкостей с контактором посредством пайки твердым припоем или сварки.
Пример.
Ниже описан пример осуществления, не ограничивающий изобретение.
В качестве примера на фиг. 18 представлены зависимости суммарных количеств добытого газа и добытой нефти от времени (в годах), полученные по результатам моделирования БТАКБ (Сотри1сг МобеШид Сгоир (Группа компьютерного моделирования), ЬТИ., Са1дагу, А1Ьейа, Сапаба) с использованием нагревателей с ограничением температуры и их взаимного расположения, показанных на фиг. 11 и 13. Кривая 278 отображает суммарное количество добытой нефти (м3) при начальном водонасыщении 15%. Кривая 280 отображает суммарное количество добытого газа (м3) при начальном водонасыщении 15%. Кривая 282 отображает суммарное количество добытой нефти (м3) при начальном водонасыщении 85%. Кривая 284 отображает суммарное количество добытого газа (м3) при начальном водонасыщении 85%. Из показанного на чертеже небольшого различия между кривыми 278 и 282 для суммарного количества добытой нефти и между кривыми 280 и 284 для суммарного количества добытого газа следует, что начальное водонасыщение не изменяет существенным образом прогрев пласта. В результате общая добыча углеводородов из пласта при различном начальном водонасыщения меняется не существенно.
Специалистам в данной области техники из настоящего описания могут быть очевидны другие модификации и альтернативные варианты осуществления различных аспектов настоящего изобретения. Соответственно, данное описание следует рассматривать лишь как иллюстративное и служащее целям раскрытия для специалистов основного пути осуществления изобретения. Необходимо понимать, что варианты осуществления изобретения, представленные и раскрытые в этом описании, следует считать предпочтительными в настоящее время вариантами осуществления. Иллюстрируемые и описанные здесь химические элементы и материалы могут быть заменены другими, элементы конструкции и используемые методы могут быть изменены, а определенные признаки изобретения могут быть использованы независимо и таким образом, как это будет ясно специалистам в данной области техники из описания изобретения. Описанные здесь элементы конструкции могут быть изменены без выхода за пределы объема и сущности настоящего изобретения, которые определены нижеследующими пунктами формулы изобретения. Кроме того, следует понимать, что в определенных вариантах осуществления раскрытые здесь независимо друг от друга признаки изобретения могут быть скомбинированы.

Claims (20)

  1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
    1. Система для обработки углеводородсодержащего пласта, содержащая две или более группы протяженных нагревателей, сконфигурированных для обеспечения подвода тепла к пласту, при этом каждая группа нагревателей содержит триаду трехфазных нагревателей, размещенных в отверстиях, представляющих собой, по меньшей мере частично, не снабженные обсадной колонной стволы скважин в пласте,
    - 22 012767 причем нагреватели в группе электрически соединены ниже поверхности пласта и каждый нагреватель представляет собой, по меньшей мере в части, неизолированный металлический нагреватель, отличающаяся тем, что указанные группы электрически сконфигурированы и размещены таким образом, чтобы предотвращалось протекание результирующего электрического тока через пласт между по меньшей мере двумя группами путем подключения каждой триады трехфазных нагревателей к собственному изолированному трехфазному трансформатору с тем, чтобы триады были, по существу, электрически изолированы одна от другой.
  2. 2. Система по п.1, в которой каждая из групп снабжается электрической энергией с помощью соответствующего трансформатора так, что каждый нагреватель группы питается энергией от различных проводов линии подвода электропитания.
  3. 3. Система по любому из пп.1 или 2, в которой указанные провода линии подвода энергии к группам нагревателей расположены так, чтобы через пласт между по меньшей мере двумя группами, по существу, не протекал результирующий ток.
  4. 4. Система по любому из пп.1-3, в которой по меньшей мере одна из групп включает в себя две триады нагревателей.
  5. 5. Система по любому из пп.1-4, в которой по меньшей мере одна из групп включает в себя две пространственно разделенные триады нагревателей, размещенные относительно друг друга с образованием рисунка из пересекающихся треугольников.
  6. 6. Система по п.1, в которой электрически изолированные трехфазные трансформаторы электрически подключены к соответствующим триадам по схеме звезда.
  7. 7. Система по любому из пп.1-6, в которой триады размещены в пласте с образованием сетки из треугольников.
  8. 8. Система по любому из пп.1-7, в которой по меньшей мере один протяженный нагреватель представляет собой нагреватель с ограничением температуры, содержащий ферромагнитный проводник и выполненный так, чтобы при приложении к указанному нагревателю с ограничением температуры изменяемого во времени электрического тока и при температуре нагревателя ниже выбранной температуры обеспечить электрическое сопротивление, а при температуре ферромагнитного проводника, равной выбранной температуре или более высокой температуре нагреватель с ограничением температуры автоматически обеспечивает уменьшенное электрическое сопротивление.
  9. 9. Система по любому из пп.1-8, в которой пласт имеет начальное электрическое сопротивление, составляющее в среднем 10 Ом-м.
  10. 10. Система по любому из пп.1-9, в которой по меньшей мере два отверстия пересекаются на концевых участках или вблизи концевых участков отверстий, удаленных от поверхности пласта, а нагреватели, размещенные в отверстиях, электрически соединены между собой в месте взаимного пересечения отверстий.
  11. 11. Система по любому из пп.1-10, в которой нагреватели снабжены электроизоляционными слоями по меньшей мере на части внешней поверхности для предотвращения утечки тока с этой изолированной части нагревателей.
  12. 12. Система по п.11, в которой электроизоляционные слои включают эмалевые покрытия на внешних поверхностях нагревателей.
  13. 13. Система по любому из пп.1-12, в которой по меньшей мере один из нагревателей представляет собой нагреватель с ограничением температуры.
  14. 14. Система по любому из пп.1-13, дополнительно включающая один или более неферромагнитный материал, присоединенный к протяженным нагревателям в зоне их прохождения через покрывающий слой пласта.
  15. 15. Система по любому из пп.1-14, дополнительно включающая эксплуатационную скважину, при этом эксплуатационная скважина размещена в том месте пласта, где существует незначительный или нулевой электрический потенциал, или вблизи этого места.
  16. 16. Система по п.15, в которой эксплуатационная скважина расположена в центре или вблизи центра группы нагревателей.
  17. 17. Система по п.15, в которой эксплуатационная скважина расположена в таком месте, где электрические потенциалы от вершин геометрических фигур, образованных двумя или более группами нагревателей, усредняются до относительно малого или нулевого потенциала.
  18. 18. Способ нагрева пласта при помощи системы по любому из пп.1-17.
  19. 19. Способ по п.18, в котором нагрев пласта осуществляют до температуры, достаточной для пиролиза, по меньшей мере, некоторых углеводородов в пласте.
  20. 20. Способ по п.18 или 19, в котором дополнительно извлекают флюид из пласта.
EA200702300A 2005-04-22 2006-04-21 Система и способ для нагрева углеводородсодержащего пласта EA012767B1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US67408105P 2005-04-22 2005-04-22
PCT/US2006/014776 WO2006115943A1 (en) 2005-04-22 2006-04-21 Grouped exposed metal heaters

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA200702300A1 EA200702300A1 (ru) 2008-04-28
EA012767B1 true EA012767B1 (ru) 2009-12-30

Family

ID=36655240

Family Applications (12)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA200702297A EA012900B1 (ru) 2005-04-22 2006-04-21 Способы соединения подземных нагревателей под землей
EA200702298A EA011226B1 (ru) 2005-04-22 2006-04-21 Система низкотемпературного контроля для подземных барьеров
EA200702299A EA013555B1 (ru) 2005-04-22 2006-04-21 Нагреватели с ограничением температуры с изменяемыми по длине характеристиками
EA200702305A EA012171B1 (ru) 2005-04-22 2006-04-21 Двухбарьерная система для in situ процесса конверсии углеводородов
EA200702307A EA011905B1 (ru) 2005-04-22 2006-04-21 Способ конверсии in situ с использованием нагревающей системы с замкнутым контуром
EA200702300A EA012767B1 (ru) 2005-04-22 2006-04-21 Система и способ для нагрева углеводородсодержащего пласта
EA200702306A EA012554B1 (ru) 2005-04-22 2006-04-21 Система нагрева подземного пласта с нагревателем, соединенным в трехфазное соединение звездой
EA200702303A EA014760B1 (ru) 2005-04-22 2006-04-21 Система и способ нагрева пласта
EA200702301A EA012901B1 (ru) 2005-04-22 2006-04-21 Низкотемпературные барьеры для использования с внутрипластовыми процессами
EA200702302A EA014258B1 (ru) 2005-04-22 2006-04-21 Нагреватель с ограничением температуры, содержащий неферромагнитный проводник
EA200702304A EA012077B1 (ru) 2005-04-22 2006-04-21 Способы и системы для добычи флюида с использованием процесса конверсии in situ
EA200702296A EA014031B1 (ru) 2005-04-22 2006-04-24 Способ получения метана

Family Applications Before (5)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA200702297A EA012900B1 (ru) 2005-04-22 2006-04-21 Способы соединения подземных нагревателей под землей
EA200702298A EA011226B1 (ru) 2005-04-22 2006-04-21 Система низкотемпературного контроля для подземных барьеров
EA200702299A EA013555B1 (ru) 2005-04-22 2006-04-21 Нагреватели с ограничением температуры с изменяемыми по длине характеристиками
EA200702305A EA012171B1 (ru) 2005-04-22 2006-04-21 Двухбарьерная система для in situ процесса конверсии углеводородов
EA200702307A EA011905B1 (ru) 2005-04-22 2006-04-21 Способ конверсии in situ с использованием нагревающей системы с замкнутым контуром

Family Applications After (6)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA200702306A EA012554B1 (ru) 2005-04-22 2006-04-21 Система нагрева подземного пласта с нагревателем, соединенным в трехфазное соединение звездой
EA200702303A EA014760B1 (ru) 2005-04-22 2006-04-21 Система и способ нагрева пласта
EA200702301A EA012901B1 (ru) 2005-04-22 2006-04-21 Низкотемпературные барьеры для использования с внутрипластовыми процессами
EA200702302A EA014258B1 (ru) 2005-04-22 2006-04-21 Нагреватель с ограничением температуры, содержащий неферромагнитный проводник
EA200702304A EA012077B1 (ru) 2005-04-22 2006-04-21 Способы и системы для добычи флюида с использованием процесса конверсии in situ
EA200702296A EA014031B1 (ru) 2005-04-22 2006-04-24 Способ получения метана

Country Status (14)

Country Link
US (1) US7831133B2 (ru)
EP (12) EP1871987B1 (ru)
CN (12) CN101163857B (ru)
AT (5) ATE437290T1 (ru)
AU (13) AU2006239961B2 (ru)
CA (12) CA2605724C (ru)
DE (5) DE602006007974D1 (ru)
EA (12) EA012900B1 (ru)
IL (12) IL186207A (ru)
IN (1) IN266867B (ru)
MA (12) MA29471B1 (ru)
NZ (12) NZ562239A (ru)
WO (12) WO2006116095A1 (ru)
ZA (13) ZA200708023B (ru)

Families Citing this family (121)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IL152456A0 (en) 2000-04-24 2003-05-29 Shell Int Research Method for treating a hydrocarbon-cotaining formation
US6997518B2 (en) 2001-04-24 2006-02-14 Shell Oil Company In situ thermal processing and solution mining of an oil shale formation
US7114566B2 (en) 2001-10-24 2006-10-03 Shell Oil Company In situ thermal processing of a hydrocarbon containing formation using a natural distributed combustor
WO2004038173A1 (en) 2002-10-24 2004-05-06 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Temperature limited heaters for heating subsurface formations or wellbores
WO2004097159A2 (en) * 2003-04-24 2004-11-11 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Thermal processes for subsurface formations
WO2005106191A1 (en) 2004-04-23 2005-11-10 Shell International Research Maatschappij B.V. Inhibiting reflux in a heated well of an in situ conversion system
US7694523B2 (en) 2004-07-19 2010-04-13 Earthrenew, Inc. Control system for gas turbine in material treatment unit
US7024796B2 (en) 2004-07-19 2006-04-11 Earthrenew, Inc. Process and apparatus for manufacture of fertilizer products from manure and sewage
US7024800B2 (en) 2004-07-19 2006-04-11 Earthrenew, Inc. Process and system for drying and heat treating materials
US7685737B2 (en) 2004-07-19 2010-03-30 Earthrenew, Inc. Process and system for drying and heat treating materials
US8070840B2 (en) 2005-04-22 2011-12-06 Shell Oil Company Treatment of gas from an in situ conversion process
EA012900B1 (ru) 2005-04-22 2010-02-26 Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. Способы соединения подземных нагревателей под землей
EA016412B9 (ru) 2005-10-24 2012-07-30 Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. Способы крекинга сырого продукта с целью получения дополнительных сырых продуктов и способ получения транспортного топлива
US7610692B2 (en) 2006-01-18 2009-11-03 Earthrenew, Inc. Systems for prevention of HAP emissions and for efficient drying/dehydration processes
EP2010754A4 (en) 2006-04-21 2016-02-24 Shell Int Research ADJUSTING ALLOY COMPOSITIONS FOR SELECTED CHARACTERISTICS IN TEMPERATURE-LIMITED HEATERS
US7631690B2 (en) 2006-10-20 2009-12-15 Shell Oil Company Heating hydrocarbon containing formations in a spiral startup staged sequence
DE102007040606B3 (de) 2007-08-27 2009-02-26 Siemens Ag Verfahren und Vorrichtung zur in situ-Förderung von Bitumen oder Schwerstöl
AU2008227164B2 (en) 2007-03-22 2014-07-17 Exxonmobil Upstream Research Company Resistive heater for in situ formation heating
NZ581359A (en) 2007-04-20 2012-08-31 Shell Oil Co System and method for the use of a subsurface heating device on underground Tar Sand formation
US7697806B2 (en) * 2007-05-07 2010-04-13 Verizon Patent And Licensing Inc. Fiber optic cable with detectable ferromagnetic components
AU2008262537B2 (en) 2007-05-25 2014-07-17 Exxonmobil Upstream Research Company A process for producing hydrocarbon fluids combining in situ heating, a power plant and a gas plant
WO2009052042A1 (en) 2007-10-19 2009-04-23 Shell Oil Company Cryogenic treatment of gas
CN102007266B (zh) 2008-04-18 2014-09-10 国际壳牌研究有限公司 用于处理地下含烃地层的系统和方法
US8297355B2 (en) * 2008-08-22 2012-10-30 Texaco Inc. Using heat from produced fluids of oil and gas operations to produce energy
DE102008047219A1 (de) 2008-09-15 2010-03-25 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur Förderung von Bitumen und/oder Schwerstöl aus einer unterirdischen Lagerstätte, zugehörige Anlage und Betriebsverfahren dieser Anlage
US9561066B2 (en) 2008-10-06 2017-02-07 Virender K. Sharma Method and apparatus for tissue ablation
US10064697B2 (en) 2008-10-06 2018-09-04 Santa Anna Tech Llc Vapor based ablation system for treating various indications
US10695126B2 (en) 2008-10-06 2020-06-30 Santa Anna Tech Llc Catheter with a double balloon structure to generate and apply a heated ablative zone to tissue
US9561068B2 (en) 2008-10-06 2017-02-07 Virender K. Sharma Method and apparatus for tissue ablation
US20100094270A1 (en) 2008-10-06 2010-04-15 Sharma Virender K Method and Apparatus for Tissue Ablation
US9129728B2 (en) 2008-10-13 2015-09-08 Shell Oil Company Systems and methods of forming subsurface wellbores
US20100200237A1 (en) * 2009-02-12 2010-08-12 Colgate Sam O Methods for controlling temperatures in the environments of gas and oil wells
US8851170B2 (en) 2009-04-10 2014-10-07 Shell Oil Company Heater assisted fluid treatment of a subsurface formation
FR2947587A1 (fr) 2009-07-03 2011-01-07 Total Sa Procede d'extraction d'hydrocarbures par chauffage electromagnetique d'une formation souterraine in situ
CN102031961A (zh) * 2009-09-30 2011-04-27 西安威尔罗根能源科技有限公司 井眼温度测量探头
US8356935B2 (en) 2009-10-09 2013-01-22 Shell Oil Company Methods for assessing a temperature in a subsurface formation
US8816203B2 (en) 2009-10-09 2014-08-26 Shell Oil Company Compacted coupling joint for coupling insulated conductors
US9466896B2 (en) 2009-10-09 2016-10-11 Shell Oil Company Parallelogram coupling joint for coupling insulated conductors
US8602103B2 (en) 2009-11-24 2013-12-10 Conocophillips Company Generation of fluid for hydrocarbon recovery
US8863839B2 (en) 2009-12-17 2014-10-21 Exxonmobil Upstream Research Company Enhanced convection for in situ pyrolysis of organic-rich rock formations
US8939207B2 (en) 2010-04-09 2015-01-27 Shell Oil Company Insulated conductor heaters with semiconductor layers
US8967259B2 (en) 2010-04-09 2015-03-03 Shell Oil Company Helical winding of insulated conductor heaters for installation
JP2013524465A (ja) * 2010-04-09 2013-06-17 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 絶縁ブロックおよび絶縁導体ヒータへの設置方法
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
US8739874B2 (en) 2010-04-09 2014-06-03 Shell Oil Company Methods for heating with slots in hydrocarbon formations
CA2793883A1 (en) * 2010-04-09 2011-10-13 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Barrier methods for use 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
US9033042B2 (en) 2010-04-09 2015-05-19 Shell Oil Company Forming bitumen barriers in subsurface hydrocarbon formations
US8464792B2 (en) * 2010-04-27 2013-06-18 American Shale Oil, Llc Conduction convection reflux retorting process
US8408287B2 (en) * 2010-06-03 2013-04-02 Electro-Petroleum, Inc. Electrical jumper for a producing oil well
US8476562B2 (en) 2010-06-04 2013-07-02 Watlow Electric Manufacturing Company Inductive heater humidifier
RU2444617C1 (ru) * 2010-08-31 2012-03-10 Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Способ разработки залежи высоковязкой нефти методом парогравитационного воздействия на пласт
AT12463U1 (de) * 2010-09-27 2012-05-15 Plansee Se Heizleiteranordnung
US8943686B2 (en) 2010-10-08 2015-02-03 Shell Oil Company Compaction of electrical insulation for joining insulated conductors
US8732946B2 (en) 2010-10-08 2014-05-27 Shell Oil Company Mechanical compaction of insulator for insulated conductor splices
US8857051B2 (en) 2010-10-08 2014-10-14 Shell Oil Company System and method for coupling lead-in conductor to insulated conductor
WO2012087375A1 (en) * 2010-12-21 2012-06-28 Chevron U.S.A. Inc. System and method for enhancing oil recovery from a subterranean reservoir
RU2473779C2 (ru) * 2011-03-21 2013-01-27 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Северный (Арктический) федеральный университет" (С(А)ФУ) Способ глушения фонтана флюида из скважины
US9016370B2 (en) 2011-04-08 2015-04-28 Shell Oil Company Partial solution mining of hydrocarbon containing layers prior to in situ heat treatment
CN103460518B (zh) * 2011-04-08 2016-10-26 国际壳牌研究有限公司 用于连接绝缘导体的适配接头
EP2520863B1 (en) * 2011-05-05 2016-11-23 General Electric Technology GmbH Method for protecting a gas turbine engine against high dynamical process values and gas turbine engine for conducting said method
US9010428B2 (en) * 2011-09-06 2015-04-21 Baker Hughes Incorporated Swelling acceleration using inductively heated and embedded particles in a subterranean tool
US9080917B2 (en) 2011-10-07 2015-07-14 Shell Oil Company System and methods for using dielectric properties of an insulated conductor in a subsurface formation to assess properties of the insulated conductor
JO3141B1 (ar) 2011-10-07 2017-09-20 Shell Int Research الوصلات المتكاملة للموصلات المعزولة
JO3139B1 (ar) 2011-10-07 2017-09-20 Shell Int Research تشكيل موصلات معزولة باستخدام خطوة اختزال أخيرة بعد المعالجة الحرارية.
CN103958824B (zh) 2011-10-07 2016-10-26 国际壳牌研究有限公司 用于加热地下地层的循环流体系统的热膨胀调节
CN102505731A (zh) * 2011-10-24 2012-06-20 武汉大学 一种毛细-引射协同作用的地下水采集系统
AU2012332851B2 (en) 2011-11-04 2016-07-21 Exxonmobil Upstream Research Company Multiple electrical connections to optimize heating for in situ pyrolysis
CN102434144A (zh) * 2011-11-16 2012-05-02 中国石油集团长城钻探工程有限公司 一种油田用“u”形井采油方法
US8908031B2 (en) * 2011-11-18 2014-12-09 General Electric Company Apparatus and method for measuring moisture content in steam flow
CA2898956A1 (en) 2012-01-23 2013-08-01 Genie Ip B.V. Heater pattern for in situ thermal processing of a subsurface hydrocarbon containing formation
CN104428489A (zh) 2012-01-23 2015-03-18 吉尼Ip公司 地下含烃地层的原位热处理的加热器模式
US9488027B2 (en) 2012-02-10 2016-11-08 Baker Hughes Incorporated Fiber reinforced polymer matrix nanocomposite downhole member
RU2496979C1 (ru) * 2012-05-03 2013-10-27 Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Способ разработки залежи высоковязкой нефти и/или битума методом закачки пара в пласт
EP3964151A3 (en) 2013-01-17 2022-03-30 Virender K. Sharma Apparatus for tissue ablation
US9291041B2 (en) * 2013-02-06 2016-03-22 Orbital Atk, Inc. Downhole injector insert apparatus
US9403328B1 (en) * 2013-02-08 2016-08-02 The Boeing Company Magnetic compaction blanket for composite structure curing
US10501348B1 (en) 2013-03-14 2019-12-10 Angel Water, Inc. Water flow triggering of chlorination treatment
RU2527446C1 (ru) * 2013-04-15 2014-08-27 Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Способ ликвидации скважины
US9382785B2 (en) 2013-06-17 2016-07-05 Baker Hughes Incorporated Shaped memory devices and method for using same in wellbores
CN103321618A (zh) * 2013-06-28 2013-09-25 中国地质大学(北京) 油页岩原位开采方法
CN105473811A (zh) * 2013-07-05 2016-04-06 尼克森能源无限责任公司 加速的溶剂协助sagd启动
RU2531965C1 (ru) * 2013-08-23 2014-10-27 Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Способ ликвидации скважины
WO2015060919A1 (en) 2013-10-22 2015-04-30 Exxonmobil Upstream Research Company Systems and methods for regulating an in situ pyrolysis process
BR112016005923B1 (pt) * 2013-10-28 2021-06-29 Halliburton Energy Services, Inc Método de conectar a um furo de poço existente no fundo de poço e sistema de poço
BR112016009881A2 (pt) * 2013-10-31 2017-09-12 Reactor Resources Llc métodos e sistemas de coqueamento, passivação e sulfetação de catalisador in-situ
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
CN103628856A (zh) * 2013-12-11 2014-03-12 中国地质大学(北京) 一种高产水煤层气区块的阻水产气布井方法
GB2523567B (en) 2014-02-27 2017-12-06 Statoil Petroleum As Producing hydrocarbons from a subsurface formation
CA2943268C (en) * 2014-04-01 2020-09-15 Future Energy, Llc Thermal energy delivery and oil production arrangements and methods thereof
GB2526123A (en) * 2014-05-14 2015-11-18 Statoil Petroleum As Producing hydrocarbons from a subsurface formation
US20150360322A1 (en) * 2014-06-12 2015-12-17 Siemens Energy, Inc. Laser deposition of iron-based austenitic alloy with flux
RU2569102C1 (ru) * 2014-08-12 2015-11-20 Общество с ограниченной ответственностью Научно-инженерный центр "Энергодиагностика" Способ ликвидации отложений и предотвращения их образования в нефтяной скважине и устройство для его реализации
US9451792B1 (en) * 2014-09-05 2016-09-27 Atmos Nation, LLC Systems and methods for vaporizing assembly
AU2015350481A1 (en) 2014-11-21 2017-05-25 Exxonmobil Upstream Research Company Method of recovering hydrocarbons within a subsurface formation
RU2728107C2 (ru) * 2014-11-25 2020-07-28 Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. Пиролиз для создания давления в нефтяных пластах
US20160169451A1 (en) * 2014-12-12 2016-06-16 Fccl Partnership Process and system for delivering steam
CN105043449B (zh) * 2015-08-10 2017-12-01 安徽理工大学 监测冻结壁温度、应力及变形的分布式光纤及其埋设方法
US10352818B2 (en) * 2015-08-31 2019-07-16 Halliburton Energy Services, Inc. Monitoring system for cold climate
CN105257269B (zh) * 2015-10-26 2017-10-17 中国石油天然气股份有限公司 一种蒸汽驱与火驱的联合采油方法
US10125604B2 (en) * 2015-10-27 2018-11-13 Baker Hughes, A Ge Company, Llc Downhole zonal isolation detection system having conductor and method
RU2620820C1 (ru) * 2016-02-17 2017-05-30 Общество с ограниченной ответственностью "ЛУКОЙЛ-ПЕРМЬ" Индукционный скважинный нагреватель
US11331140B2 (en) 2016-05-19 2022-05-17 Aqua Heart, Inc. Heated vapor ablation systems and methods for treating cardiac conditions
RU2630018C1 (ru) * 2016-06-29 2017-09-05 Общество с ограниченной ответчственностью "Геобурсервис", ООО "Геобурсервис" Способ ликвидации, предотвращения образования отложений и интенсификации добычи нефти в нефтегазодобывающих скважинах и устройство для его реализации
US11486243B2 (en) * 2016-08-04 2022-11-01 Baker Hughes Esp, Inc. ESP gas slug avoidance system
RU2632791C1 (ru) * 2016-11-02 2017-10-09 Владимир Иванович Савичев Способ стимуляции скважин путём закачки газовых композиций
CN107289997B (zh) * 2017-05-05 2019-08-13 济南轨道交通集团有限公司 一种岩溶裂隙水探测系统及方法
US10626709B2 (en) * 2017-06-08 2020-04-21 Saudi Arabian Oil Company Steam driven submersible pump
CN107558950A (zh) * 2017-09-13 2018-01-09 吉林大学 用于油页岩地下原位开采区域封闭的定向堵漏方法
WO2019232432A1 (en) 2018-06-01 2019-12-05 Santa Anna Tech Llc Multi-stage vapor-based ablation treatment methods and vapor generation and delivery systems
US10927645B2 (en) 2018-08-20 2021-02-23 Baker Hughes, A Ge Company, Llc Heater cable with injectable fiber optics
CN109379792B (zh) * 2018-11-12 2024-05-28 山东华宁电伴热科技有限公司 一种油井加热电缆及油井加热方法
CN109396168B (zh) * 2018-12-01 2023-12-26 中节能城市节能研究院有限公司 污染土壤原位热修复用组合换热器及土壤热修复系统
CN109399879B (zh) * 2018-12-14 2023-10-20 江苏筑港建设集团有限公司 一种吹填泥被的固化方法
FR3093588B1 (fr) * 2019-03-07 2021-02-26 Socomec Sa Dispositif de récupération d’energie sur au moins un conducteur de puissance et procédé de fabrication dudit dispositif de récupération
US11708757B1 (en) * 2019-05-14 2023-07-25 Fortress Downhole Tools, Llc Method and apparatus for testing setting tools and other assemblies used to set downhole plugs and other objects in wellbores
US11136514B2 (en) 2019-06-07 2021-10-05 Uop Llc Process and apparatus for recycling hydrogen to hydroprocess biorenewable feed
WO2021116374A1 (en) * 2019-12-11 2021-06-17 Aker Solutions As Skin-effect heating cable
DE102020208178A1 (de) * 2020-06-30 2021-12-30 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Verfahren zum Aufheizen eines Brennstoffzellensystems, Brennstoffzellensystem, Verwendung eines elektrischen Heizelements
CN112485119B (zh) * 2020-11-09 2023-01-31 临沂矿业集团有限责任公司 一种矿用提升绞车钢丝绳静拉力试验车
EP4113768A1 (en) * 2021-07-02 2023-01-04 Nexans Dry-mate wet-design branch joint and method for realizing a subsea distribution of electric power for wet cables

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2794504A (en) * 1954-05-10 1957-06-04 Union Oil Co Well heater
US20020029882A1 (en) * 2000-04-24 2002-03-14 Rouffignac Eric Pierre De In situ thermal processing of a hydrocarbon containing formation leaving one or more selected unprocessed areas
US20040140095A1 (en) * 2002-10-24 2004-07-22 Vinegar Harold J. Staged and/or patterned heating during in situ thermal processing of a hydrocarbon containing formation

Family Cites Families (268)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA899987A (en) 1972-05-09 Chisso Corporation Method for controlling heat generation locally in a heat-generating pipe utilizing skin effect current
US326439A (en) 1885-09-15 Protecting wells
US2732195A (en) 1956-01-24 Ljungstrom
US438461A (en) * 1890-10-14 Half to william j
US94813A (en) 1869-09-14 Improvement in torpedoes for oil-wells
SE123136C1 (ru) 1948-01-01
US2734579A (en) 1956-02-14 Production from bituminous sands
US345586A (en) * 1886-07-13 Oil from wells
SE123138C1 (ru) 1948-01-01
US48994A (en) 1865-07-25 Improvement in devices for oil-wells
SE126674C1 (ru) 1949-01-01
US760304A (en) 1903-10-24 1904-05-17 Frank S Gilbert Heater for oil-wells.
US1342741A (en) 1918-01-17 1920-06-08 David T Day Process for extracting oils and hydrocarbon material from shale and similar bituminous rocks
US1269747A (en) 1918-04-06 1918-06-18 Lebbeus H Rogers Method of and apparatus for treating oil-shale.
GB156396A (en) 1919-12-10 1921-01-13 Wilson Woods Hoover An improved method of treating shale and recovering oil therefrom
US1457479A (en) 1920-01-12 1923-06-05 Edson R Wolcott Method of increasing the yield of oil wells
US1510655A (en) 1922-11-21 1924-10-07 Clark Cornelius Process of subterranean distillation of volatile mineral substances
US1634236A (en) 1925-03-10 1927-06-28 Standard Dev Co Method of and apparatus for recovering oil
US1646599A (en) * 1925-04-30 1927-10-25 George A Schaefer Apparatus for removing fluid from wells
US1666488A (en) 1927-02-05 1928-04-17 Crawshaw Richard Apparatus for extracting oil from shale
US1681523A (en) 1927-03-26 1928-08-21 Patrick V Downey Apparatus for heating oil wells
US1913395A (en) 1929-11-14 1933-06-13 Lewis C Karrick Underground gasification of carbonaceous material-bearing substances
US2244255A (en) * 1939-01-18 1941-06-03 Electrical Treating Company Well clearing system
US2244256A (en) 1939-12-16 1941-06-03 Electrical Treating Company Apparatus for clearing wells
US2319702A (en) 1941-04-04 1943-05-18 Socony Vacuum Oil Co Inc Method and apparatus for producing oil wells
US2365591A (en) 1942-08-15 1944-12-19 Ranney Leo Method for producing oil from viscous deposits
US2423674A (en) 1942-08-24 1947-07-08 Johnson & Co A Process of catalytic cracking of petroleum hydrocarbons
US2390770A (en) * 1942-10-10 1945-12-11 Sun Oil Co Method of producing petroleum
US2484063A (en) 1944-08-19 1949-10-11 Thermactor Corp Electric heater for subsurface materials
US2472445A (en) 1945-02-02 1949-06-07 Thermactor Company Apparatus for treating oil and gas bearing strata
US2481051A (en) 1945-12-15 1949-09-06 Texaco Development Corp Process and apparatus for the recovery of volatilizable constituents from underground carbonaceous formations
US2444755A (en) 1946-01-04 1948-07-06 Ralph M Steffen Apparatus for oil sand heating
US2634961A (en) 1946-01-07 1953-04-14 Svensk Skifferolje Aktiebolage Method of electrothermal production of shale oil
US2466945A (en) 1946-02-21 1949-04-12 In Situ Gases Inc Generation of synthesis gas
US2497868A (en) 1946-10-10 1950-02-21 Dalin David Underground exploitation of fuel deposits
US2939689A (en) 1947-06-24 1960-06-07 Svenska Skifferolje Ab Electrical heater for treating oilshale and the like
US2786660A (en) 1948-01-05 1957-03-26 Phillips Petroleum Co Apparatus for gasifying coal
US2548360A (en) 1948-03-29 1951-04-10 Stanley A Germain Electric oil well heater
US2685930A (en) 1948-08-12 1954-08-10 Union Oil Co Oil well production process
US2757738A (en) * 1948-09-20 1956-08-07 Union Oil Co Radiation heating
US2630307A (en) 1948-12-09 1953-03-03 Carbonic Products Inc Method of recovering oil from oil shale
US2595979A (en) 1949-01-25 1952-05-06 Texas Co Underground liquefaction of coal
US2642943A (en) 1949-05-20 1953-06-23 Sinclair Oil & Gas Co Oil recovery process
US2593477A (en) 1949-06-10 1952-04-22 Us Interior Process of underground gasification of coal
US2670802A (en) 1949-12-16 1954-03-02 Thermactor Company Reviving or increasing the production of clogged or congested oil wells
US2714930A (en) 1950-12-08 1955-08-09 Union Oil Co Apparatus for preventing paraffin deposition
US2695163A (en) 1950-12-09 1954-11-23 Stanolind Oil & Gas Co Method for gasification of subterranean carbonaceous deposits
US2630306A (en) 1952-01-03 1953-03-03 Socony Vacuum Oil Co Inc Subterranean retorting of shales
US2757739A (en) 1952-01-07 1956-08-07 Parelex Corp Heating apparatus
US2777679A (en) 1952-03-07 1957-01-15 Svenska Skifferolje Ab Recovering sub-surface bituminous deposits by creating a frozen barrier and heating in situ
US2780450A (en) 1952-03-07 1957-02-05 Svenska Skifferolje Ab Method of recovering oil and gases from non-consolidated bituminous geological formations by a heating treatment in situ
US2789805A (en) 1952-05-27 1957-04-23 Svenska Skifferolje Ab Device for recovering fuel from subterraneous fuel-carrying deposits by heating in their natural location using a chain heat transfer member
GB774283A (en) * 1952-09-15 1957-05-08 Ruhrchemie Ag Process for the combined purification and methanisation of gas mixtures containing oxides of carbon and hydrogen
US2780449A (en) 1952-12-26 1957-02-05 Sinclair Oil & Gas Co Thermal process for in-situ decomposition of oil shale
US2825408A (en) * 1953-03-09 1958-03-04 Sinclair Oil & Gas Company Oil recovery by subsurface thermal processing
US2771954A (en) 1953-04-29 1956-11-27 Exxon Research Engineering Co Treatment of petroleum production wells
US2703621A (en) 1953-05-04 1955-03-08 George W Ford Oil well bottom hole flow increasing unit
US2743906A (en) * 1953-05-08 1956-05-01 William E Coyle Hydraulic underreamer
US2803305A (en) * 1953-05-14 1957-08-20 Pan American Petroleum Corp Oil recovery by underground combustion
US2914309A (en) 1953-05-25 1959-11-24 Svenska Skifferolje Ab Oil and gas recovery from tar sands
US2902270A (en) 1953-07-17 1959-09-01 Svenska Skifferolje Ab Method of and means in heating of subsurface fuel-containing deposits "in situ"
US2890754A (en) 1953-10-30 1959-06-16 Svenska Skifferolje Ab Apparatus for recovering combustible substances from subterraneous deposits in situ
US2890755A (en) 1953-12-19 1959-06-16 Svenska Skifferolje Ab Apparatus for recovering combustible substances from subterraneous deposits in situ
US2841375A (en) 1954-03-03 1958-07-01 Svenska Skifferolje Ab Method for in-situ utilization of fuels by combustion
US2793696A (en) 1954-07-22 1957-05-28 Pan American Petroleum Corp Oil recovery by underground combustion
US2923535A (en) 1955-02-11 1960-02-02 Svenska Skifferolje Ab Situ recovery from carbonaceous deposits
US2801089A (en) * 1955-03-14 1957-07-30 California Research Corp Underground shale retorting process
US2862558A (en) 1955-12-28 1958-12-02 Phillips Petroleum Co Recovering oils from formations
US2819761A (en) * 1956-01-19 1958-01-14 Continental Oil Co Process of removing viscous oil from a well bore
US2857002A (en) * 1956-03-19 1958-10-21 Texas Co Recovery of viscous crude oil
US2906340A (en) 1956-04-05 1959-09-29 Texaco Inc Method of treating a petroleum producing formation
US2991046A (en) 1956-04-16 1961-07-04 Parsons Lional Ashley Combined winch and bollard device
US2997105A (en) 1956-10-08 1961-08-22 Pan American Petroleum Corp Burner apparatus
US2932352A (en) 1956-10-25 1960-04-12 Union Oil Co Liquid filled well heater
US2804149A (en) 1956-12-12 1957-08-27 John R Donaldson Oil well heater and reviver
US2942223A (en) 1957-08-09 1960-06-21 Gen Electric Electrical resistance heater
US2906337A (en) 1957-08-16 1959-09-29 Pure Oil Co Method of recovering bitumen
US2954826A (en) 1957-12-02 1960-10-04 William E Sievers Heated well production string
US2994376A (en) * 1957-12-27 1961-08-01 Phillips Petroleum Co In situ combustion process
US3051235A (en) 1958-02-24 1962-08-28 Jersey Prod Res Co Recovery of petroleum crude oil, by in situ combustion and in situ hydrogenation
US2911047A (en) * 1958-03-11 1959-11-03 John C Henderson Apparatus for extracting naturally occurring difficultly flowable petroleum oil from a naturally located subterranean body
US2958519A (en) * 1958-06-23 1960-11-01 Phillips Petroleum Co In situ combustion process
US2974937A (en) * 1958-11-03 1961-03-14 Jersey Prod Res Co Petroleum recovery from carbonaceous formations
US2998457A (en) * 1958-11-19 1961-08-29 Ashland Oil Inc Production of phenols
US2970826A (en) * 1958-11-21 1961-02-07 Texaco Inc Recovery of oil from oil shale
US3097690A (en) 1958-12-24 1963-07-16 Gulf Research Development Co Process for heating a subsurface formation
US2969226A (en) * 1959-01-19 1961-01-24 Pyrochem Corp Pendant parting petro pyrolysis process
US3150715A (en) 1959-09-30 1964-09-29 Shell Oil Co Oil recovery by in situ combustion with water injection
US3170519A (en) * 1960-05-11 1965-02-23 Gordon L Allot Oil well microwave tools
US3058730A (en) 1960-06-03 1962-10-16 Fmc Corp Method of forming underground communication between boreholes
US3138203A (en) 1961-03-06 1964-06-23 Jersey Prod Res Co Method of underground burning
US3057404A (en) 1961-09-29 1962-10-09 Socony Mobil Oil Co Inc Method and system for producing oil tenaciously held in porous formations
US3194315A (en) * 1962-06-26 1965-07-13 Charles D Golson Apparatus for isolating zones in wells
US3272261A (en) 1963-12-13 1966-09-13 Gulf Research Development Co Process for recovery of oil
US3332480A (en) 1965-03-04 1967-07-25 Pan American Petroleum Corp Recovery of hydrocarbons by thermal methods
US3358756A (en) 1965-03-12 1967-12-19 Shell Oil Co Method for in situ recovery of solid or semi-solid petroleum deposits
US3262741A (en) 1965-04-01 1966-07-26 Pittsburgh Plate Glass Co Solution mining of potassium chloride
US3278234A (en) 1965-05-17 1966-10-11 Pittsburgh Plate Glass Co Solution mining of potassium chloride
US3362751A (en) 1966-02-28 1968-01-09 Tinlin William Method and system for recovering shale oil and gas
DE1615192B1 (de) 1966-04-01 1970-08-20 Chisso Corp Induktiv beheiztes Heizrohr
US3410796A (en) 1966-04-04 1968-11-12 Gas Processors Inc Process for treatment of saline waters
US3372754A (en) 1966-05-31 1968-03-12 Mobil Oil Corp Well assembly for heating a subterranean formation
US3399623A (en) 1966-07-14 1968-09-03 James R. Creed Apparatus for and method of producing viscid oil
NL153755C (nl) 1966-10-20 1977-11-15 Stichting Reactor Centrum Werkwijze voor het vervaardigen van een elektrisch verwarmingselement, alsmede verwarmingselement vervaardigd met toepassing van deze werkwijze.
US3465819A (en) 1967-02-13 1969-09-09 American Oil Shale Corp Use of nuclear detonations in producing hydrocarbons from an underground formation
NL6803827A (ru) 1967-03-22 1968-09-23
US3542276A (en) * 1967-11-13 1970-11-24 Ideal Ind Open type explosion connector and method
US3485300A (en) 1967-12-20 1969-12-23 Phillips Petroleum Co Method and apparatus for defoaming crude oil down hole
US3578080A (en) 1968-06-10 1971-05-11 Shell Oil Co Method of producing shale oil from an oil shale formation
US3537528A (en) 1968-10-14 1970-11-03 Shell Oil Co Method for producing shale oil from an exfoliated oil shale formation
US3593789A (en) 1968-10-18 1971-07-20 Shell Oil Co Method for producing shale oil from an oil shale formation
US3565171A (en) 1968-10-23 1971-02-23 Shell Oil Co Method for producing shale oil from a subterranean oil shale formation
US3554285A (en) 1968-10-24 1971-01-12 Phillips Petroleum Co Production and upgrading of heavy viscous oils
US3629551A (en) 1968-10-29 1971-12-21 Chisso Corp Controlling heat generation locally in a heat-generating pipe utilizing skin-effect current
US3513249A (en) * 1968-12-24 1970-05-19 Ideal Ind Explosion connector with improved insulating means
US3614986A (en) * 1969-03-03 1971-10-26 Electrothermic Co Method for injecting heated fluids into mineral bearing formations
US3542131A (en) 1969-04-01 1970-11-24 Mobil Oil Corp Method of recovering hydrocarbons from oil shale
US3547192A (en) 1969-04-04 1970-12-15 Shell Oil Co Method of metal coating and electrically heating a subterranean earth formation
US3529075A (en) * 1969-05-21 1970-09-15 Ideal Ind Explosion connector with ignition arrangement
US3572838A (en) 1969-07-07 1971-03-30 Shell Oil Co Recovery of aluminum compounds and oil from oil shale formations
US3614387A (en) 1969-09-22 1971-10-19 Watlow Electric Mfg Co Electrical heater with an internal thermocouple
US3679812A (en) 1970-11-13 1972-07-25 Schlumberger Technology Corp Electrical suspension cable for well tools
US3893918A (en) 1971-11-22 1975-07-08 Engineering Specialties Inc Method for separating material leaving a well
US3757860A (en) 1972-08-07 1973-09-11 Atlantic Richfield Co Well heating
US3761599A (en) 1972-09-05 1973-09-25 Gen Electric Means for reducing eddy current heating of a tank in electric apparatus
US3794113A (en) 1972-11-13 1974-02-26 Mobil Oil Corp Combination in situ combustion displacement and steam stimulation of producing wells
US4199025A (en) 1974-04-19 1980-04-22 Electroflood Company Method and apparatus for tertiary recovery of oil
US4037655A (en) 1974-04-19 1977-07-26 Electroflood Company Method for secondary recovery of oil
US3894769A (en) 1974-06-06 1975-07-15 Shell Oil Co Recovering oil from a subterranean carbonaceous formation
US4029360A (en) 1974-07-26 1977-06-14 Occidental Oil Shale, Inc. Method of recovering oil and water from in situ oil shale retort flue gas
US3933447A (en) 1974-11-08 1976-01-20 The United States Of America As Represented By The United States Energy Research And Development Administration Underground gasification of coal
US3950029A (en) 1975-06-12 1976-04-13 Mobil Oil Corporation In situ retorting of oil shale
US4199024A (en) 1975-08-07 1980-04-22 World Energy Systems Multistage gas generator
US4037658A (en) 1975-10-30 1977-07-26 Chevron Research Company Method of recovering viscous petroleum from an underground formation
US4018279A (en) 1975-11-12 1977-04-19 Reynolds Merrill J In situ coal combustion heat recovery method
US4017319A (en) 1976-01-06 1977-04-12 General Electric Company Si3 N4 formed by nitridation of sintered silicon compact containing boron
US4487257A (en) 1976-06-17 1984-12-11 Raytheon Company Apparatus and method for production of organic products from kerogen
US4083604A (en) 1976-11-15 1978-04-11 Trw Inc. Thermomechanical fracture for recovery system in oil shale deposits
US4169506A (en) 1977-07-15 1979-10-02 Standard Oil Company (Indiana) In situ retorting of oil shale and energy recovery
US4119349A (en) 1977-10-25 1978-10-10 Gulf Oil Corporation Method and apparatus for recovery of fluids produced in in-situ retorting of oil shale
US4228853A (en) 1978-06-21 1980-10-21 Harvey A Herbert Petroleum production method
US4446917A (en) 1978-10-04 1984-05-08 Todd John C Method and apparatus for producing viscous or waxy crude oils
US4311340A (en) 1978-11-27 1982-01-19 Lyons William C Uranium leeching process and insitu mining
JPS5576586A (en) 1978-12-01 1980-06-09 Tokyo Shibaura Electric Co Heater
US4457365A (en) 1978-12-07 1984-07-03 Raytheon Company In situ radio frequency selective heating system
US4232902A (en) 1979-02-09 1980-11-11 Ppg Industries, Inc. Solution mining water soluble salts at high temperatures
US4289354A (en) 1979-02-23 1981-09-15 Edwin G. Higgins, Jr. Borehole mining of solid mineral resources
US4290650A (en) 1979-08-03 1981-09-22 Ppg Industries Canada Ltd. Subterranean cavity chimney development for connecting solution mined cavities
CA1168283A (en) 1980-04-14 1984-05-29 Hiroshi Teratani Electrode device for electrically heating underground deposits of hydrocarbons
CA1165361A (en) 1980-06-03 1984-04-10 Toshiyuki Kobayashi Electrode unit for electrically heating underground hydrocarbon deposits
US4401099A (en) 1980-07-11 1983-08-30 W.B. Combustion, Inc. Single-ended recuperative radiant tube assembly and method
US4385661A (en) 1981-01-07 1983-05-31 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Downhole steam generator with improved preheating, combustion and protection features
US4382469A (en) 1981-03-10 1983-05-10 Electro-Petroleum, Inc. Method of in situ gasification
GB2110231B (en) * 1981-03-13 1984-11-14 Jgc Corp Process for converting solid wastes to gases for use as a town gas
US4384614A (en) * 1981-05-11 1983-05-24 Justheim Pertroleum Company Method of retorting oil shale by velocity flow of super-heated air
US4401162A (en) 1981-10-13 1983-08-30 Synfuel (An Indiana Limited Partnership) In situ oil shale process
US4549073A (en) 1981-11-06 1985-10-22 Oximetrix, Inc. Current controller for resistive heating element
US4418752A (en) 1982-01-07 1983-12-06 Conoco Inc. Thermal oil recovery with solvent recirculation
US4441985A (en) 1982-03-08 1984-04-10 Exxon Research And Engineering Co. Process for supplying the heat requirement of a retort for recovering oil from solids by partial indirect heating of in situ combustion gases, and combustion air, without the use of supplemental fuel
CA1196594A (en) 1982-04-08 1985-11-12 Guy Savard Recovery of oil from tar sands
US4460044A (en) 1982-08-31 1984-07-17 Chevron Research Company Advancing heated annulus steam drive
US4485868A (en) 1982-09-29 1984-12-04 Iit Research Institute Method for recovery of viscous hydrocarbons by electromagnetic heating in situ
US4498531A (en) 1982-10-01 1985-02-12 Rockwell International Corporation Emission controller for indirect fired downhole steam generators
US4609041A (en) 1983-02-10 1986-09-02 Magda Richard M Well hot oil 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
US4545435A (en) 1983-04-29 1985-10-08 Iit Research Institute Conduction heating of hydrocarbonaceous formations
EP0130671A3 (en) 1983-05-26 1986-12-17 Metcal Inc. Multiple temperature autoregulating heater
US4538682A (en) 1983-09-08 1985-09-03 Mcmanus James W Method and apparatus for removing oil well paraffin
US4572229A (en) 1984-02-02 1986-02-25 Thomas D. Mueller Variable proportioner
US4637464A (en) * 1984-03-22 1987-01-20 Amoco Corporation In situ retorting of oil shale with pulsed water purge
US4570715A (en) * 1984-04-06 1986-02-18 Shell Oil Company Formation-tailored method and apparatus for uniformly heating long subterranean intervals at high temperature
US4577691A (en) 1984-09-10 1986-03-25 Texaco Inc. Method and apparatus for producing viscous hydrocarbons from a subterranean formation
JPS61104582A (ja) 1984-10-25 1986-05-22 株式会社デンソー シ−ズヒ−タ
FR2575463B1 (fr) * 1984-12-28 1987-03-20 Gaz De France Procede de production du methane a l'aide d'un catalyseur thioresistant et catalyseur pour la mise en oeuvre de ce procede
US4662437A (en) * 1985-11-14 1987-05-05 Atlantic Richfield Company Electrically stimulated well production system with flexible tubing conductor
CA1253555A (en) 1985-11-21 1989-05-02 Cornelis F.H. Van Egmond Heating rate variant elongated electrical resistance heater
CN1010864B (zh) * 1985-12-09 1990-12-19 国际壳牌研究有限公司 安装电加热器到井中的方法和装置
CN1006920B (zh) * 1985-12-09 1990-02-21 国际壳牌研究有限公司 小型井的温度测量方法
US4716960A (en) 1986-07-14 1988-01-05 Production Technologies International, Inc. Method and system for introducing electric current into a well
CA1288043C (en) 1986-12-15 1991-08-27 Peter Van Meurs Conductively heating a subterranean oil shale to create permeabilityand subsequently produce oil
US4793409A (en) 1987-06-18 1988-12-27 Ors Development Corporation Method and apparatus for forming an insulated oil well casing
US4852648A (en) 1987-12-04 1989-08-01 Ava International Corporation Well installation in which electrical current is supplied for a source at the wellhead to an electrically responsive device located a substantial distance below the wellhead
US4974425A (en) 1988-12-08 1990-12-04 Concept Rkk, Limited Closed cryogenic barrier for containment of hazardous material migration in the earth
US4860544A (en) 1988-12-08 1989-08-29 Concept R.K.K. Limited Closed cryogenic barrier for containment of hazardous material migration in the earth
US5152341A (en) 1990-03-09 1992-10-06 Raymond S. Kasevich Electromagnetic method and apparatus for the decontamination of hazardous material-containing volumes
CA2015460C (en) 1990-04-26 1993-12-14 Kenneth Edwin Kisman Process for confining steam injected into a heavy oil reservoir
US5050601A (en) 1990-05-29 1991-09-24 Joel Kupersmith Cardiac defibrillator electrode arrangement
US5042579A (en) 1990-08-23 1991-08-27 Shell Oil Company Method and apparatus for producing tar sand deposits containing conductive layers
US5066852A (en) 1990-09-17 1991-11-19 Teledyne Ind. Inc. Thermoplastic end seal for electric heating elements
US5065818A (en) 1991-01-07 1991-11-19 Shell Oil Company Subterranean heaters
US5626190A (en) 1991-02-06 1997-05-06 Moore; Boyd B. Apparatus for protecting electrical connection from moisture in a hazardous area adjacent a wellhead barrier for an underground well
CN2095278U (zh) * 1991-06-19 1992-02-05 中国石油天然气总公司辽河设计院 油井电加热装置
US5133406A (en) 1991-07-05 1992-07-28 Amoco Corporation Generating oxygen-depleted air useful for increasing methane production
US5420402A (en) * 1992-02-05 1995-05-30 Iit Research Institute Methods and apparatus to confine earth currents for recovery of subsurface volatiles and semi-volatiles
CN2183444Y (zh) * 1993-10-19 1994-11-23 刘犹斌 深井石油电磁加热器
US5507149A (en) 1994-12-15 1996-04-16 Dash; J. Gregory Nonporous liquid impermeable cryogenic barrier
EA000057B1 (ru) * 1995-04-07 1998-04-30 Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. Система скважин для добычи вязкой нефти
US5730550A (en) * 1995-08-15 1998-03-24 Board Of Trustees Operating Michigan State University Method for placement of a permeable remediation zone in situ
US5759022A (en) 1995-10-16 1998-06-02 Gas Research Institute Method and system for reducing NOx and fuel emissions in a furnace
US5619611A (en) 1995-12-12 1997-04-08 Tub Tauch-Und Baggertechnik Gmbh Device for removing downhole deposits utilizing tubular housing and passing electric current through fluid heating medium contained therein
GB9526120D0 (en) * 1995-12-21 1996-02-21 Raychem Sa Nv Electrical connector
CA2177726C (en) 1996-05-29 2000-06-27 Theodore Wildi Low-voltage and low flux density heating system
US5782301A (en) 1996-10-09 1998-07-21 Baker Hughes Incorporated Oil well heater cable
US6039121A (en) 1997-02-20 2000-03-21 Rangewest Technologies Ltd. Enhanced lift method and apparatus for the production of hydrocarbons
US6540018B1 (en) 1998-03-06 2003-04-01 Shell Oil Company Method and apparatus for heating a wellbore
MA24902A1 (fr) * 1998-03-06 2000-04-01 Shell Int Research Rechauffeur electrique
US6248230B1 (en) * 1998-06-25 2001-06-19 Sk Corporation Method for manufacturing cleaner fuels
US6130398A (en) 1998-07-09 2000-10-10 Illinois Tool Works Inc. Plasma cutter for auxiliary power output of a power source
NO984235L (no) 1998-09-14 2000-03-15 Cit Alcatel Oppvarmingssystem for metallrør for rõoljetransport
DE69930290T2 (de) * 1998-09-25 2006-12-14 Tesco Corp., Calgary System, vorrichtung und verfahren zur installierung von steuerleitungen in einer erdbohrung
US6609761B1 (en) 1999-01-08 2003-08-26 American Soda, Llp Sodium carbonate and sodium bicarbonate production from nahcolitic oil shale
JP2000340350A (ja) 1999-05-28 2000-12-08 Kyocera Corp 窒化ケイ素製セラミックヒータおよびその製造方法
US6257334B1 (en) 1999-07-22 2001-07-10 Alberta Oil Sands Technology And Research Authority Steam-assisted gravity drainage heavy oil recovery process
US20020036085A1 (en) 2000-01-24 2002-03-28 Bass Ronald Marshall Toroidal choke inductor for wireless communication and control
US6633236B2 (en) 2000-01-24 2003-10-14 Shell Oil Company Permanent downhole, wireless, two-way telemetry backbone using redundant repeaters
US7259688B2 (en) 2000-01-24 2007-08-21 Shell Oil Company Wireless reservoir production control
US7170424B2 (en) 2000-03-02 2007-01-30 Shell Oil Company Oil well casting electrical power pick-off points
OA12225A (en) 2000-03-02 2006-05-10 Shell Int Research Controlled downhole chemical injection.
EG22420A (en) 2000-03-02 2003-01-29 Shell Int Research Use of downhole high pressure gas in a gas - lift well
US6632047B2 (en) * 2000-04-14 2003-10-14 Board Of Regents, The University Of Texas System Heater element for use in an in situ thermal desorption soil remediation system
US6918444B2 (en) 2000-04-19 2005-07-19 Exxonmobil Upstream Research Company Method for production of hydrocarbons from organic-rich rock
US20030075318A1 (en) 2000-04-24 2003-04-24 Keedy Charles Robert In situ thermal processing of a coal formation using substantially parallel formed wellbores
US7096953B2 (en) 2000-04-24 2006-08-29 Shell Oil Company In situ thermal processing of a coal formation using a movable heating element
US7011154B2 (en) 2000-04-24 2006-03-14 Shell Oil Company In situ recovery from a kerogen and liquid hydrocarbon containing formation
EP1276965B1 (en) * 2000-04-24 2005-12-14 Shell Internationale Researchmaatschappij B.V. A method for treating a hydrocarbon containing formation
US20030085034A1 (en) 2000-04-24 2003-05-08 Wellington Scott Lee In situ thermal processing of a coal formation to produce pyrolsis products
US20030066642A1 (en) 2000-04-24 2003-04-10 Wellington Scott Lee In situ thermal processing of a coal formation producing a mixture with oxygenated hydrocarbons
CA2412041A1 (en) 2000-06-29 2002-07-25 Paulo S. Tubel Method and system for monitoring smart structures utilizing distributed optical sensors
US6585046B2 (en) 2000-08-28 2003-07-01 Baker Hughes Incorporated Live well heater cable
US20020112987A1 (en) 2000-12-15 2002-08-22 Zhiguo Hou Slurry hydroprocessing for heavy oil upgrading using supported slurry catalysts
US20020112890A1 (en) 2001-01-22 2002-08-22 Wentworth Steven W. Conduit pulling apparatus and method for use in horizontal drilling
US20020153141A1 (en) 2001-04-19 2002-10-24 Hartman Michael G. Method for pumping fluids
DE60116387T2 (de) * 2001-04-24 2006-08-17 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Ölgewinnung durch verbrennung an ort und stelle
US6997518B2 (en) 2001-04-24 2006-02-14 Shell Oil Company In situ thermal processing and solution mining of an oil shale formation
US7040400B2 (en) 2001-04-24 2006-05-09 Shell Oil Company In situ thermal processing of a relatively impermeable formation using an open wellbore
CA2668391C (en) 2001-04-24 2011-10-11 Shell Canada Limited In situ recovery from a tar sands formation
US7096942B1 (en) 2001-04-24 2006-08-29 Shell Oil Company In situ thermal processing of a relatively permeable formation while controlling pressure
US20030029617A1 (en) 2001-08-09 2003-02-13 Anadarko Petroleum Company Apparatus, method and system for single well solution-mining
US7104319B2 (en) 2001-10-24 2006-09-12 Shell Oil Company In situ thermal processing of a heavy oil diatomite formation
US7114566B2 (en) 2001-10-24 2006-10-03 Shell Oil Company In situ thermal processing of a hydrocarbon containing formation using a natural distributed combustor
US7090013B2 (en) 2001-10-24 2006-08-15 Shell Oil Company In situ thermal processing of a hydrocarbon containing formation to produce heated fluids
US7077199B2 (en) 2001-10-24 2006-07-18 Shell Oil Company In situ thermal processing of an oil reservoir formation
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
US6969123B2 (en) 2001-10-24 2005-11-29 Shell Oil Company Upgrading and mining of coal
JP4344795B2 (ja) 2001-10-24 2009-10-14 シエル・インターナシヨネイル・リサーチ・マーチヤツピイ・ベー・ウイ 土壌の伝導熱処理に先立つ凍結バリヤでの土壌の分離
US6679326B2 (en) 2002-01-15 2004-01-20 Bohdan Zakiewicz Pro-ecological mining system
GB2402443B (en) * 2002-01-22 2005-10-12 Weatherford Lamb Gas operated pump for hydrocarbon wells
US6958195B2 (en) 2002-02-19 2005-10-25 Utc Fuel Cells, Llc Steam generator for a PEM fuel cell power plant
US20040011950A1 (en) * 2002-05-31 2004-01-22 Harkins Gary O. Parameter sensing apparatus and method for subterranean wells
US7066283B2 (en) 2002-08-21 2006-06-27 Presssol Ltd. Reverse circulation directional and horizontal drilling using concentric coil tubing
US7048051B2 (en) 2003-02-03 2006-05-23 Gen Syn Fuels Recovery of products from oil shale
US6796139B2 (en) 2003-02-27 2004-09-28 Layne Christensen Company Method and apparatus for artificial ground freezing
WO2004097159A2 (en) 2003-04-24 2004-11-11 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Thermal processes for subsurface formations
US7331385B2 (en) 2003-06-24 2008-02-19 Exxonmobil Upstream Research Company Methods of treating a subterranean formation to convert organic matter into producible hydrocarbons
US7147057B2 (en) 2003-10-06 2006-12-12 Halliburton Energy Services, Inc. Loop systems and methods of using the same for conveying and distributing thermal energy into a wellbore
US7337841B2 (en) 2004-03-24 2008-03-04 Halliburton Energy Services, Inc. Casing comprising stress-absorbing materials and associated methods of use
WO2005106191A1 (en) 2004-04-23 2005-11-10 Shell International Research Maatschappij B.V. Inhibiting reflux in a heated well of an in situ conversion system
EA012900B1 (ru) 2005-04-22 2010-02-26 Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. Способы соединения подземных нагревателей под землей
US8070840B2 (en) 2005-04-22 2011-12-06 Shell Oil Company Treatment of gas from an in situ conversion process
EA016412B9 (ru) 2005-10-24 2012-07-30 Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. Способы крекинга сырого продукта с целью получения дополнительных сырых продуктов и способ получения транспортного топлива
US7124584B1 (en) 2005-10-31 2006-10-24 General Electric Company System and method for heat recovery from geothermal source of heat
AU2007217083B8 (en) 2006-02-16 2013-09-26 Chevron U.S.A. Inc. Kerogen extraction from subterranean oil shale resources
EP2010754A4 (en) 2006-04-21 2016-02-24 Shell Int Research ADJUSTING ALLOY COMPOSITIONS FOR SELECTED CHARACTERISTICS IN TEMPERATURE-LIMITED HEATERS
US7631690B2 (en) 2006-10-20 2009-12-15 Shell Oil Company Heating hydrocarbon containing formations in a spiral startup staged sequence
US20080216321A1 (en) 2007-03-09 2008-09-11 Eveready Battery Company, Inc. Shaving aid delivery system for use with wet shave razors
NZ581359A (en) 2007-04-20 2012-08-31 Shell Oil Co System and method for the use of a subsurface heating device on underground Tar Sand formation
WO2009052042A1 (en) 2007-10-19 2009-04-23 Shell Oil Company Cryogenic treatment of gas
CN102007266B (zh) 2008-04-18 2014-09-10 国际壳牌研究有限公司 用于处理地下含烃地层的系统和方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2794504A (en) * 1954-05-10 1957-06-04 Union Oil Co Well heater
US20020029882A1 (en) * 2000-04-24 2002-03-14 Rouffignac Eric Pierre De In situ thermal processing of a hydrocarbon containing formation leaving one or more selected unprocessed areas
US20040140095A1 (en) * 2002-10-24 2004-07-22 Vinegar Harold J. Staged and/or patterned heating during in situ thermal processing of a hydrocarbon containing formation

Also Published As

Publication number Publication date
NZ562241A (en) 2010-12-24
ZA200708135B (en) 2008-10-29
AU2006239958B2 (en) 2010-06-03
IL186209A (en) 2013-03-24
IL186213A0 (en) 2008-06-05
IL186207A (en) 2011-12-29
ZA200708089B (en) 2008-10-29
CN101163853A (zh) 2008-04-16
CN101163860A (zh) 2008-04-16
CA2605729C (en) 2015-07-07
IL186203A0 (en) 2008-01-20
AU2006240043B2 (en) 2010-08-12
WO2006116131A1 (en) 2006-11-02
MA29469B1 (fr) 2008-05-02
WO2006116207A3 (en) 2007-06-14
AU2006239996A1 (en) 2006-11-02
AU2011201030B2 (en) 2013-02-14
ZA200708020B (en) 2008-09-25
ZA200708023B (en) 2008-05-28
CA2606218C (en) 2014-04-15
EP1871983A1 (en) 2008-01-02
IL186203A (en) 2011-12-29
CA2606295C (en) 2014-08-26
CA2605724C (en) 2014-02-18
CA2606210A1 (en) 2006-11-02
CA2606210C (en) 2015-06-30
CA2605720C (en) 2014-03-11
CA2605724A1 (en) 2006-11-02
CN101163860B (zh) 2013-01-16
IL186205A (en) 2012-06-28
CN101163852B (zh) 2012-04-04
EA200702297A1 (ru) 2008-04-28
NZ562247A (en) 2010-10-29
DE602006013437D1 (de) 2010-05-20
EA200702306A1 (ru) 2008-02-28
WO2006116097A1 (en) 2006-11-02
NZ562252A (en) 2011-03-31
EA200702305A1 (ru) 2008-02-28
EP1871980A1 (en) 2008-01-02
EA012901B1 (ru) 2010-02-26
ATE427410T1 (de) 2009-04-15
AU2006239997A1 (en) 2006-11-02
EP1871979A1 (en) 2008-01-02
IL186207A0 (en) 2008-01-20
EP1871983B1 (en) 2009-07-22
WO2006116133A1 (en) 2006-11-02
CA2606176C (en) 2014-12-09
NZ562243A (en) 2010-12-24
CA2606216C (en) 2014-01-21
NZ562249A (en) 2010-11-26
US20070108201A1 (en) 2007-05-17
NZ562250A (en) 2010-12-24
IL186206A (en) 2011-12-29
DE602006007450D1 (de) 2009-08-06
IL186210A0 (en) 2008-01-20
EA200702302A1 (ru) 2008-04-28
MA29471B1 (fr) 2008-05-02
MA29473B1 (fr) 2008-05-02
ZA200708087B (en) 2008-10-29
AU2011201030A1 (en) 2011-03-31
ZA200708137B (en) 2008-10-29
AU2006239963A1 (en) 2006-11-02
MA29470B1 (fr) 2008-05-02
NZ562244A (en) 2010-12-24
AU2006239997B2 (en) 2010-06-17
ZA200708021B (en) 2008-10-29
EA200702300A1 (ru) 2008-04-28
CN101163858A (zh) 2008-04-16
MA29468B1 (fr) 2008-05-02
WO2006116078A1 (en) 2006-11-02
CN101300401B (zh) 2012-01-11
MA29475B1 (fr) 2008-05-02
EP1871981A1 (en) 2008-01-02
CN101163780A (zh) 2008-04-16
CA2605737C (en) 2015-02-10
AU2006239962A1 (en) 2006-11-02
CN101163856B (zh) 2012-06-20
IN266867B (ru) 2015-06-10
ZA200708316B (en) 2009-05-27
AU2006239962B2 (en) 2010-04-01
EP1871990B1 (en) 2009-06-24
CA2606181A1 (en) 2006-11-02
EA200702304A1 (ru) 2008-02-28
IL186212A0 (en) 2008-01-20
IL186214A0 (en) 2008-01-20
CN101300401A (zh) 2008-11-05
IL186211A (en) 2011-12-29
IL186206A0 (en) 2008-01-20
ZA200708136B (en) 2008-09-25
CN101163858B (zh) 2012-02-22
EP1871985B1 (en) 2009-07-08
MA29474B1 (fr) 2008-05-02
AU2006239958A1 (en) 2006-11-02
AU2006240173A1 (en) 2006-11-02
CA2606217A1 (en) 2006-11-02
ZA200708090B (en) 2008-10-29
ATE434713T1 (de) 2009-07-15
IL186204A0 (en) 2008-01-20
EA012554B1 (ru) 2009-10-30
IL186208A (en) 2011-11-30
ZA200708134B (en) 2008-10-29
CA2606165C (en) 2014-07-29
AU2006239886B2 (en) 2010-06-03
MA29472B1 (fr) 2008-05-02
EP1871978B1 (en) 2016-11-23
IL186208A0 (en) 2008-01-20
CA2606216A1 (en) 2006-11-02
IL186212A (en) 2014-08-31
MA29719B1 (fr) 2008-09-01
EA012171B1 (ru) 2009-08-28
CN101163855B (zh) 2011-09-28
EP1871986A1 (en) 2008-01-02
AU2006239961B2 (en) 2010-03-18
ZA200708088B (en) 2008-10-29
US7831133B2 (en) 2010-11-09
EP1871982A1 (en) 2008-01-02
AU2006239886A1 (en) 2006-11-02
DE602006007693D1 (de) 2009-08-20
IL186214A (en) 2011-12-29
AU2006239999B2 (en) 2010-06-17
IL186205A0 (en) 2008-01-20
CA2606165A1 (en) 2006-11-02
MA29477B1 (fr) 2008-05-02
CA2605720A1 (en) 2006-11-02
CA2606181C (en) 2014-10-28
EA013555B1 (ru) 2010-06-30
ATE437290T1 (de) 2009-08-15
EA014258B1 (ru) 2010-10-29
WO2006115945A1 (en) 2006-11-02
EP1871978A1 (en) 2008-01-02
AU2006240033A1 (en) 2006-11-02
AU2006239999A1 (en) 2006-11-02
AU2006240175A1 (en) 2006-11-02
CA2606217C (en) 2014-12-16
EA014031B1 (ru) 2010-08-30
MA29478B1 (fr) 2008-05-02
CA2606295A1 (en) 2006-11-02
MA29476B1 (fr) 2008-05-02
IL186210A (en) 2011-10-31
CN101163857A (zh) 2008-04-16
EP1871985A1 (en) 2008-01-02
EP1871990A1 (en) 2008-01-02
WO2006116092A1 (en) 2006-11-02
DE602006007974D1 (de) 2009-09-03
NZ562248A (en) 2011-01-28
AU2006239962B8 (en) 2010-04-29
EA200702301A1 (ru) 2008-04-28
EA200702296A1 (ru) 2008-04-28
EA200702298A1 (ru) 2008-04-28
AU2006240173B2 (en) 2010-08-26
CN101163856A (zh) 2008-04-16
EA014760B1 (ru) 2011-02-28
NZ562242A (en) 2010-12-24
EP1871982B1 (en) 2010-04-07
AU2006239963B2 (en) 2010-07-01
IL186211A0 (en) 2008-01-20
CN101163851A (zh) 2008-04-16
EP1871987B1 (en) 2009-04-01
DE602006006042D1 (de) 2009-05-14
EP1871987A1 (en) 2008-01-02
ATE435964T1 (de) 2009-07-15
AU2006239996B2 (en) 2010-05-27
IL186213A (en) 2011-08-31
EA200702303A1 (ru) 2008-04-28
CA2606218A1 (en) 2006-11-02
WO2006116130A1 (en) 2006-11-02
CN101163853B (zh) 2012-03-21
EA200702299A1 (ru) 2008-04-28
WO2006116207A2 (en) 2006-11-02
CN101163859B (zh) 2012-10-10
IL186204A (en) 2012-06-28
CN101163854A (zh) 2008-04-16
EA011905B1 (ru) 2009-06-30
ATE463658T1 (de) 2010-04-15
CN101163854B (zh) 2012-06-20
EA011226B1 (ru) 2009-02-27
IL186209A0 (en) 2008-01-20
CA2605737A1 (en) 2006-11-02
AU2006240175B2 (en) 2011-06-02
NZ562240A (en) 2010-10-29
WO2006116096A1 (en) 2006-11-02
CN101163780B (zh) 2015-01-07
AU2006240033B2 (en) 2010-08-12
EA200702307A1 (ru) 2008-02-28
CN101163859A (zh) 2008-04-16
NZ562239A (en) 2011-01-28
ZA200708022B (en) 2008-10-29
WO2006116087A1 (en) 2006-11-02
NZ562251A (en) 2011-09-30
CN101163857B (zh) 2012-11-28
WO2006115943A1 (en) 2006-11-02
CA2606176A1 (en) 2006-11-02
AU2006240043A1 (en) 2006-11-02
AU2006239961A1 (en) 2006-11-02
CN101163855A (zh) 2008-04-16
EA012077B1 (ru) 2009-08-28
EP1871858A2 (en) 2008-01-02
AU2011201030A8 (en) 2011-04-21
WO2006116095A1 (en) 2006-11-02
EA012900B1 (ru) 2010-02-26
CA2605729A1 (en) 2006-11-02
EP1880078A1 (en) 2008-01-23
CN101163852A (zh) 2008-04-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EA012767B1 (ru) Система и способ для нагрева углеводородсодержащего пласта
EA011007B1 (ru) Ограниченные по температуре нагреватели, применяемые для нагревания подземных пластов
NZ567255A (en) Coupling a conduit to a conductor inside the conduit so they have opposite current flow, giving zero potential at the conduit outer surface
IL168125A (en) Temperature limited heaters and method for heating subsurface formations or wellbores

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

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): RU