JPS61501931A - Devices and methods related to electromagnetic energy heating - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】 電磁エネルギー加熱に間する装置とその方法木魚」ム昔1 本発明は、電磁エネルギーによる炭化水素原料の処理、更に詳細には、炭化水素 原料から留分を回収し、炭化水素流体の除去と浄化を容易にし、貯蔵容器と浄化 貯蔵容器とバイブラインの断熱とを行う方法と装置に関する。[Detailed description of the invention] Apparatus and method for electromagnetic energy heating The present invention relates to the treatment of hydrocarbon feedstocks by electromagnetic energy, and more particularly to the treatment of hydrocarbon feedstocks by electromagnetic energy. Recovers fractions from feedstock and facilitates removal and purification of hydrocarbon fluids, storage vessels and purification The present invention relates to a method and apparatus for insulating a storage container and a vibrine.
1983年5月17日に再発行の米国特許再第31,241号は、電磁エネルギ ーを使用して炭化水素流体の粘性を制御する方法とその装置を開示している。U.S. Pat. No. 31,241, reissued May 17, 1983, is Discloses a method and apparatus for controlling the viscosity of a hydrocarbon fluid using a hydrocarbon fluid.
本発明は、炭化水素流体の除去の簡易化に関する前記の再発行の特許に開示され た方法と装置の改良並びに、炭化水素の留分の回収、貯蔵容器の断熱、および貯 蔵容器とバイブラインの洗浄に関する新規の方法とその装置を開示している。The present invention is disclosed in the above-referenced reissue patent for facilitating the removal of hydrocarbon fluids. improved methods and equipment for the recovery of hydrocarbon fractions, insulation of storage vessels, and A new method and device for cleaning storage containers and vibrine are disclosed.
水又男ム璽虞 本発明の目的は、電磁エネルギーにより炭化水素原料を加熱す己改良された方法 とその装置を提供することにある。Mizumata man's seal The object of the present invention is to provide an improved method for heating hydrocarbon feedstocks by means of electromagnetic energy. and to provide the equipment.
この方法とそれに関連する装置は炭化水素原料から留分を回収する。これには、 はぼ300メガヘルツから300ギガヘルツの範囲の周波数で電磁エネルが−を 発生させる段階と、発生した電磁エネルギーを原料の減少(lossineSs )に応じて、炭化水素に移送する段階と、移送された電磁エネルギーを複数の 炭化水素原料の位置に向ける段階と、その位置にある炭化水素を十分な時間電磁 エネルギーに被曝させるてそれに続いて炭化水素を留分に分離する段階と、結果 として生じる留分を除去する段階とを含む。This method and associated equipment recovers fractions from hydrocarbon feedstocks. This includes: Electromagnetic energy has negative effects at frequencies in the range of 300 MHz to 300 GHz. The generation step and the loss of the generated electromagnetic energy ), depending on the stage of transferring the electromagnetic energy to the hydrocarbons and the transferred electromagnetic energy directing the hydrocarbon feedstock to the location and electromagnetically discharging the hydrocarbon at that location for a sufficient period of time; a step of exposing the hydrocarbons to energy and subsequent separation of the hydrocarbons into fractions; and removing the fraction produced as such.
前記の周波数の範囲内での複数の周波数の組み合わせ、あるいは、前記範囲の外 側の周波数との組み合わせは、除去されるべき留分の減少に従い使用される。高 粘性炭化水素流体の温度は、容器からの分離と除去を容易にするためそれの粘性 を減少させる一方で、オイルの生産を最適化するため、炭化水素流体を効果的に 一掃するため、電磁エネルギーの発射位置(broadchast 1oeat i。A combination of frequencies within the above frequency range or outside the above range. Combinations with side frequencies are used according to the reduction of the fraction to be removed. high The temperature of a viscous hydrocarbon fluid increases its viscosity to facilitate separation and removal from the container. effectively convert hydrocarbon fluids to optimize oil production while reducing In order to wipe out the electromagnetic energy, i.
n)を変化させることにより正確に制御する。更に、1!磁エネルギーは貯蔵容 器の金ごけやさびを清掃するのに使用され、金属シールドが、容器内に存在する 炭化水素流体の部分から貯蔵容器を断熱する暦を効果的に作り出すために配置可 能である。複数の電磁波周波数は、相互の相殺を防ぐために相互に十分に離して あり、変化する帯域の強さを有するが、同時に、それらの様々な留分による吸収 性に従い、留分の回収に最大効率を達成するように使用可能である。n) is precisely controlled by varying. Furthermore, 1! Magnetic energy is stored Used to clean metal moss and rust from vessels; a metal shield is present inside the vessel. Can be arranged to effectively create a calendar that insulates the storage vessel from parts of the hydrocarbon fluid It is Noh. Multiple electromagnetic frequencies should be spaced far enough apart from each other to prevent them from canceling each other out. have varying band intensities, but at the same time absorption by their various fractions Depending on the nature of the fraction, it can be used to achieve maximum efficiency in the recovery of fractions.
本発明のその他の目的、視点および利点は以下の図面およびそれと関連する詳細 な説明から明白どなる。Other objects, aspects and advantages of the present invention will be apparent from the following drawings and related details. It's obvious from the explanation.
K血の並厘互鳳男 第1図は、破断面による側面図で、容器に貯蔵された炭化水素の留分から清浄な 分離されたオイルを供給する装置。K-blooded Namirin Gyoho Figure 1 is a side view of the fractured surface, showing clean water from the hydrocarbon fraction stored in the container. A device that supplies separated oil.
第2図は、第1図のエネルギーデフレクタの拡大側面図。2 is an enlarged side view of the energy deflector of FIG. 1; FIG.
第3図は、エネルギーデフレクタの他の実施例の拡大側面図。FIG. 3 is an enlarged side view of another embodiment of the energy deflector.
第4図は、エネルギーデフレクタの他の実施例の拡大側面図。FIG. 4 is an enlarged side view of another embodiment of the energy deflector.
第5図は、エネルギーデフレクタの他の実施例の拡大側面第6図は、エネルギー ・デフレクタの他の実施例の拡大側面図。FIG. 5 shows an enlarged side view of another embodiment of the energy deflector. FIG. - An enlarged side view of another embodiment of the deflector.
第7図は、容器の内部にある高粘性のオイルとスラッジの流動度を増加させるた めの装置の見取図。Figure 7 shows how to increase the fluidity of highly viscous oil and sludge inside the container. Schematic diagram of the device.
第8図は、パイプライン内のオイルの流動度を増加させるための装置の側面図。FIG. 8 is a side view of a device for increasing the flow rate of oil in a pipeline.
第9図は、炭化水素原料から炭化水素を元の場所に回収する、破断部分を伴う装 置の側面図。Figure 9 shows an installation with a breakout section for recovering hydrocarbons from a hydrocarbon feedstock. side view of the
第10図は、流体の分離と洗浄を示し、オイルシェール、石炭、ビート、亜炭、 およびタールサンドから留分を元の場所に回収する、破断部分を伴う図式図と側 面図。Figure 10 shows the separation and cleaning of fluids, including oil shale, coal, beet, lignite, Schematic diagram and side with broken sections recovering distillate from and tar sands in situ Surface diagram.
第11図は、炭化水素原料から留分を元の場所に回収するアプリケータとエネル ギーデフレクタの拡大見取図。Figure 11 shows an applicator and an energy source for recovering the fraction from the hydrocarbon feedstock. Enlarged diagram of the ghee deflector.
第12図は、留分を炭化水素原料から元の場所へ一回収する同軸の導波管アプリ ケータ、エネルギーデフレクタ、およびポンプの拡大図。Figure 12 shows a coaxial waveguide application that recovers the fraction from the hydrocarbon feedstock to its original location. Close-up view of the energy deflector, energy deflector, and pump.
第13図は、炭化水素流体の断熱層を供給するための金属シールドを含む貯蔵容 器の破断面を伴う側面図。Figure 13 shows a storage vessel containing a metal shield to provide a thermal barrier for hydrocarbon fluids. A side view with a broken surface of the vessel.
正蝉皇肌1 第1図を参照すると、本発明に従った装置14は、容器あるいは頂部閉鎖式オイ ル貯蔵タンク15あるいは汚泥ピントと共に使用する。オイルのようなタンク1 5に貯蔵されている炭化水素流体は、水、硫黄、固形物、汚染物その他の不必要 な物を含むことが多く、貯蔵している間に汚染およびオイルの粘性は増加するこ とが多く、LACT (リース取得保護移転)測定がポンプラインに受け入れる には大きくなりすぎることが多い。好都合なことには、装置14は粘性を減少さ せ、流動性を増加させるためにオイルを加熱するだけでなく、タンク15内にあ る水、硫黄、および基本的な沈澱物を分離するためにも加熱して、結果としてオ イルを浄化する。硫黄を含む発生するガスはタンク15の頂部と連結している収 集ラインおよび保持タンク(図示されていない)を経て収集される。Seisemi Emperor Hada 1 Referring to FIG. 1, a device 14 according to the invention comprises a container or top-closed oil For use with a storage tank 15 or sludge pinto. oil-like tank 1 5. Hydrocarbon fluids stored in Contamination and oil viscosity can increase during storage. and LACT (Lease Acquisition Protection Transfer) measurements are accepted into the pump line. They often grow too large. Advantageously, the device 14 reduces viscosity. In addition to heating the oil to increase its fluidity, It is also heated to separate water, sulfur, and basic precipitates, resulting in purify the ile. The generated gas containing sulfur is collected in a collection tank connected to the top of tank 15. It is collected via a collection line and holding tank (not shown).
装置14は電磁波発生機16を含み、これはマグネトロンあるいはグリストロン あるいは、前記の再発行の特許に開示されているようなソリッドステートオシレ ータ類似の装置を含み、これは300メガヘルツから300ギガヘルツの範囲の 周波数を発生可能で1通常IKWからIMWあるほそれ以上の連続電磁波源に使 用する。複数のマグネトロン17あるいはオシレータあるいはクリストロンは複 数の加熱電磁波を発生させるのに使用され、これらは干渉を防ぐに十分離れてお り、除去に必要な一定の留分に対し十分大きな吸収性を有する。該オシレータは 修正可能であり、あるいは他のオシレータがこの範囲を外れる周波数を提供する 。この帯域は、除去されるべき留分の損失に従い前記の周波数と共に使用される 。マグネトロン17は、前記の周波数の帯域にある電磁波を透過するアプリケー タに機械的に連結される。アプリケータ18は方形の管状であり、開放状端19 と閉鎖底端20を有する。アプリケータは電磁波を透過する物質で製造されるこ とが好ましく、これによって、必要な周波数帯域の電磁波は透過するが、液体あ るいは気体は通らないようにすることができる。アブリケータは管状導波管21 に取付けられ、該導波管21は、複数のナツトとボルト24によりタンク15に ボルト固定され、接地されている金属タンクカバー22を通っている。The device 14 includes an electromagnetic wave generator 16, which can be a magnetron or a gristron. Alternatively, a solid state oscillator such as that disclosed in the reissued patent referred to above may be used. 300 MHz to 300 GHz range. It is usually used for continuous electromagnetic wave sources that can generate frequencies from IKW to IMW or higher. use Multiple magnetrons 17 or oscillators or crystrons are used to generate several heating electromagnetic waves that are spaced far enough apart to prevent interference. It has a sufficiently large absorbency for a given fraction required for removal. The oscillator is Can be modified or other oscillators provide frequencies outside this range . This band is used in conjunction with the aforementioned frequencies according to the loss of the fraction to be removed. . The magnetron 17 is an application that transmits electromagnetic waves in the frequency band mentioned above. mechanically coupled to the The applicator 18 is square tubular and has an open end 19 and a closed bottom end 20. The applicator must be made of a material that is transparent to electromagnetic waves. is preferable, so that electromagnetic waves in the required frequency band are transmitted, but the liquid Or you can prevent gas from passing through. The ablator is a tubular waveguide 21 The waveguide 21 is connected to the tank 15 by a plurality of nuts and bolts 24. It passes through a metal tank cover 22 which is bolted and grounded.
フランジ端28を含む金属性の推移部材26は、ボルトとナツト32により90 ″′金属エルボの一端にボルト結合されてl、Xる。The metallic transition member 26, including the flange end 28, is secured to the 90 by means of bolts and nuts 32. ``'' bolted to one end of the metal elbow.
推移部材26の管状端33は管状導波管21に取付けられてし)る。90°エル ボの他端は、ナツトとボルト381こより方形の金属導波管36の一端にボルト 結合されている。Tubular end 33 of transition member 26 is attached to tubular waveguide 21). 90° L The other end of the bolt is connected to one end of the rectangular metal waveguide 36 through a nut and bolt 381. combined.
方形の導波管36の他端はWRx同軸推移部材40にす一部 トとボルト42で 連結されている。可撓性同軸部材44はフランジ端46と48とに接合し、該フ ランジ端は内部気体ノくリヤを有し、可撓性同軸部材44がフレオンのような不 活性ガス冷却剤を充填可能にし、それの動力搬送能力を増加させ、その一方で炭 化水素流体から発生するいかなるガスの流れも電磁波発生機16に逆流しないよ うにする。これによりアプリケータ18の破裂や漏れを防ぐ。フランジ端46は WRx同軸推移部材52にボルトとナツト54により連結されている。WRx同 軸推移部材52のフランジ端は伸張部56を通って電磁波発生機16に連結され ている。The other end of the rectangular waveguide 36 is attached to the WRx coaxial transition member 40 with a bolt 42. connected. A flexible coaxial member 44 joins flange ends 46 and 48 and The flange end has an internal gas outlet and a flexible coaxial member 44 is formed of a material such as Freon. Enables charging of active gas refrigerant and increases its power carrying capacity, while charcoal Ensure that any gas flow generated from the hydrogen chloride fluid does not flow back into the electromagnetic wave generator 16. I will do it. This prevents the applicator 18 from bursting or leaking. The flange end 46 is It is connected to the WRx coaxial transition member 52 by a bolt and nut 54. WRx same The flange end of the axial displacement member 52 is connected to the electromagnetic wave generator 16 through an extension 56. ing.
はぼ円錐形のエネルギーデフレクタ64はアプリケータ18内で上下移動するよ うに配置され、アプリケータ18を経て伝達される電磁エネルギーを発生する位 置を制御する。この上下運動はモータ66により行われ、モータ66はプーリ6 8を駆動し、エネルギーデフレクタ64に取付けたケーブル70を巻いたり止め たりし、それにより、タンク15内のエネルギーデフレクタ64の垂直位置を制 御する。分離された電磁波は導波管36を通って伝送され、モータ66を励起す る。エネルギーデフレクタ64は最初はアプリケータ14の底部に配置されてい て、徐々に上方へ移動することが好ましい。The conical energy deflector 64 moves up and down within the applicator 18. a position that generates electromagnetic energy that is transmitted through the applicator 18; control the position. This vertical movement is performed by the motor 66, which is connected to the pulley 6. 8 and winds or stops the cable 70 attached to the energy deflector 64. and thereby control the vertical position of the energy deflector 64 within the tank 15. control The separated electromagnetic waves are transmitted through the waveguide 36 and excite the motor 66. Ru. Energy deflector 64 is initially located at the bottom of applicator 14. It is preferable to gradually move upward.
この方法でエネルギーを発射することにより、マグネトロン17は最大出力で連 続的に稼働し、最大効率で操作可能であり、炭化水素内の様々な層の温度は効率 的に制御され、それによりオイルの生産は極大化され、マグネトロン17の寿命 は延長される。By projecting energy in this manner, the magnetron 17 continues at full power. It is possible to operate continuously and at maximum efficiency, and the temperatures of the various layers within the hydrocarbon are control, thereby maximizing oil production and extending the lifespan of the magnetron 17. will be extended.
モータ66は制御機58を経てライン72により電源(図示されていない)へ接 続されている。制御@58はモータ66を励起させ、エネルギーデフレクタ64 を駆動し、それにより、センサ60A−Hにより見地された温度に応答して、電 磁エネルギーを発射する位置を変更する。電磁エネルギーの周波数と適用する時 間とは、制御機58により制御され、制W機58は予め設定するかプログラムさ れ、連続的にあるいは断続的に上下運動し、炭化水素流体を均等に加熱し、ある いは局部的に加熱し、それにより最高最良の生産を最低のエネルギー費用で達成 する。エネルギーデフレクタ64の発射位置は、通常のタイマーとモータ66の リミット停止装置を使用して、炭化水素流体を通って、連続的あるいは断続的に 電磁エネルギーを供給するように予め設定して制御することが可能である。Motor 66 is connected to a power source (not shown) by line 72 through controller 58. It is continued. Control@58 energizes motor 66 and energy deflector 64 , thereby generating an electric current in response to the temperature observed by sensors 60A-H. Change the position where magnetic energy is emitted. Frequency of electromagnetic energy and when to apply The time is controlled by a controller 58, and the W limiter 58 is set in advance or programmed. It moves up and down continuously or intermittently, heating the hydrocarbon fluid evenly and or localized heating, thereby achieving the highest production at the lowest energy costs. do. The firing position of the energy deflector 64 is determined by the normal timer and motor 66. Continuously or intermittently through hydrocarbon fluids using limit stops It is possible to preset and control the supply of electromagnetic energy.
弁74のAからDまではタンク15の垂直壁に配置可能であり、電磁エネルギー の処理を行った後オイルを抜き取ることが可能である。電磁エネルギーにより加 熱した後、第1図に図示されているように、底部層76があり、これは本質的に 沈澱物と水である。底部層76の上には中間層78があり、これは殆どがオイル で、いくらかの沈澱物と水が混じっている。最後に、層78の上部には頂部R8 0があり、これは清浄化され、沈澱物と水のないオイルである。侵入ハツチ73 は沈澱物を除去するために装備され、沈澱物には「掘穿泥水」の固形物が含まれ ている。炭化水素内にあるバクテリアおよび藻類は電磁波により分解され、その 残骸は沈ε物の一部を形成する。Valves 74 A to D can be placed on the vertical wall of tank 15 and are It is possible to extract the oil after this treatment. Added by electromagnetic energy After heating, as illustrated in FIG. 1, there is a bottom layer 76, which is essentially These are sediment and water. Above the bottom layer 76 is an intermediate layer 78, which is mostly oil. There is some sediment and water mixed in. Finally, the top of layer 78 has a top R8 0, which is a clean, sediment-free and water-free oil. Intrusion hatch 73 is equipped to remove sediment, which includes solids from the “drilling mud”. ing. Bacteria and algae in hydrocarbons are broken down by electromagnetic waves, and their The debris forms part of the sediment.
更にオイル層80を循環させ浄化するために、砲身型ヒータのような通常の伝導 ヒータ75がタンク15の内部に伸張している。ヒータ75は熱ガスをバイブ7 7を経て循環させ、英式熱単位(BTU)の低燃費源を提供して、更に、一度沈 澱物と水を分離したオイルを加熱し、そのオイルは十分液化あるいは流体化し、 対流させられる。この対流は更にオイルの粘性を減少させ、細かい沈澱物を除去 する。避雷器79がバイブ77内に装備され、発生するガスの火花を防止する。In order to further circulate and purify the oil layer 80, a conventional conduction system such as a gun barrel heater is used. A heater 75 extends into the interior of tank 15. The heater 75 sends hot gas to the vibe 7 7, providing a fuel-efficient source of British thermal units (BTUs), and once submerged. The oil from which sediment and water have been separated is heated, and the oil is sufficiently liquefied or fluidized. Convection occurs. This convection further reduces the viscosity of the oil and removes fine sediments. do. A lightning arrester 79 is installed within the vibrator 77 to prevent sparks from the generated gas.
浄化されたオイルは残った細かい沈V物を除去するためにフィルタを通る。The purified oil passes through a filter to remove any remaining fine sediment.
本発明の方法と装置を使用することにより、清浄なオイルから容易に沈澱物およ び水が分離される。これはタンク15内の炭化水素流体を電磁エネルギーによっ て加熱することにより達成される。この電磁エネルギーは、通常はオイルの中に 入り込んでいる水の分子を、オイルの膜中から拡張、破裂させて取り出す。加熱 は電磁波により達成されるが、これは水がオイルより大きな断熱定数と、より大 きなロスタンジェントを持つからである。このため、高い損失(lossine ss )を生じ、それにより、十分に大きいエネルギーを水が吸収し、オイルよ り短い時間にオイルの膜の中で水の体積が膨張し、オイルの膜を破壊する。それ から水の分子はオイルの質量より重いものと結合し、オイルの中にある沈澱物の 殆どを引き連れてタンクの底へ沈む、しかし、更に沈澱物、とりわけ細かいの除 去を容易にするために、本発明に従った電磁エネルギーで加熱して、オイル80 の粘性を低くした後に海水か塩水がオイル8oの頂部層の表面に散布される0重 い塩水は迅速にオイルの層8oを通過してタンク15の底へ向かって沈下し、− 諸に細かい沈澱物を引き込む。By using the method and apparatus of the present invention, deposits and deposits are easily removed from clean oil. water is separated. This uses electromagnetic energy to control the hydrocarbon fluid in tank 15. This is achieved by heating. This electromagnetic energy is usually contained in oil. The penetrating water molecules are extracted from the oil film by expanding and bursting. heating is achieved by electromagnetic waves, since water has a larger adiabatic constant than oil, and This is because it has a large loss tangent. This results in high loss (lossine ss), whereby the water absorbs a sufficiently large amount of energy and the oil The volume of water expands within the oil film in a short period of time, destroying the oil film. that The water molecules combine with those that are heavier than the mass of the oil, and the precipitates in the oil Most of the sediment sinks to the bottom of the tank, but more sediment, especially fine particles, is removed. To facilitate removal, the oil 80 After reducing the viscosity of the oil, seawater or salt water is sprayed on the surface of the top layer of the oil. The salty water quickly passes through the oil layer 8o and sinks to the bottom of the tank 15, - Draws in fine sediment.
オイルを含む炭化水素流体を処理することでR76,78,80が生じ、沈澱物 と水はタンク15内に沈澱する。これは第1図にある本発明に従った出力50K Wの装置で、およそ4時間電磁エネルギーを照射することにより達成される。し かし、出力と被曝の時間は、タンク15の容量、炭化水素流体内にある組成成分 、汚染物質の量、炭化水素がタンク15内に貯蔵されていた時間、により変化す るということを理解すべきである。Processing hydrocarbon fluids containing oil produces R76, 78, and 80, and precipitates and water settle in tank 15. This is the output of 50K according to the invention shown in FIG. This is achieved by applying electromagnetic energy for approximately 4 hours with a W apparatus. death However, the power output and exposure time depend on the volume of tank 15 and the composition of the hydrocarbon fluid. , the amount of contaminants, and the amount of time the hydrocarbons have been stored in tank 15. It should be understood that
炭化水素、硫黄、塩化物、水(真水あるいは塩水)、沈澱物、不活性金属は、異 なる率で電磁エネルギーを反射し7あるいは吸収するので、本発明に従った電磁 エネルギーの炭化水素への被爆は、一般に、上述リストの反対の順で元の流体か ら上述の組成成分を分離する。更に、酸と凝縮性あるいは非凝縮性ガスも又、電 磁エネルギー加熱段階の様々な段階で分離される。回収を必要とする炭化水素原 料内にある様々な留分に対する最適の周波数、ロスタンジェント、および洟騰点 は、フォ〉・・ヒラペルの「断熱原料の表J (1954)、ジョン・ワイリー と息子商会発行と、[アシユリ−の基礎物質のハンドブフクj (1981,) 、加熱、冷却および空調エネルギー協会発行、から大手可能である。Hydrocarbons, sulfur, chlorides, water (fresh or salt water), precipitates, and inert metals are The electromagnetic energy according to the present invention reflects and absorbs electromagnetic energy at a rate of Exposure of energy to hydrocarbons is generally applied to the original fluid in the opposite order of the list above. The above-mentioned composition components are separated. Furthermore, acids and condensable or non-condensable gases can also Separated at various stages of magnetic energy heating stage. Hydrocarbon sources requiring recovery Optimal frequencies, loss tangents, and temperature points for various fractions within the feedstock is... Hilapel's "Table J of Insulating Materials" (1954), John Wiley. Published by Son Shokai and [Handbook of Asyuri's Basic Substances (1981,) , published by the Heating, Cooling and Air Conditioning Energy Association, is available from leading sources.
第2図を参照すると、第1図のそれに比較して、拡大されたアプリケータ18と エネルギーデフレクタ64とが図示されている。エネルギーデフレクタ64は断 熱ケーブル70によりアプリケータ内に懸垂されている。断熱ケーブル70は電 磁波を透過する原料から製造されていて、強靭で、耐熱性があり、断熱定数とロ スタンジェントが非常に低い、エネルギーデフレクタ64の高さは電磁エネルギ ーの偏向の角度により決定される。Referring to FIG. 2, the applicator 18 is enlarged compared to that of FIG. An energy deflector 64 is shown. The energy deflector 64 is disconnected. It is suspended within the applicator by a thermal cable 70. The insulation cable 70 Manufactured from raw materials that transmit magnetic waves, it is strong, heat resistant, and has a high insulation constant and low The height of the energy deflector 64 has a very low stangent, and the electromagnetic energy - determined by the angle of deflection.
第3図を参照すると、第1図のエネルギーデフレクタ64の代替的実施例82が 図示されている。第1図にあるエネルギーデフレクタ64は82として図示され ている。エネルギーデフレクタ82はエネルギーデフレクタ64の偏向角度より 大きな偏向角度を有しく含まれる角度よりも小さい)、これにより偏向された電 磁波がエネルギーデフレクタ82を通る水平平面のわずか下の方向へ伝達される 。この実施例は、該方法と装置が地質学的な基質内において元の場所を加熱する ために使用される場合に、油井の端の下に位置するベイゾーン内へ電磁波を貫入 させることが可能である。Referring to FIG. 3, an alternative embodiment 82 of the energy deflector 64 of FIG. Illustrated. Energy deflector 64 in FIG. 1 is illustrated as 82. ing. The energy deflector 82 is larger than the deflection angle of the energy deflector 64. with a large deflection angle (less than the included angle), this causes the deflected electric current to The magnetic waves are transmitted through the energy deflector 82 in a direction slightly below the horizontal plane. . This embodiment provides that the method and apparatus heats in situ within a geological matrix. Penetration of electromagnetic waves into the bay zone located below the edge of the well when used for It is possible to do so.
エネルギーデフレクタ82は光フアイバーケーブル84により懸垂され、ファイ バーケーブル84は温度の読み取りを行う。この点においては、ケーブル84の 個々の光ファイバーの糸は、容器あるいはポーリング穴内の様々な位置における 状態を検知するため修正される。光ファイバーの糸83の離れた端に伝送された 情報はデジタル信号に変換され、記録あるいは出力レベルの制御とエネルギーデ フレクタ82の位置決めのために使用される。例えば、光ファイバーの糸83に より検知された温度勾配に応答して電磁波エネルギーの垂直照射パターンを供給 することが必要である。光フアイバー糸83により使用する周波数は、干渉ある いは相殺を防ぐために電磁波発生機16の周波数と十分異なるように選択される 。Energy deflector 82 is suspended by fiber optic cable 84 and Bar cable 84 provides temperature readings. In this regard, the cable 84 Individual optical fiber strands are placed at various locations within the container or poling hole. Modified to detect the condition. transmitted to the remote end of the optical fiber thread 83 Information is converted to digital signals for recording or output level control and energy data. It is used for positioning the flexor 82. For example, the optical fiber thread 83 delivers a vertical illumination pattern of electromagnetic energy in response to detected temperature gradients It is necessary to. The frequency used by the optical fiber thread 83 has interference. or selected to be sufficiently different from the frequency of the electromagnetic wave generator 16 to prevent cancellation. .
第4図を参照すると、電磁波を透過するアプリケータ18が88において導波管 21にはんだ付けされ、ファイバーグラスアプリケータに有害な高温に遭遇した 場合に(downhole application)備えている。Referring to FIG. 4, an electromagnetic wave transparent applicator 18 is connected to a waveguide at 88. 21 and encountered high temperatures harmful to the fiberglass applicator. It is provided with a downhole application.
アプリケータ18内に、エネルギーデフレクタの他の実施例88が配置されてい る。このエネルギーデフレクタ88はパイロセラムあるいはその他の断熱素材か ら成り、ステンレス鋼のような反射性の素材90のらせん状に巻いたバンドを有 している。前述の金属バンド90の代りに、アルミナあるいはシリコン窒化物の エネルギー反射機88が必要な反射バンドを提供するために焼結され金属化され る。Another embodiment of an energy deflector 88 is disposed within the applicator 18. Ru. Is this energy deflector 88 pyroceram or other insulating material? It has a spirally wound band of 90% of reflective material such as stainless steel. are doing. Instead of the metal band 90 described above, alumina or silicon nitride may be used. Energy reflectors 88 are sintered and metallized to provide the necessary reflective bands. Ru.
液圧、真空、空気の圧力および冷却剤の膨張による昇降システムのような他の手 段が、エネルギーデフレクタを上昇および下降させて、照射機能を完成させるた めに使用される。更に、電磁波発生機16からの導波管連結も又使用されて、制 御機からモータあるいはその他の機構へ制御信号を送り、電磁波エネルギーデフ レクタを昇降させる。そのような制御信号の周波数は、電磁波の干渉あるいは相 殺を防ぐために、電磁エネルギー様に選択された周波数と十分に異なるものでな ければならない。Other methods such as hydraulic, vacuum, air pressure and refrigerant expansion lifting systems A stage raises and lowers the energy deflector to complete the illumination function. used for Additionally, a waveguide connection from the electromagnetic wave generator 16 can also be used to control Sends control signals from the machine to a motor or other mechanism to create an electromagnetic energy differential. Raise and lower the rector. The frequency of such control signals is subject to electromagnetic interference or The electromagnetic energy must be sufficiently different from the chosen frequency to prevent Must be.
第5図efi=照するど、91に図示された他の形態のエネルギーデフレクタは 、その断面がほぼ直角三角形であり、くぼんだ表面93を有し、偏向された電磁 エネルギーを特定の方向に収束させ、予め定められた容器内の容量、あるいは表 面下にある特定のベイゾーンあるいは次層を加熱する。Figure 5 efi = However, other forms of energy deflector illustrated in 91 are , which is approximately right triangular in cross-section, has a concave surface 93, and has a deflected electromagnetic Concentrates energy in a specific direction, increasing the volume or surface of a predetermined container. Heating a specific bay zone or next layer below the surface.
第6図を参照すると、94に図示された他の形態のエネルギーデフレクタがあり 、これが連結された部分95A−95Dを含み、これらが、エネルギーデフレク タがアプリケータ18に当接した場合に電磁エネルギーの偏向のための角度を提 供し、ケーブル70が」二方に引かれ1部分95A−95Dが交代した場合に偏 向の他の角度が提供される。遠隔操作のモータのような他の手段がエネルギーデ フレクタ94の偏向の角度を変更するのに使用可能である。Referring to FIG. 6, there are other forms of energy deflectors illustrated at 94. , which includes connected portions 95A-95D, which are energy deflectors. provides an angle for the deflection of electromagnetic energy when the applicator abuts the applicator 18. If the cable 70 is pulled in two directions and one section 95A-95D is alternated, Other angles of orientation are provided. Other means such as remotely operated motors can It can be used to change the angle of deflection of the deflector 94.
「掘穿泥水」として知られている掘穿流体の処理はオイル産業にとって困難な問 題である。$2図から第6図ま、でに図示されたエネルギーデフレクタのいずれ かと組み合わせて使用するために修正された第1図に図示された装置は、掘穿泥 水を再構成して再使用するが、そのために電磁波を照射して余分な流体を除去し 、ベントナイトのスへ1八重晶石、塩その他を残す。The treatment of drilling fluids, known as "drilling mud", poses a difficult problem for the oil industry. That's the issue. Any of the energy deflectors illustrated in Figures 2 through 6 The apparatus illustrated in FIG. 1, modified for use in conjunction with Water is reconstituted and reused by irradiating it with electromagnetic waves to remove excess fluid. , leaving bentonite, octite, salt, etc.
第7図を参照すると、装置100は高粘性炭化水素流体あるいはスラッジを容器 から除去、封入、タンカーあるいははしけ102などに船積みするのに使用され る。可変電磁波発生機104は、オシレータ、グリストロン、あるいはでグネト ロン106を含むが、その出力110に可撓性同軸導波管108を取付けた。Referring to FIG. 7, apparatus 100 stores a highly viscous hydrocarbon fluid or sludge in a container. used for removal, encapsulation, and loading onto tankers or barges 102. Ru. The variable electromagnetic wave generator 104 is an oscillator, a Gristron, or a Gnet. 106, with a flexible coaxial waveguide 108 attached to its output 110.
導波管108の他端112はマンホール115を通ってはしけ1O2へ伸張して いる。封止連結114は流体封止機能と電磁波封止機能がある。導波管108は その他端を管状導波管116へ固定し、導波管116は電磁波を透過するアプリ ケータ118に取付けられている。アプリケータ118内に位置しているのはエ ネルギーデフレクタ120であり、これは昇降しながら照射可能で、第2図から 第6図までに開示された形式のもののいずれかである。第1図に図示されている ように、エネルギーデフレクタ120を上下に移動させる適当な機構が使用され る。The other end 112 of waveguide 108 extends through manhole 115 to barge 1O2. There is. The sealing connection 114 has a fluid sealing function and an electromagnetic wave sealing function. The waveguide 108 is The other end is fixed to a tubular waveguide 116, and the waveguide 116 is an applicator that transmits electromagnetic waves. It is attached to the housing 118. Located within applicator 118 is an energy deflector 120, which can irradiate while going up and down, as shown in Figure 2. This is any of the types disclosed up to FIG. Illustrated in Figure 1 A suitable mechanism for moving the energy deflector 120 up and down is used to Ru.
電磁波で加熱されたオイルは吸い上げポンプによりはしけ102の区画から除去 される。ポンプ122は可撓性ホース124を有し、これは加熱されたオイルの 抽出のために同一の区画内にあるマンホール126内に位置している。The oil heated by electromagnetic waves is removed from the compartment of barge 102 by a suction pump. be done. Pump 122 has a flexible hose 124 that is connected to heated oil. It is located in a manhole 126 within the same compartment for extraction.
エネルギーデフレクタ120とアプリケータ118から外側に照射している矢印 は電磁波の通常の状態を示している。電磁波が電磁波を透過するアプリケータを 離れると、電磁波はオイル/水の混合物に吸収され、あるいは内部タンクの側壁 表面にわずかに貫入し、小孔に入りこんだオイルを加熱し、電磁波は吸収され、 あるいは区画の金属壁に反射されて最後に電磁波のエネルギーが全部炭化水素流 体の中で熱に変換される。Arrows radiating outward from energy deflector 120 and applicator 118 shows the normal state of electromagnetic waves. An applicator that allows electromagnetic waves to pass through Once separated, the electromagnetic waves are absorbed by the oil/water mixture or by the side walls of the internal tank. It slightly penetrates the surface and heats the oil that has entered the small pores, and electromagnetic waves are absorbed. Alternatively, all of the electromagnetic energy is reflected off the metal walls of the compartment and finally flows into hydrocarbons. converted into heat in the body.
本発明の方法と装置を使用すると、裸の金属壁はそのままにして、オイルタンカ ーあるいははしけの区画室内の壁のような金属表面に形成される金ごけやさびも 又除去可能であることが発見された。電磁波エネルギーを壁に照射すると、水の 膜がさびの層の下に捕えられる。これが加熱され膨張し、蒸気を発生して、さび が大きな薄板状に層からはがれ落ちる。Using the method and apparatus of the present invention, the bare metal walls can be left in place while the oil tanker is – or metal moss or rust that forms on metal surfaces such as the walls of barge compartments. It has also been discovered that it is removable. When electromagnetic energy is applied to a wall, water The membrane gets trapped under the layer of rust. This heats up and expands, producing steam and rusting. peels off from the layer in large sheets.
第8図を参照すると、パイプラインに使用する未発明が図示されている。これは 丁字形連結部130である、オイルは¥線の矢印に従い流れる。2ランジ端13 4を有する導波管132は丁字形連結部130のプランジ136と連結される。Referring to FIG. 8, the invention for use in pipelines is illustrated. this is At the T-shaped connecting portion 130, oil flows according to the arrow of the ¥ line. 2 lunge end 13 A waveguide 132 with a 4-pin is connected to a plunge 136 of the T-shaped connection 130 .
電磁波を透過する封止口@138がフランジ134と136の間にはさまれてボ ルトとす−)l−14(]ごより結合される。、金属電磁波遮蔽リング142が 円盤138の周辺に配置され、フランジ134ど136との間にはさまれる。電 磁波はオイルを通って丁字形連結130内へ照射され、更にバイブライン144 内のオイルを通って照射される。この配列で加熱すると、オイルの粘性が減少し 、それによりバイブライン144を通るオイルを駆動するポンプエネルギーが少 なくてすみ、更に丁字形連結部130の壁とパラフィンのパイプライン144を 清掃し、均質化し溶解状態に保っておく。A sealing port @ 138 that transmits electromagnetic waves is sandwiched between flanges 134 and 136 and The metal electromagnetic wave shielding ring 142 is connected to the It is arranged around the disk 138 and is sandwiched between the flanges 134 and 136. electric The magnetic waves are directed through the oil into the T-shaped connection 130 and further into the vibration line 144. It is irradiated through the oil inside. Heating with this arrangement reduces the viscosity of the oil. , thereby requiring less pump energy to drive the oil through the vibration line 144. In addition, the wall of the T-shaped connection 130 and the paraffin pipeline 144 can be removed. Clean, homogenize and keep in solution.
第9図を参照すると、装置150は少なくとも1個の生産油井154に隣接して 配置されている注入油井内に位置している。装置150は電磁波発生機15Bを 含み、これが電源に接続され“でいる(図示されていない)、電磁波発生機15 8内に位置しているマグネトロン160がアンテナあるいは探針162から導波 管部分164ヘマイクロウエーブを照射する。導波管の伸張部166は導波管部 分164とその一端でボルトとナツト168により接続されていて、それの他端 はボルトとナツト172により同軸アダプタ170へ通じる導波管に接続されて いる。可撓性同軸導波管174がその一端においてアダプタ170ヘガスパリャ 嵌合部176へ接続されている。導波管174の他端はガスバリヤ部材180を 通って導波管アダプタ178へ同軸で接続されている。推移部材182はその一 端をアダ7゛夕】78・、ボルトと3−ン1−184により接続されている。推 移部材182の他端は管状導波管186へ接続されている。電磁波を透過するア プリケータ188が管状導波管186と】87へ取付(Jられている。アプリケ ータ188とエネルギーデフレクタ(図示されていない)は第2図から第6図ま でに図示されている任意の形式の電磁波照射エネルギーデフレクタでよい、更に 、エネルギーデフレクタは例えば第1図に図示された形式のA降装置に接続され ている。Referring to FIG. 9, apparatus 150 is located adjacent to at least one producing well 154. It is located within the injection well that is located. The device 150 includes an electromagnetic wave generator 15B. an electromagnetic wave generator 15, which is connected to a power source (not shown); A magnetron 160 located within the antenna or probe 162 guides the wave from the antenna or probe 162. The tube portion 164 is irradiated with microwaves. The waveguide extension 166 is a waveguide section. 164 and is connected at one end by a bolt and nut 168 and at its other end. is connected by a bolt and nut 172 to a waveguide leading to a coaxial adapter 170. There is. A flexible coaxial waveguide 174 is connected to an adapter 170 at one end thereof. It is connected to the fitting part 176. The other end of the waveguide 174 is connected to a gas barrier member 180. through which it is coaxially connected to waveguide adapter 178 . Transition member 182 is one of them. The end is connected to the adder 78 by bolt and pin 1-184. recommendation The other end of the transfer member 182 is connected to a tubular waveguide 186. A that transmits electromagnetic waves The applicator 188 is attached to the tubular waveguide 186 and ]87. The energy deflector 188 and energy deflector (not shown) are shown in FIGS. 2 through 6. may be any type of electromagnetic radiation energy deflector illustrated in , the energy deflector is connected, for example, to an A descender of the type illustrated in FIG. ing.
導波管186は油井152内に形成されるダイシング190内に位置している。Waveguide 186 is located within a dicing 190 formed within oil well 152 .
油井頭部191は封止用グランド(詰め押さえ)192により蓋をされている。The oil well head 191 is covered with a sealing gland (filler) 192.
封止グランド192はその中の導波管を効果的に封止する。複数の熱伝対194 が油井152内のケイシング190と導波管186との間に位置し、油井152 の底部に隣接する位置まで伸張している。導線196は、熱伝対194を制御機 (図示されていない)へと連結するが、缶封止198を通って伸張し7ている0 缶封止198は、オイル、水およびガスをケイシング190と導波管186との 間の環状の空間199を通って生産する必要がある場合には決して使用されない 。Sealing gland 192 effectively seals the waveguide therein. Multiple thermocouples 194 is located between the casing 190 and the waveguide 186 in the oil well 152 , and extends to a position adjacent to the bottom of the Conductor 196 connects thermocouple 194 to a controller. (not shown) but extending through the can seal 198 Can seal 198 directs oil, water and gas between casing 190 and waveguide 186. It is never used when it is necessary to produce through the annular space 199 between .
缶封+l 19 F3がない場合は、アプリケ−々188のすぐ近くにある成分 が除去されるまで、オイル、木およぼガスは膨張して環状帯!99を通って上昇 して来る。その結果、第1図から第6図までに図示されているように、環状帯1 99は缶封止198と共に除去することができ、更に炭化水素は加熱されてオイ ル、水、およびガスを駆動し、油井154を生産する0例えば、オイルの温度が 400’Fまで上昇すると、オイルの容積はおよそ40%増加する。Can seal +l 19 If F3 is not available, the ingredients in the immediate vicinity of the applicator 188 Oil, wood and gas expand into an annular band until removed! rise through 99 I'll come. As a result, as illustrated in FIGS. 1 to 6, the annular band 1 99 can be removed along with the can seal 198 and the hydrocarbons can be heated to release the oil. For example, if the temperature of the oil is When increasing to 400'F, the oil volume increases approximately 40%.
矢印で示されているように、アプリケ−月88から電磁波を照射すると、地質学 的基質内にある炭化水素原料を加熱し、水、ガス、オイルを解放し、電磁波のエ ネルギーを十分吸収して溶解した熱オイル、水およびガスは波路を形成してに生 産油井154の底に流出する。ポンプセント22はオイル、水およびガスの混合 物を油井ダイシング210内に配置され、取出しバイブ208へ連結する中心位 置決め装置204と生産糸206とにより油井ケイシング210の中央に位置す る孔のあいたガスバイブ202を通して汲み出される。特に、ポンブセッ)20 0は吸入ロッド212を」−下に移動させ、オイル、水およびガスを生産糸20 6を通して取出しバイブ208へ吸入する。As shown by the arrow, when electromagnetic waves are irradiated from the application moon 88, geological It heats the hydrocarbon feedstock in the target matrix, liberating water, gas, oil, and electromagnetic radiation. After absorbing enough energy, the dissolved hot oil, water, and gas form wave paths and are It flows out to the bottom of producing oil well 154. Pump Cent 22 mixes oil, water and gas The central position where the object is placed in the oil well dicing 210 and connected to the extraction vibrator 208 The positioning device 204 and the production thread 206 position the oil well casing 210 in the center. The gas is pumped through a perforated gas vibrator 202. In particular, Pombuse) 20 0 moves the suction rod 212 downwards to pump oil, water and gas into the production thread 20. 6 and suck it into the take-out vibe 208.
第9図に図示された注入油井152は、地質学的基質へ、油井ケ・プランジ19 0と導波管186との間にある環状帯199を置を取付は可能である。これによ り更に炭化水素原料を加熱するが、もっと重要なことは、加熱された水、ガス。The injection well 152 illustrated in FIG. It is possible to place an annular band 199 between the waveguide 186 and the waveguide 186. This is it It further heats the hydrocarbon feedstock, but more importantly, the heated water, gas.
およびオイルを生産油井154へと駆動することである。二酸化炭素は駆動媒体 として使用可能である。and driving oil to production well 154. Carbon dioxide is the driving medium It can be used as
第10図を参照すると1元の場所でオイル、ガス、水および硫黄を、オイルシェ ール、石炭、ビート、リグナイト、あるいはタルサンドから同時生産する装置が ある。油井222は表土224を通って地層226へ形成されている。油井22 2はスチールヶイシング230と導波管232を含み、導波管はゲイシングの中 に位置して電磁波を透過するアプリケータ234へと連結している。第1図から 第6図までにあるように、アプリケータにはエネルギーデフレクタ236が収納 されている。第1図にあるエネルギーデフレクタ236を昇降させる手段は必要 であるが、簡略化して省いである。導波管232は封止グランド240どガスバ リヤを含む推移エルボ242により油井頭部238に固定されている。推移エル ボ242の他端に連結されているのは可撓性同軸導波管244であり、これはマ グネトロン、グリストロン、あるいはツリー、トスデートオシレータ(図示され ていない)を含む電磁波発生機246に連結され−〔いる、電流がタービン25 0により駆動される発電機248から電磁波発生機246へ供給される。Referring to Figure 10, oil, gas, water and sulfur can be collected at one source in the equipment for simultaneous production from coal, beet, lignite, or tal sand. be. Oil well 222 is formed through overburden 224 into formation 226 . oil well 22 2 includes a steel gating 230 and a waveguide 232, the waveguide being inside the gating. It is connected to an applicator 234 located at and transparent to electromagnetic waves. From Figure 1 As shown in Figure 6, an energy deflector 236 is housed in the applicator. has been done. A means to raise and lower the energy deflector 236 shown in Figure 1 is necessary. However, it has been simplified and omitted. The waveguide 232 is connected to a gas bar such as a sealing gland 240. It is secured to the well head 238 by a transition elbow 242 that includes a rear. Transition L Connected to the other end of the board 242 is a flexible coaxial waveguide 244, which Gnetron, Gristron, or Tree, Toss Date Oscillator (not shown) The current is coupled to an electromagnetic wave generator 246 containing a turbine 25 The electromagnetic wave generator 246 is supplied from a generator 248 driven by the electromagnetic wave generator 248 .
高圧蒸気がボイラ252からタービン250へ供給される。High pressure steam is supplied from boiler 252 to turbine 250 .
タービン250から排出された低圧蒸気は、蒸気ライン251により油井222 内へケイシング231)と導波管232との間にある環状帯254へ供給される 。、′Aイルシェール1石炭、ビート、リグナイト、タールサンドに対し、低圧 蒸気をかけると、電磁波のエネルギーを支援してM1成物内の油付(ケローゲン )あるいはオ・イルの粘性を減少させ、水、オイルおよびガスを膨張させて開放 孔ポンプ256・\流出、ざぜ、それ自体の膨張と蒸気の圧力により上方へ押し 出され、オイルとガスtオオイルライン258へ、蒸気は蒸気回収ライン260 へ入って表面・〜出て来る。蒸気回収う・イン260へ入った蒸気はデミネライ ザ262にlり鉱物質を除去され、a縮タンク264で濃縮され、ボイラ252 へ、再供給される。The low pressure steam discharged from the turbine 250 is transferred to the oil well 222 via a steam line 251. into the annular zone 254 between the casing 231) and the waveguide 232. . , 'A Ile Cher 1 Coal, beet, lignite, tar sand, low pressure When steam is applied, the energy of electromagnetic waves assists in the formation of oil (kerogen) in the M1 compound. ) or reduce the viscosity of the oil, allowing water, oil and gas to expand and open up. Hole pump 256・\ Outflow, zaze, pushing upward due to its own expansion and steam pressure The oil and gas are sent to the oil line 258 and the steam is sent to the vapor recovery line 260. It enters and emerges from the surface. Steam recovery - The steam that entered the inn 260 is demineralized. Mineral substances are removed in the tank 262, concentrated in the a condensation tank 264, and boiled in the boiler 252. to be resupplied.
流入するオイルどガスはオイルフィン258から通常の流体/ガス分離装置26 0へ移送される1分離されたオイルはその後にバイブラインで移送されて貯蔵タ ンクへ移送される。Incoming oil and gas flow from oil fins 258 to conventional fluid/gas separator 26. The separated oil is then transferred to the storage tank via a vibrating line. transferred to the link.
第11図を参照すると、傾斜あるいは角度のあるエネルギーデフレクタ280は 油井孔282内で特別の用途があり、この中でペイゾーン284が油井孔282 に対し相対的に傾斜しあるいは段を作り、それにより、電磁波エネルギーを地層 あるいはベイゾーン284へ向けることが可能となる。エネルギーデフレクタ2 80はアプリケータ286の底部に配Hされ、アプリケータはEIAフランジに より導波管288へ連結される。耐腐食性力/< −292が導波管288とフ ランジ290の周囲を包囲している。ケイタンク292から下方に伸張している のは、孔のあいたライナー294で、これは電磁波に対し透明でアプリケータ2 86を保護する。Referring to FIG. 11, the inclined or angled energy deflector 280 There is a special use within the wellbore 282 in which the pay zone 284 is located within the wellbore 282. slope or step relative to the ground, thereby directing electromagnetic energy to the strata. Alternatively, it becomes possible to direct it to the bay zone 284. energy deflector 2 80 is placed on the bottom of the applicator 286, and the applicator is attached to the EIA flange. The waveguide 288 is connected to the waveguide 288 . Corrosion resistance force /< -292 is the waveguide 288 and frame It surrounds the lunge 290. Extending downward from Kei Tank 292 is a perforated liner 294 that is transparent to electromagnetic waves and that Protect 86.
第2図を参照すると、同軸の導波管配列が300に図示され、元の場所でのオイ ル生産が小直径の油井孔302を通して行われる。油井孔302はケイタンク3 04と、下方に伸張する孔のあいた電磁波を透過するライナ306とを含む、同 軸導波管308は油井孔302内に位置し、EIAフランジ312により電磁波 を透過するアプリケータ310へ連結されている。ファイバーグラスあるいはそ の他の耐腐食性のカバー314が導波管308とフランジ312を包囲している 。導波管30Bは中空の中央導管3J、6を含み、これは断熱スペーサ319に より外側導管317から距離をおいて維持されている。それの1つだけが図示さ れている。導管316はアプリケータ310を通って伸張し、ライナ306内に 位置する水中ポンプ318へ連結している。中央導管316の内部にはファイバ ーグラスあるいはポリエチレンライニング320が含まれ、オイルが表面へ汲み 出される生産管路を提供している。汲み出されるオイルは内側溝v316を熱を 吸収して冷却し、それにより、更に加熱することによって、生産オイルの粘性を 低く維持する助けとなる。中央導管316におけるオイルの冷却効果は、断熱ス ペーサ319の加熱による断熱破壊を防ぐ。Referring to FIG. 2, a coaxial waveguide arrangement is illustrated at 300, with the in-situ oil Oil production occurs through a small diameter wellbore 302. Oil well hole 302 is Ketank 3 04 and a perforated electromagnetic wave transparent liner 306 extending downwardly. The axial waveguide 308 is located inside the oil wellbore 302 and the EIA flange 312 allows electromagnetic waves to be transmitted through the axial waveguide 308 . is coupled to an applicator 310 that transmits the . fiberglass or Another corrosion-resistant cover 314 surrounds the waveguide 308 and flange 312. . Waveguide 30B includes a hollow central conduit 3J, 6, which is connected to an insulating spacer 319. It is maintained at a distance from the more outer conduit 317. only one of them is illustrated It is. Conduit 316 extends through applicator 310 and into liner 306. It is connected to a submersible pump 318 located therein. Inside the central conduit 316 is a fiber. - Contains a glass or polyethylene lining 320 to which oil is pumped to the surface. We provide production pipelines for production. The pumped oil heats the inner groove V316. Reduces the viscosity of the produced oil by absorbing and cooling it, thereby further heating it. Helps keep it low. The cooling effect of the oil in the central conduit 316 is This prevents adiabatic breakdown due to heating of the pacer 319.
ポンプ318は電気駆動で、電線322を経て電力を受ける。Pump 318 is electrically driven and receives power via electrical wire 322 .
ポンプ318は空圧式でも液圧式でも作動可能であり、あるいは電磁波から生じ る磁場によっても作動可能である。この磁場は加熱に使用する電磁波とは異なる 電磁波により発生する。同軸導波管308は第1図に図示された導波管よりも直 径が小さく、小さな直径の孔を有する油井302へ導入可能である。Pump 318 can be operated pneumatically or hydraulically, or can be operated by electromagnetic waves. It can also be activated by a magnetic field. This magnetic field is different from the electromagnetic waves used for heating. Generated by electromagnetic waves. Coaxial waveguide 308 is more direct than the waveguide illustrated in FIG. It is small in diameter and can be introduced into oil wells 302 with small diameter holes.
ポンプ318は支持ワイヤ324あるいはロッドにより支持されている。このロ ッドはポンプに固定されている小孔とフランジ312に固定されている小孔との 間に連結されている。断熱オイルバイブ326はポンプ318に連結された一端 を有し、中央開口部330を通ってエネルギーデフレクタ332へ通過している 。流体密封封止がそれらの間に備えられている。オイルバイブ326の他端は断 熱連結部材334により中央管路316へ連結されている。Pump 318 is supported by support wires 324 or rods. This lo The pad has a small hole fixed to the pump and a small hole fixed to the flange 312. connected in between. The insulating oil vibe 326 has one end connected to the pump 318. and passes through central opening 330 to energy deflector 332. . A fluid-tight seal is provided between them. The other end of the oil vibe 326 is disconnected. A thermal coupling member 334 connects to central conduit 316 .
導波管308を通って照射される電磁波は、中央導管336を通って外側へ照射 される。中央導管336は4分の1波モノボールアンテナとして機能する。アン テナ336を通る電磁波はすべてエネルギーデフレクタ332により偏向される 。The electromagnetic waves irradiated through the waveguide 308 are irradiated outward through the central conduit 336. be done. Central conduit 336 functions as a quarter wave monoball antenna. Ann All electromagnetic waves passing through the antenna 336 are deflected by the energy deflector 332 .
第13図を参照すると、炭化水素流体を含む容器内で使用する装置が図示されて いる。これは炭化水素流体の成分を有効利用して、大気温度あるいは温度条件が 低い場合に、タンクの壁に接触あるいは隣接するオイルの動かない特定の層を供 給することにより、容器に自動的に断熱層を供給する。断熱のR値およびU因子 はオイルのに因子に従い変化する。Referring to FIG. 13, an apparatus for use in a vessel containing a hydrocarbon fluid is illustrated. There is. This makes effective use of the components of hydrocarbon fluids, so that atmospheric temperature or temperature conditions can be Provides a fixed layer of oil in contact with or adjacent to the tank walls when low. automatically provides a thermal insulation layer to the container. Insulation R-value and U-factor varies according to oil factors.
タンク352は、タンクの側壁と同心でこれと間隔を置いて配置されている孔の あいた金属シールドあるいはワイヤメツシュ354を含む、シールド354は独 立ブラケット358により側壁から離れて保持されている。同様に、孔あき金属 シールド355と357は底表面359と頂部表面366から予め定められた距 離を置いてそれぞれ位置している。独立ブラケット361と363は金属シール ド357と頂部表面366との間にそれぞれ配置されている。The tank 352 has a hole located concentrically and spaced apart from the side wall of the tank. The shield 354, including an open metal shield or wire mesh 354, is It is held apart from the side wall by a vertical bracket 358. Similarly, perforated metal Shields 355 and 357 are located at a predetermined distance from bottom surface 359 and top surface 366. They are located apart from each other. Independent brackets 361 and 363 are metal seals 357 and top surface 366, respectively.
温暖な気候条件の間は、オイルは制約なしに膨張と収縮が可能であり、孔360 .365.367を通って流出可能であるので、このオイルは使用可能である。During warm weather conditions, the oil is allowed to expand and contract without restriction, and the holes 360 .. This oil is usable because it can flow through 365.367.
しかし、寒冷気候においては、タンクの壁356.359.366は冷却し、オ イルの粘性が増加し、そのためオイルは孔360.365.367を通過不能と なり、シールド354に向かって内側へ固化する傾向があり、対流によりタンク 352の内部へ外部の熱を伝送することがもはや不能となるように厚い断熱層を 形成する。However, in cold climates, the tank walls 356.359.366 cool and open. The viscosity of the oil increases so that the oil cannot pass through the holes 360.365.367. It tends to solidify inward toward the shield 354, and due to convection, the tank A thick layer of insulation so that it is no longer possible to transfer external heat into the interior of the 352 Form.
第1図に図示された装置は、シールド354,355,357の内部に配置され 、タンク352内でオイルの流動性を維持するために使用可能である。第13図 にあるように、タンク352の頂部から電磁波を透過するアプリケータ362へ 電磁波を導入することが好ましい、アプリケータ362はその底部で流体封止さ れている。この構成はタンク352からのオイル漏れを防ぎ、アプリケータ36 2の損傷と破壊を防ぐ。電磁波を透過するアプリケータ362を通って照射され る電磁波はエネルギーデフレクタ364によりオイル内に偏向され、そこで吸収 されて熱エネルギーに転換する。電磁波はシールド354.355.357を通 過することはなく、全部吸収されるまでは、シールド354.355.357に よりオイル内に反射される。タンク352の頂部表面366にかかるシールド3 57は、加熱されたオイルが冷却された場合に、頂部表面366の付近に固形層 を形成する可能性があるため、除去可能である。しかし、この頂部固形層を通っ て下方にある加熱されたオイルとの間に、蒸気の通路を確保するための連絡が維 持されなければならない0例えば、管路372が電磁波発生機370のマグネト ロン368の陽極冷却装置から熱をタンク352へ伝達する。管路372は予め 定められた距離まで頂部表面366の下に伸張し、オイル内に沈められた管路3 72を通って、イオン化されない陽極冷却溶液を循環させることにより、結果と して生じる固形オイル層を貫通する。The apparatus illustrated in FIG. 1 is located inside shields 354, 355, 357. , can be used to maintain oil fluidity within tank 352. Figure 13 , from the top of the tank 352 to the applicator 362 that transmits electromagnetic waves. The applicator 362, which preferably introduces electromagnetic waves, is fluid-sealed at its bottom. It is. This configuration prevents oil leakage from tank 352 and prevents oil from leaking from applicator 36. 2. Prevent damage and destruction. irradiated through an applicator 362 that transmits electromagnetic waves. The electromagnetic waves generated are deflected into the oil by the energy deflector 364, where they are absorbed. is converted into heat energy. Electromagnetic waves pass through the shield 354.355.357. Until it is completely absorbed, the shield 354.355.357 reflected in the oil. Shield 3 over top surface 366 of tank 352 57 forms a solid layer near the top surface 366 when the heated oil cools. It can be removed because it may form. However, through this top solid layer Communication is maintained to ensure a passage for steam between the heated oil located below. For example, if the conduit 372 is connected to the magnet of the electromagnetic wave generator 370, Heat is transferred from Ron 368's anode cooler to tank 352. The conduit 372 is Conduit 3 extending below the top surface 366 to a defined distance and submerged in oil. By circulating a non-ionized anode cooling solution through 72, the results and It penetrates the solid oil layer that is formed.
ど f’i= 、1; (内、q(:ヱ・f〕?I )ノミシy〆 手続補正書(方式) 1、事件の表示 電磁エネルギー加熱に関する装置とその方法6、補正をする者 事件との関係 出 願 人 住所 名 称 エレクトロマグネチック・エナジー・コーポレーション5゜補正命令の 日付 昭和61年 6月10日(発送日)6、補正の対象 国際調査報告 り、、11ho#IIcsbmrw PCT/US85100712+崗り一一 〇−自一−m PCT10585100712−4−n−一細W−−^−−←仁 象静”kPff/T+QIIR/n0717Do f’i=, 1; (in, q(:ヱ・f)?I)nomishy〆 Procedural amendment (formality) 1.Display of the incident Devices and methods related to electromagnetic energy heating 6, person making corrections Relationship to the incident: Applicant address Name: Electromagnetic Energy Corporation 5° Correction Order Date: June 10, 1986 (shipment date) 6, subject to amendment international search report ri,, 11ho#IIcsbmrw PCT/US85100712+Kari Kazuichi 〇-Jiichi-m PCT10585100712-4-n-Issei W--^--←Jin Zoei”kPff/T+QIIR/n0717
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