KR20100087717A - 탄화수소 함유 지층을 처리하기 위한 열원의 불규칙적인 이격 - Google Patents
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Abstract
탄화수소 함유 지층을 처리하기 위한 방법이 지층의 제 1 구역에 위치된 하나 이상의 열원으로부터 지층의 제 1 구역에 열 입력을 제공하는 단계를 포함한다. 유체가 제 1 구역의 중심에 또는 이 중심 부근에 위치된 생성 웰을 통해 제 1 구역으로부터 생성된다. 열원은, 제 1 구역에서의 지층의 용적당 평균 열 입력이 생성 웰로부터의 거리와 함께 증가하도록 구성된다.
Description
본 발명은 일반적으로 탄화수소 함유 지층 (hydrocarbon containing formation) 과 같은 다양한 표면하 지층으로부터 탄화수소, 수소, 및/또는 다른 생성물을 생성하기 위한 방법 및 시스템에 관한 것이다. 특정 실시형태는 불규칙한 패턴의 열원 및/또는 불규칙하게 이격된 열원을 이용한 지층의 처리에 관한 것이다.
지하 지층으로부터 획득한 탄화수소는 공급원료와 같은 에너지원 및 소비자 제품으로서 주로 사용된다. 가용한 탄화수소 공급원의 감소에 관한 문제 및 생성된 탄화수소의 전체적인 품질의 저하에 관한 문제로 인해 가용한 탄화수소 공급원의 더 효율적인 회수, 처리 및/또는 사용을 위한 공정의 개발이 필요해 졌다. 인시투 공정 (in situ process) 이 지하 지층으로부터 탄화수소 물질을 제거하기 위해 사용될 수도 있다. 지하 지층의 탄화수소 물질의 화학적 및/또는 물리적인 특성은 지하 지층으로부터 탄화수소 물질이 더 쉽게 제거될 수 있도록 변화될 필요가 있을 수도 있다. 화학적 및 물리적 변화는 지층의 탄화수소 물질의 조성 변화, 용해성 변화, 밀도 변화, 상 변화, 점도 변화 및/또는 제거가능한 유체를 만들어내는 인시투 반응 (in situ reaction) 을 포함할 수도 있다. 유체는 가스, 액체, 에멀젼, 슬러리 및/또는 액체 흐름과 유사한 흐름 특성을 갖는 고체 입자의 스트림일 수도 있지만, 이들로 제한되지는 않는다.
인시투 공정 동안 지층을 가열하기 위해 웰보어 (wellbore) 에 가열기가 배치될 수도 있다. 다운홀 가열기 (downhole heater) 를 이용하는 인시투 공정의 실시예가 Ljungstrom 에게 허여된 미국특허 제 2,634,961 호, 제 2,732,195 호, 제 2,780,450 호, 제 2,789,805 호, 제 2,923,535 호, 및 Van Meurs 등에게 허여된 미국특허 제 4,886,118 호에 설명되어 있다. 그러나, 가열기는 지층에 열을 제공하기 위해 상당량의 에너지를 필요로 할 수도 있다. 또한, 가열기에 의해 지층에 제공된 에너지의 상당량이, 탄화수소가 지층으로부터 생성된 후에 지층에 남아 있을 수도 있다.
따라서, 지층에 입력되는 에너지를 감소시키고 탄화수소를 생성시키기 위해 이런 지층을 더 효율적으로 처리하면서 지층에 에너지가 더 적게 남아있게 하는, 다양한 탄화수소 함유 지층으로부터의 탄화수소, 수소 및/또는 다른 생성물의 생성을 위한 향상된 방법 및 시스템에 대한 필요성이 있다.
본원에 기재된 실시형태는 일반적으로 표면하 지층을 처리하기 위한 시스템, 방법 및 가열기에 관한 것이다.
특정 실시형태에서, 본 발명은 하나 이상의 시스템, 방법 및/또는 가열기를 제공한다. 어떤 실시형태에서, 이 시스템, 방법 및/또는 가열기는 표면하 지층을 처리하기 위해 사용된다.
특정 실시형태에서, 본 발명은, 지층의 제 1 구역에 위치한 하나 이상의 열원으로부터 지층의 제 1 구역에 열 입력을 제공하는 단계 및 제 1 구역의 중심에 또는 이 중심 부근에 위치한 생성 웰을 통해 제 1 구역으로부터 유체를 생성시키는 단계를 포함하며, 열원은 제 1 구역에서의 지층의 용적당 평균 열 입력이 생성 웰로부터의 거리와 함께 증가하도록 구성되는, 탄화수소 함유 지층을 처리하기 위한 방법을 제공한다.
특정 실시형태에서, 본 발명은, 지층의 제 1 구역에 위치한 하나 이상의 열원으로부터 지층의 제 1 구역에 열 입력을 제공하는 단계; 제 1 구역의 제 1 볼룸에서 지층의 용적당 지층에 입력되는 열 입력은 제 1 구역의 제 2 볼룸에서 지층의 용적당 지층에 입력되는 열 입력보다 더 작고, 또한 제 2 볼룸에서 지층의 용적당 지층에 입력되는 열 입력은 제 1 구역의 제 3 볼룸의 용적당 지층에 입력되는 열 입력보다 더 작도록, 열원으로부터 지층에 열 입력을 제공하고, 제 1 볼룸은 구역의 중심에 또는 이 중심 부근에 위치한 생성 웰을 실질적으로 둘러싸고, 제 2 볼룸은 제 1 볼룸을 실질적으로 둘러싸며, 제 3 볼룸은 제 2 볼룸을 실질적으로 둘러싸는 단계; 및 생성 웰을 통해 제 1 구역으로부터 유체를 생성하는 단계를 포함하는, 탄화수소 함유 지층을 처리하기 위한 방법을 제공한다.
추가의 실시형태에서, 특정 실시형태로부터의 특징이 다른 실시형태로부터의 특징과 조합될 수도 있다. 예컨대, 일 실시형태로부터의 특징이 다른 실시형태 중 어떤 것으로부터의 특징과 조합될 수도 있다.
추가의 실시형태에서, 표면하 지층을 처리하는 것은 본원에 기재된 방법, 시스템 또는 가열기 중 어떤 것을 이용하여 실행된다.
추가의 실시형태에서, 추가의 특징이 본원에 기재된 특정 실시형태에 추가될 수도 있다.
이하의 상세한 설명의 이점 및 첨부의 도면을 참조하면 당업자에게 본 발명의 장점은 명확해질 수도 있다.
도 1 은 탄화수소 함유 지층을 처리하기 위한 인시투 열 처리 시스템의 일부의 실시형태의 개략도를 나타낸다.
도 2 는 생성 웰로부터의 거리가 증가함에 따라 가열기 밀집도가 증가하는 불규칙적으로 이격된 열원의 실시형태를 나타낸다.
도 3 은 불규칙적으로 이격된 삼각형 패턴의 실시형태를 나타낸다.
도 4 는 불규칙적으로 이격된 정사각형 패턴의 실시형태를 나타낸다.
도 5 는 열원의 균등하게 이격된 열의 규칙적인 패턴의 실시형태를 나타낸다.
도 6 은 생성 웰 주위의 볼룸을 규정하는 불규칙적으로 이격된 열원의 실시형태를 나타낸다.
도 7 은 생성 웰로부터의 거리가 증가함에 따라 각각의 패턴의 가열기 밀집도가 증가하는 불규칙적으로 이격된 열원의 반복된 패턴의 실시형태를 나타낸다.
도 2 는 생성 웰로부터의 거리가 증가함에 따라 가열기 밀집도가 증가하는 불규칙적으로 이격된 열원의 실시형태를 나타낸다.
도 3 은 불규칙적으로 이격된 삼각형 패턴의 실시형태를 나타낸다.
도 4 는 불규칙적으로 이격된 정사각형 패턴의 실시형태를 나타낸다.
도 5 는 열원의 균등하게 이격된 열의 규칙적인 패턴의 실시형태를 나타낸다.
도 6 은 생성 웰 주위의 볼룸을 규정하는 불규칙적으로 이격된 열원의 실시형태를 나타낸다.
도 7 은 생성 웰로부터의 거리가 증가함에 따라 각각의 패턴의 가열기 밀집도가 증가하는 불규칙적으로 이격된 열원의 반복된 패턴의 실시형태를 나타낸다.
본 발명은 다양한 변형 및 대안적인 형태로 되기 쉽고, 그 특정 실시형태가 도면에 실시예로서 도시되어 있으며 본원에서 상세하게 설명될 수도 있다. 도면은 원래의 크기가 아닐 수도 있다. 그러나, 도면 및 그에 대한 상세한 설명은 본 발명을 개시된 특정 형태로 제한하려는 것이 아니며, 본 발명은 첨부의 청구항에 의해 규정되는 바와 같이 본 발명의 모든 변형, 균등물 및 대안에 미친다.
이하의 설명은 일반적으로 지층의 탄화수소를 처리하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다. 이러한 지층은 탄화수소 생성물, 수소, 및 다른 생성물을 얻도록 처리될 수도 있다.
"유체 압력" 은 지층의 유체에 의해 발생된 압력이다. "지각평형 압력 (lithostatic pressure)" (때때로 "지각평형 응력 (lithostatic stress)" 이라고 함) 은 위에 놓인 암석 질량의 단위 면적당 중량과 동일한 지층에서의 압력이다. "유체 정압 (hydrostatic pressure)" 은 물 기둥에 의해 가해진 지층에서의 압력이다.
"지층 (formation)" 은 하나 이상의 탄화수소 함유 층, 하나 이상의 비탄화수소 층, 오버버든 (overburden), 및/또는 언더버든 (underburden) 을 포함한다. "탄화수소층" 은 탄화수소를 함유하는 지층의 층을 말한다. 탄화수소층은 비탄화수소 물질 및 탄화수소 물질을 함유할 수도 있다. "오버버든" 및/또는 "언더버든" 은 하나 이상의 상이한 종류의 불투과성 물질을 포함한다. 예컨대, 오버버든 및/또는 언더버든은 암석, 셰일 (shale), 이암 (mudstone), 또는 습식/치밀 탄산염을 포함할 수도 있다. 인시투 열 처리 공정의 어떤 실시형태에서, 오버버든 및/또는 언더버든은, 이 오버버든 및/또는 언더버든의 탄화수소 함유 층의 상당한 특성 변화를 일으키는 인시투 열처리 공정 동안의 온도의 영향을 받지 않고 비교적 불투과성인 탄화수소 함유 층을 포함할 수도 있다. 예컨대, 언더버든은 셰일 또는 이암을 함유할 수도 있지만, 인시투 열 처리 공정 동안의 열분해 온도로 가열되지 않는다. 어떤 경우, 오버버든 및/또는 언더버든은 다소 투과성일 수도 있다.
"지층 유체" 는 지층에 존재하는 유체를 말하고, 열분해화 유체, 합성 가스, 결집된 탄화수소, 및 물 (증기) 을 포함할 수도 있다. 지층 유체는 탄화수소 유체 및 비탄화수소 유체를 포함할 수도 있다. "결집된 (mobilized) 유체" 라는 용어는 지층의 열처리의 결과로서 흐를 수 있는 탄화수소 함유 지층의 유체를 말한다. "생성된 유체" 는 지층으로부터 제거된 유체를 말한다.
"열원" 은 전도 및/또는 복사 열 전달에 의해 실질적으로 지층의 적어도 일부에 열을 제공하기 위한 임의의 시스템이다. 예컨대, 열원은 절연된 도전체, 긴 부재, 및/또는 도관에 배치된 도전체 등과 같은 전기 가열기를 포함할 수도 있다. 열원은 또한 지층 외부의 또는 지층의 연료를 태워 열을 발생시키는 시스템을 포함할 수도 있다. 시스템은 표면 버너, 다운홀 가스 버너, 무화염 분산식 연소기, 및 자연 분산식 연소기일 수도 있다. 어떤 실시예에서, 하나 이상의 열원에 제공된 또는 하나 이상의 열원에서 발생된 열은 에너지의 다른 공급원에 의해 공급될 수도 있다. 에너지의 다른 공급원은 지층을 직접 가열할 수도 있거나, 또는 에너지는 지층을 직접 또는 간접적으로 가열하는 전달 매체에 적용될 수도 있다. 지층에 열을 가하는 하나 이상의 열원은 에너지의 상이한 공급원을 사용할 수도 있다. 따라서, 예컨대, 주어진 지층에 대하여, 어떤 열원은 전기 저항 가열기로부터 열을 공급할 수도 있고, 어떤 열원은 열을 연소로부터 제공할 수도 있으며, 어떤 열원은 열을 하나 이상의 다른 에너지 공급원 (예컨대, 화학적인 반응, 태양 에너지, 풍력 에너지, 바이오매스, 또는 재생 에너지의 다른 공급원) 으로부터 제공할 수도 있다. 화학적인 반응은 발열 반응 (예컨대, 산화 반응) 을 포함할 수도 있다. 열원은 또한 가열기 웰과 같이 가열 위치 근처 및/또는 주위의 영역에 열을 제공하는 가열기를 포함할 수도 있다.
"가열기" 는 웰 또는 근처의 웰보어 영역에 열을 발생시키기 위한 임의의 시스템 또는 열원이다. 가열기는 지층의 또는 지층으로부터 생성된 물질과 반응하는 연소기, 버너, 또는 전기 가열기 및/또는 이들의 조합물일 수도 있지만, 이들로 제한되지 않는다.
"중 탄화수소" 는 점착성 탄화수소 유체이다. 중 탄화수소는 중유, 타르, 및/또는 아스팔트와 같은 점도가 큰 탄화수소 유체를 포함할 수도 있다. 중 탄화수소는 탄소 및 수소 그리고 상대적으로 적은 황, 산소 및 질소의 집합물을 포함할 수도 있다. 추가적인 요소 또한 미량으로 중 탄화수소에 존재할 수도 있다. 중 탄화수소는 API 비중 (API gravity) 에 의해 분류될 수도 있다. 중 탄화수소는 일반적으로 약 20 °미만의 API 비중을 갖는다. 중유는, 예컨대 일반적으로 약 10 °~ 20 °의 API 비중을 갖는 반면, 타르는 일반적으로 약 10 °미만의 API 비중을 갖는다. 중 탄화수소의 점도는 일반적으로 15 ℃ 에서 약 100 센티포이즈 (centipoise) 보다 더 크다. 중 탄화수소는 방향족 또는 다른 복합 고리 탄화수소를 포함할 수도 있다.
"탄화수소" 는 탄소 및 수소 원자로 주로 형성된 분자로서 일반적으로 규정된다. 탄화수소는 또한 할로겐, 금속 원소, 질소, 산소 및/또는 황과 같은 다른 원소를 포함할 수도 있지만 이들로 제한되지 않는다. 탄화수소는 케로겐, 역청, 피로역청 (pyrobitumen), 오일, 천연 미네랄 왁스, 및 아스팔타이트일 수도 있지만, 이들로 제한되지 않는다. 탄화수소는 지구의 미네랄 매트릭스에 또는 지구의 미네랄 매트릭스에 인접하게 위치될 수도 있다. 매트릭스는 퇴적암, 모래, 실리실라이트 (silicilytes), 탄산염, 규조암, 및 다른 다공질 매체를 포함할 수도 있지만 이들로 제한되지 않는다. "탄화수소 유체" 는 탄화수소를 포함하는 유체이다. 탄화수소 유체는 수소, 질소, 일산화탄소, 이산화탄소, 황화수소, 물 및 암모니아와 같은 비탄화수소 유체를 포함하거나, 동반하거나, 이들에 동반될 수도 있다.
"인시투 변환 공정" 은 열분해화 유체가 탄화수소 함유 지층에서 생성되도록 열분해 온도보다 높게 지층의 적어도 일부의 온도를 상승시키기 위해 열원으로부터 탄화수소 함유 지층을 가열하는 공정을 말한다.
"인시투 열처리 공정" 은 결집된 유체, 비스브레이킹된 (visbroken) 유체, 및/또는 열분해화 유체가 지층에서 생성되도록 탄화수소 함유 물질의 결집된 유체, 비스브레이킹, 및/또는 열분해를 일으키는 온도보다 높게 지층의 적어도 일부의 온도를 상승시키기 위해 열원으로 탄화수소 함유 지층을 가열하는 공정을 말한다.
"열분해" 는 열의 적용으로 인해 화학적인 결합이 끊어지는 것을 말한다. 예컨대, 열분해는 열 단독에 의해 화합물을 하나 이상의 다른 물질로 변형시키는 단계를 포함할 수도 있다. 열은 열분해를 일으키도록 지층의 구역에 전달될 수도 있다.
"열분해화 유체" 또는 "열분해 생성물" 은 탄화수소의 열분해 동안 실질적으로 생성된 유체를 말한다. 열분해 반응에 의해 생성된 유체는 지층의 다른 유체와 혼합될 수도 있다. 혼합물은 열분해화 유체 또는 열분해화 생성물로 고려된다. 본원에서, "열분해 영역" 은 열분해화 유체를 형성하도록 반응되거나 반응하는 지층 (예컨대, 타르 샌드 (tar sand) 지층과 같은 비교적 투과성의 지층) 의 볼룸을 말한다.
"열의 중첩" 은 열원 사이의 적어도 한 위치에서 지층의 온도가 열원에 의해 영향을 받도록 2 이상의 열원으로부터 지층의 선택된 구역에 열을 제공하는 단계를 말한다.
층의 "두께" 는 층의 단면의 두께를 말하고, 여기서 단면은 층의 면에 수직한다.
"개량" 은 탄화수소의 품질의 향상을 말한다. 예컨대, 중 탄화수소의 개량은 중 탄화수소의 API 비중의 증가를 가져올 수도 있다.
"웰보어" 라는 용어는 지층에의 도관의 삽입 또는 천공에 의해 만들어진 지층의 구멍을 말한다. 웰보어는 실질적으로 원형의 단면 또는 다른 단면 형상을 가질 수도 있다. 본원에서, "웰" 및 "개구부" 라는 용어는 지층의 개구부를 말할 때 "웰보어" 라는 용어와 교환적으로 사용될 수도 있다.
지층의 탄화수소는 많은 상이한 생성물을 생성하도록 다양한 방법으로 처리될 수도 있다. 인시투 열 처리 공정 동안 지층을 처리하기 위해서 상이한 단계 또는 공정이 사용될 수도 있다. 어떤 실시형태에서, 지층의 하나 이상의 구역은 그 구역으로부터 가용성 미네랄을 제거하기 위해서 채굴된 용액이다. 어떤 실시형태에서, 지층의 하나 이상의 구역은 그 구역으로부터 물을 제거하기 위해 그리고/또는 그 구역으로부터 메탄 및 다른 휘발성 탄화수소를 제거하기 위해 가열된다. 어떤 실시형태에서, 지층의 평균 온도는 그 구역의 탄화수소의 결집 온도보다 높게 상승된다. 어떤 실시형태에서, 지층의 하나 이상의 구역의 평균 온도는 그 구역의 탄화수소의 열분해 온도보다 높게 상승된다. 결집 및/또는 열분해 생성물은 생성 웰을 통해 지층으로부터 생성될 수도 있다. 어떤 실시형태에서, 하나 이상의 구역의 평균 온도는 합성 가스 생성을 가능하게 하는데 충분한 온도로 상승될 수도 있다. 합성 가스 발생 유체 (예컨대, 증기 및/또는 물) 가 합성 가스를 발생시키기 위해 그 구역으로 도입될 수도 있다. 합성 가스는 생성 웰로부터 생성될 수도 있다. 용액 채굴; 휘발성 탄화수소 및 물의 제거; 탄화수소 결집, 탄화수소 열분해, 합성 가스 발생; 및/또는 다른 공정이 인시투 열 처리 공정 동안 실행될 수도 있다.
도 1 은 탄화수소 함유 지층을 처리하기 위한 인시투 열 처리 시스템의 일부의 실시형태의 개략도를 나타낸다. 인시투 열 처리 시스템은 경계 웰 (200) 을 포함할 수도 있다. 경계 웰은 처리 영역 주위의 경계부를 형성하기 위해 사용된다. 경계부는 처리 영역 안으로의 및/또는 처리 영역 밖으로의 유체 흐름을 막는다. 경계 웰은 탈수 웰, 진공 웰, 포획 웰, 분사 웰, 그라우트 웰 (grout well), 결빙 웰 (freeze well), 또는 이들의 조합을 포함하지만 이들로 제한되는 것은 아니다. 어떤 실시형태에서, 경계 웰 (200) 은 탈수 웰이다. 탈수 웰은 액상 물을 제거할 수도 있으며 그리고/또는 액상 물이 가열될 지층의 일부 또는 가열되고 있는 지층으로 들어가는 것을 막을 수도 있다. 도 1 에 도시된 실시형태에서, 경계 웰 (200) 은 열원 (202) 의 일 측을 따라서만 연장되는 것으로 도시되어 있지만, 경계 웰은 지층의 처리 영역을 가열하기 위해 사용된 또는 사용될 모든 열원 (202) 을 둘러쌀 수도 있다.
열원 (202) 은 지층의 적어도 일부에 놓인다. 열원 (202) 은 절연된 도전체, 도관내도전체 가열기, 표면 버너, 무화염 분산식 연소기, 및/또는 자연 분산식 연소기와 같은 가열기를 포함할 수도 있다. 열원 (202) 은 또한 다른 종류의 가열기를 포함할 수도 있다. 열원 (202) 은 지층의 탄화수소를 가열하기 위해 지층의 적어도 일부에 열을 제공한다. 에너지는 공급 라인 (204) 을 통해 열원 (202) 에 공급될 수도 있다. 공급 라인 (204) 은 지층을 가열하기 위해 사용된 열원 또는 열원들의 종류에 따라 구조적으로 상이할 수도 있다. 열원을 위한 공급 라인 (204) 은 전기 가열기를 위한 전기를 전달할 수도 있거나, 연소기를 위한 연료를 운반할 수도 있거나, 또는 지층에서 순환되는 열 교환 유체를 운반할 수도 있다. 어떤 실시예에서, 인시투 열 처리 공정을 위한 전기가 원자력발전소에 의해 제공될 수도 있다. 원자력의 사용은 인시투 열처리 공정으로부터의 이산화탄소 배출물의 감소 또는 제거 (elimination) 를 허용할 수도 있다.
생성 웰 (206) 이 지층으로부터 지층 유체를 제거하기 위해 사용된다. 어떤 실시예에서, 생성 웰 (206) 은 열원을 포함한다. 생성 웰의 열원은 생성 웰의 또는 생성 웰 근처의 지층의 하나 이상의 부분을 가열할 수도 있다. 어떤 인시투 열처리 공정 실시형태에서, 생성 웰의 미터당 생성 웰로부터 지층에 공급된 열의 양은 열원의 미터당 지층을 가열하는 열원으로부터 지층에 가해진 열의 양보다 적다.
어떤 실시형태에서, 생성 웰 (206) 의 열원은 지층으로부터 지층 유체의 증기상 제거를 허용한다. 생성 웰에 또는 생성 웰을 통해 가열을 제공하는 단계는, (1) 이러한 생성 유체가 오버버든 부근의 생성 웰로 이동하고 있을 때 생성 유체의 응축 및/또는 역류를 막고, (2) 지층에 입력되는 열을 증가시키고, (3) 열원이 없는 생성 웰에 비해 생성 웰로부터의 생성율을 증가시키고, (4) 생성 웰의 높은 탄소수 화합물 (C6 이상) 의 응축을 막으며, 그리고/또는 (5) 생성 웰에서 또는 생성 웰 부근에서 지층 투과도를 증가시킨다.
지층의 표면하 압력은 지층에 발생된 유체 압력에 대응할 수도 있다. 지층의 가열된 부분의 온도가 증가함에 따라, 가열된 부분의 압력은 유체의 열팽창, 증가된 유체 발생, 및 물의 증발의 결과로서 증가할 수도 있다. 지층으로부터의 유체 제거의 제어율은 지층의 압력의 제어를 허용할 수도 있다. 지층의 압력은 생성 웰 또는 생성 웰 부근, 또는 열원 또는 열원 부근, 또는 모니터 웰과 같은 많은 상이한 위치에서 결정될 수도 있다.
어떤 탄화수소 함유 지층에서, 지층의 적어도 약간의 탄화수소가 결집 및/또는 열분해될 때까지 지층으로부터의 탄화수소의 생성을 막는다. 지층 유체는 지층 유체가 선택된 품질을 가질 때 지층으로부터 생성될 수도 있다. 어떤 실시형태에서, 선택된 품질은 적어도 약 15 °, 20 °, 25 °, 30 ° 또는 40 °의 API 비중을 포함한다. 적어도 약간의 탄화수소가 결집 및/또는 열분해될 때까지 생성을 막는 것은 중 탄화수소의 경 탄화수소로의 변환을 증가시킬 수도 있다. 초기 생성을 막는 것은 지층으로부터 중 탄화수소의 생성을 최소화시킬 수도 있다. 상당량의 중 탄화수소의 생성은 고가의 설비를 필요로 할 수도 있고 그리고/또는 생성 설비의 수명을 감소시킬 수도 있다.
결집 또는 열분해 온도가 도달되고 지층으로부터의 생성이 허용된 후, 지층의 압력은 생성된 지층 유체의 조성을 변경 및/또는 제어하고, 지층 유체의 응축불가능한 유체에 비교되는 응축가능한 유체의 백분율을 제어하며, 그리고/또는 생성되는 지층 유체의 API 비중을 제어하도록 변화될 수도 있다. 예컨대, 압력을 감소시키면 더 많은 응축가능한 유체 성분이 생성될 수도 있다. 응축가능한 유체 성분은 더 많은 백분율의 올레핀을 함유할 수도 있다.
어떤 인시투 열처리 공정 실시형태에서, 지층의 압력은 20 °를 초과하는 API 비중을 갖는 지층 유체의 생성을 촉진하도록 충분히 높게 유지될 수도 있다. 지층에 증가된 압력을 유지시키면 인시투 열처리 동안 지층이 침전 (subsidence) 되는 것을 막을 수도 있다. 증가된 압력을 유지시키면 수집 도관의 유체를 처리 시설로 운반하기 위해 표면의 지층 유체를 압축할 필요성이 감소 또는 제거될 수도 있다.
지층의 가열된 부분에 증가된 압력을 유지시키면 놀랍게도 품질이 증가되고 분자량이 비교적 낮은 많은 양의 탄화수소의 생성이 허용될 수도 있다. 생성된 지층 유체가 선택된 탄소수를 초과하는 최소량의 화합물을 가지도록 압력이 유지될 수도 있다. 선택된 탄소수는 최대 25, 최대 20, 최대 12, 최대 8 또는 최대 6 일 수도 있다. 약간의 높은 탄소수의 화합물이 지층의 증기에 동반될 수도 있고 증기와 함께 지층으로부터 제거될 수도 있다. 지층에 증가된 압력을 유지시키면 증기에 높은 탄소수의 화합물 및/또는 다중-고리 탄화수소 화합물이 동반되는 것을 막을 수도 있다. 높은 탄소수 화합물 및/또는 다중-고리 탄화수소 화합물은 상당한 기간 동안 지층에서 액체상에 유지될 수도 있다. 상당한 기간은 화합물이 더 낮은 탄소수의 화합물을 형성하도록 비스브레이크 (visbreak) 및/또는 열분해될 충분한 시간을 제공할 수도 있다.
생성 웰 (206) 로부터 생성된 지층 유체는 수집 배관 (208) 을 통해 처리 시설 (210) 로 운반될 수도 있다. 지층 유체는 또한 열원 (202) 으로부터 생성될 수도 있다. 예컨대, 유체는 열원에 인접한 지층의 압력을 제어하도록 열원 (202) 으로부터 생성될 수도 있다. 열원 (202) 으로부터 생성된 유체는 배관을 통해 수집 배관 (208) 으로 운반될 수도 있고, 또는 생성된 유체는 배관을 통해 처리 시설 (210) 로 직접 운반될 수도 있다. 처리 시설 (210) 은 분리 유닛, 반응 유닛, 개량 유닛, 연료 전지, 터빈, 저장 용기, 및/또는 생성된 지층 유체를 처리하기 위한 다른 시스템 및 유닛을 포함할 수도 있다. 처리 시설은 지층으로부터 생성된 탄화수소의 적어도 일부로부터 운반 연료를 형성시킬 수도 있다. 어떤 실시형태에서, 운송 연료는 제트 연료일 수도 있다.
특정 실시형태에서, 열원 (예컨대, 가열기) 은 가열기 패턴에서 불균일한 또는 불규칙한 이격을 갖는다. 예컨대, 가열기 패턴에서 열원 사이의 간격은 변하거나, 열원은 가열기 패턴에서 균일하게 분포되지 않는다. 특정 실시형태에서, 패턴의 중심에서 생성 웰로부터의 거리가 증가함에 따라 가열기 패턴에서 열원 사이의 간격은 감소한다. 따라서, 열원이 생성 웰로부터 거리가 멀어질수록, 열원의 밀집도 (평방 면적당 열원의 수) 는 증가한다.
어떤 실시형태에서, 열원은 가열기 패턴에서 균일하게 이격되어 (균등하게 이격되거나 균일하게 분포됨) 있지만 이 열원이 가열기 패턴에서 불균일한 또는 변하는 열 분포를 제공하도록 변하는 열 출력을 가진다. 예컨대, 가열기 패턴에서 열원이 변하는 이격을 가지는 것을 효과적으로 모방하기 위해서 열원의 열 출력을 변화시키는 것을 이용할 수도 있다. 예컨대, 가열기 패턴의 중심의 생성 웰에 더 가까운 열원은 생성 웰로부터 더 멀리 떨어져 있는 열원보다 더 낮은 열 출력을 제공할 수도 있다. 가열기 출력은, 열원이 생성 웰로부터의 거리가 증가함에 따라 가열기 출력이 점진적으로 증가하도록 변할 수도 있다.
특정 실시형태에서, 열원의 불균일한 또는 불규칙한 이격은 규칙적인 기하학적 패턴에 기초한다. 예컨대, 열원의 불규칙한 이격은 육각형, 삼각형, 정사각형, 다른 기하학적 조합 및/또는 이들의 조합에 기초할 수도 있다. 어떤 실시형태에서, 열원은 불규칙한 이격을 제공하도록 하나 이상의 기하학적 패턴을 따라 불규칙한 간격으로 배치된다. 어떤 실시형태에서, 열원은 불규칙한 기하학적 패턴으로 배치된다. 어떤 실시형태에서, 기하학적 패턴은 불규칙한 이격의 열원을 제공하도록 패턴에서 열 사이의 불규칙한 이격을 가진다.
도 2 는 생성 웰 (206) 로부터의 거리가 증가함에 따라 가열기 밀집도가 증가하는 불규칙하게 이격된 열원 (202) 의 실시형태를 나타낸다. 특정 실시형태에서, 생성 웰 (206) 은 열원 (202) 의 패턴의 중심에 또는 이 중심 가까이에 위치된다. 특정 실시형태에서, 열원 (202) 은 가열기 (예컨대, 전기 가열기) 이다. 도 2 는 육각형 패턴으로 불규칙하게 이격된 열원의 실시형태를 나타낸다. 도 3 은 불규칙하게 이격된 삼각형 패턴의 실시형태를 나타낸다. 도 4 는 불규칙하게 이격된 정사각형 패턴의 실시형태를 나타낸다. 열원은 도 3 및 도 4 에 도시된 열을 따라 소망하는 위치에 배치될 수도 있다. 열원은 지층에서 임의의 규칙적인 또는 불규칙적인 기하학적 패턴으로 배치될 수도 있다. 열원은, 생성 웰로부터의 거리가 증가함에 따라 열원 밀집도가 증가하는 한, 임의의 규칙적인 또는 불규칙적인 기하학적 패턴 (예컨대, 규칙적인 또는 불규칙적인 삼각형, 규칙적인 또는 불규칙적인 육각형, 규칙적인 또는 불규칙적인 사각형, 원형, 달걀형, 타원형 또는 이들의 조합) 으로 배열될 수도 있다. 어떤 실시형태에서, 열원은, 생성 웰로부터의 거리가 증가함에 따라 열원 밀집도가 증가하는 상태로 생성 웰 주위에 비대칭적으로 이격되어 있다. 열원의 불규칙한 패턴은 지층에서 수직한 (또는 실질적으로 수직한) 열원의 패턴 또는 지층에서 수평한 (또는 실질적으로 수평한) 열원의 패턴일 수도 있다.
도 2 에 도시된 바와 같이, 열원 (202) 은 열 A, B, C 및 D 에서 짙은 정사각형으로 나타나 있다. 열 (row) A, B, C 및 D 는, 열이 생성 웰 (206) 로부터 멀어짐에 따라 열 사이에 감소하는 간격을 가지는 열원의 삼각형 및/또는 육각형 열 (또는 다른 형상의 열) 일 수 있다. 열원 (202) 은 열 A, B, C 및 D 에서 규칙적으로 또는 불규칙적으로 분포될 수도 있다 (예컨대, 가열기는 열에서 동일하거나 동일하지 않은 이격을 가질 수도 있다). 특정 실시형태에서, 열원은, 열원이 생성 웰 (206) 로부터 멀어질수록 열원의 밀집도가 증가하도록 열에 배치된다. 따라서, 지층의 용적당 열원으로부터 출력되는 열은 생성 웰로부터의 거리와 함께 증가한다.
특정 실시형태에서, 열원의 불규칙적인 패턴은 열원의 규칙적인 패턴과 생성 웰당 동일한 수의 열원을 가지지만, 열원 이격은 생성 웰로부터의 거리의 증가와 함께 감소한다. 생성 웰로부터의 거리가 증가함에 따라, 감소하는 열원 이격은 지층의 용적당 지층에 입력되는 열 입력을 증가시킨다. 도 5 는 열원의 균등하게 이격된 열의 규칙적인 패턴의 실시형태를 나타낸다. 도 2 및 도 5 에 도시된 실시형태는 하나의 생성 웰 (206) 에 대해 16 개의 열원 (202) 의 패턴 비를 각각 갖는다 (예컨대, 12 개 (열 A, B, C 로부터) + 1 개 (열 D 의 꼭지점의 3 개의 열원 각각이 3 개의 패턴에 열을 공급하기 때문에 이 열원으로부터) + 3 개 (꼭지점 사이에서 열 D 에 위치된 6 개의 열원 각각이 2 개의 패턴에 열을 공급하기 때문에 이 열원으로부터)). 양 실시형태에 대한 가열기/생성기 비는 16:1 이고, 패턴에서 지층의 용적당 지층에 입력되는 총 열은 실질적으로 동일하다 (동일하고 일정한 열원 출력을 가정). 그러나, 도 2 에 도시된 실시형태의 열원 사이의 이격은 도 5 에 도시된 실시형태의 열원 사이의 이격과 상이하다. 따라서, 도 2 에 도시된 실시형태에서 지층의 용적당 입력되는 평균 열은 생성 웰로부터의 거리의 증가와 함께 증가하는 한편, 도 5 에 도시된 패턴에서 지층의 용적당 입력되는 평균 열은 실질적으로 균일하다. 어떤 실시형태에서, 도 5 에 도시된 균등하게 이격된 실시형태는, 생성 웰로부터의 거리의 증가와 함께 증가하도록 열원의 열 출력을 조정함으로써 생성 웰로부터의 거리의 증가와 함께 지층의 용적당 입력되는 열이 증가하게 할 수도 있다.
도 6 은 생성 웰 (206) 주위의 열 입력 밀집도가 증가된 볼룸을 규정하는 불규칙하게 이격된 열원 (202) 의 실시형태를 나타낸다. 도 6 은 음영이 볼룸 (212, 214, 216, 218) 을 나타내는 영역을 규정하고 있는 도 2 와 동일한 가열기 패턴을 나타낸다. 도 6 에서 음영의 증가는 지층으로의 열 입력 밀집도 (지층의 용적당 열 입력) 의 증가를 나타낸다. 제 1 볼룸 (212) 은 생성 웰 (206) 을 실질적으로 둘러싸고; 제 2 볼룸 (214) 은 제 1 볼룸 (212) 을 실질적으로 둘러싸고; 제 3 볼룸 (216) 은 제 2 볼룸 (214) 을 실질적으로 둘러싸며, 제 4 볼룸 (218) 은 제 3 볼룸 (216) 을 실질적으로 둘러싼다. 특정 실시형태에서, 제 1 볼룸 (212) 은 생성 웰 (206) 을 포함하지 않는다. 어떤 실시형태에서, 제 1 볼룸 (212) 은 생성 웰 (206) 을 포함한다.
특정 실시형태에서, 적어도 하나의 열원 (202) 이 제 1 볼룸 (212), 제 2 볼룸 (214), 제 3 볼룸 (216) 및/또는 제 4 볼룸 (218) 에 위치된다. 어떤 실시형태에서, 적어도 2 개의 열원 (202) 이 제 1 볼룸 (212), 제 2 볼룸 (214), 제 3 볼룸 (216) 및/또는 제 4 볼룸 (218) 에 위치된다. 어떤 실시형태에서, 적어도 3 개의 열원 (202) 이 제 1 볼룸 (212), 제 2 볼룸 (214), 제 3 볼룸 (216) 및/또는 제 4 볼룸 (218) 에 위치된다.
특정 실시형태에서, 제 1 볼룸 (212) 에 위치된 모든 열원 (202) 은 제 2 볼룸 (214) 의 어떤 가열기보다도 생성 웰 (206) 에 더 가깝다. 어떤 실시형태에서, 제 2 볼룸 (214) 에 위치된 모든 열원 (202) 은 제 3 볼룸 (216) 의 어떤 가열기보다도 생성 웰 (206) 에 더 가깝다. 어떤 실시형태에서, 제 3 볼룸 (216) 에 위치된 모든 열원 (202) 은 제 4 볼룸 (218) 의 어떤 가열기보다도 생성 웰 (206) 에 더 가깝다.
특정 실시형태에서, 제 1 볼룸 (212) 의 열원 (202) 의 생성 웰 (206) 로부터의 평균 거리는 제 2 볼룸 (214) 의 열원 (202) 의 생성 웰 (206) 로부터의 평균 거리보다 더 작다. 어떤 실시형태에서, 제 2 볼룸 (214) 의 열원 (202) 의 생성 웰 (206) 로부터의 평균 거리는 제 3 볼룸 (216) 의 열원 (202) 의 생성 웰 (206) 로부터의 평균 거리보다 더 작다. 어떤 실시형태에서, 제 3 볼룸 (216) 의 열원 (202) 의 생성 웰 (206) 로부터의 평균 거리는 제 4 볼룸 (218) 의 열원 (202) 의 생성 웰 (206) 로부터의 평균 거리보다 더 작다.
특정 실시형태에서, 제 1 볼룸 (212) 은 제 2 볼룸 (214), 제 3 볼룸 (216) 및/또는 제 4 볼룸 (218) 과 용적이 대략 동일하다. 어떤 실시형태에서, 제 2 볼룸 (214) 은 제 3 볼룸 (216) 및/또는 제 4 볼룸 (218) 과 용적이 대략 동일하다. 어떤 실시형태에서, 제 3 볼룸 (216) 은 제 4 볼룸 (218) 과 용적이 대략 동일하다.
특정 실시형태에서, 도 2 및 도 6 에 도시된 바와 같이, 제 1 볼룸 (212), 제 2 볼룸 (214), 제 3 볼룸 (216) 및 제 4 볼룸 (218) 은 생성 웰 (206) 로부터 증가하는 평균 반경 거리를 가지며, 제 1 볼룸의 평균 반경 거리가 가장 작고 제 4 볼룸의 평균 반경 거리가 가장 크다. 따라서, 제 1 볼룸 (212) 이 제 2 볼룸 (214) 보다 생성 웰 (206) 에 더 가깝고; 제 2 볼룸이 제 3 볼룸 (216) 보다 생성 웰에 더 가까우며; 제 3 볼룸이 제 4 볼룸 (218) 보다 생성 웰에 더 가깝다.
열 A, B, C 및 D 에서의 열원 (202) 의 밀집도에서의 차 및/또는 열원의 열 출력에서의 차는 도 2 및 도 6 에 도시된 열원의 패턴에 의해 가열된 지층의 구역에서 온도 구배를 일으킬 수도 있다. 열 A 의 열원 (202) 으로부터 지층에 입력되는 열은 제 1 볼룸 (212) 을 대략적으로 규정할 수도 있다. 열 B 의 열원 (202) 으로부터 지층에 입력되는 열은 제 2 볼룸 (214) 을 대략적으로 규정할 수도 있다. 열 C 의 열원 (202) 으로부터 지층에 입력되는 열은 제 3 볼룸 (216) 을 대략적으로 규정할 수도 있다. 열 D 의 열원 (202) 으로부터 지층에 입력되는 열은 제 4 볼룸 (218) 을 대략적으로 규정할 수도 있다.
특정 실시형태에서, 볼룸 (212, 214, 216, 218) 은 열 A, B, C 및 D 사이의 열원 밀집도에 있어서의 차에 의해 대략적으로 규정되는 경계를 가진다. 볼룸 (212, 214, 216, 218) 의 경계의 형상 및/또는 용적의 크기는, 예컨대 열원 (202) 의 위치, 열원의 가열 특성, 및 지층의 열적 및/또는 지리기계적 특성 (geomechanical property) 에 의해 규정될 수도 있다. 볼룸 (212, 214, 216, 218) 의 형상 및/또는 크기는 지층의 가열 동안의 시점 및/또는 상기 실시예 특성에서의 변화에 기초하여 변할 수도 있다. 도 2 및 도 6 에 도시된 바와 같이, 볼룸 (212, 214, 216, 218) 의 경계는 구역의 가열 동안의 선택된 시점에서의 가열기 밀집도 (또는 열원 출력) 에서의 변화 때문에 구역에서의 측정가능한 온도 차에 가깝다.
어떤 실시형태에서, 볼룸에서 지층의 용적당 열원 (202) 의 수는 제 1 볼룸 (212) 으로부터 제 4 볼룸 (218) 으로 증가한다. 따라서, 열원 밀집도는 제 1 볼룸 (212) 으로부터 제 4 볼룸 (218) 으로 증가한다. 열원 밀집도는 제 1 볼룸 (212) 으로부터 제 4 볼룸 (218) 으로 증가하기 때문에, 제 1 볼룸 (212) 에서 열원의 평균 열 출력은 제 2 볼룸 (214) 에서 열원의 평균 열 출력보다 더 작고; 제 2 볼룸에서 열원의 평균 열 출력은 제 3 볼룸 (216) 에서 열원의 평균 열 출력보다 더 작으며, 제 3 볼룸에서 열원의 평균 열 출력은 제 4 볼룸 (218) 에서 열원의 평균 열 출력보다 더 작다.
또한, 생성 웰 (206) 로부터의 거리가 증가함에 따라 증가하는 가열기 밀집도 (또는 열 출력) 때문에, 제 1 볼룸 (212) 에서 지층의 용적당 지층에 입력되는 열은 제 2 볼룸 (214) 에서 지층의 용적당 지층에 입력되는 열보다 더 작고; 제 2 볼룸에서 지층의 용적당 지층에 입력되는 열은 제 3 볼룸 (216) 에서 지층의 용적당 지층에 입력되는 열보다 더 작으며; 제 3 볼룸에서 지층의 용적당 지층에 입력되는 열은 제 4 볼룸 (218) 에서 지층의 용적당 지층에 입력되는 열보다 더 작다. 따라서, 제 1 볼룸 (212) 은 제 2 볼룸 (214) 보다 더 낮은 평균 온도에 있고; 제 2 볼룸은 제 3 볼룸 (216) 보다 더 낮은 평균 온도에 있으며; 제 3 볼룸은 제 4 볼룸 (218) 보다 더 낮은 평균 온도에 있다.
볼룸 (212, 214, 216, 218) 의 형상 및/또는 크기에 있어서의 임의의 변화에 무관하게, 볼룸의 공간적인 관계는 지층의 가열 동안 일정하게 유지된다 (제 1 볼룸은 생성 웰을 둘러싸고, 다른 볼룸은 제 1 볼룸을 각각 둘러싼다). 유사하게는, 지층에 입력되는 열은 제 1 볼룸 (212) 으로부터 제 4 볼룸 (218) 으로 일정하게 증가할 수도 있다.
특정 실시형태에서, 지층은 패턴의 최외측 열원 (열 D 의 열원 (202)) 으로부터 생성 웰 (206) 쪽으로 유체 (예컨대, 결집된 유체) 가 흐를 수 있도록 하는 충분한 투과도를 갖는다. 지층의 더 높은 열 밀집도 부분으로부터 생성 웰 쪽으로의 유체의 흐름은 지층에서 대류적 (convective) 열 전달을 제공한다. 유체는 유체가 생성 웰 쪽으로 이동함에 따라 지층에 열을 전달함으로써 냉각될 수도 있다. 지층에서의 유체 흐름으로부터의 대류적 열 전달은 전도적 열 전달보다 더 빠르게 지층을 통해 열을 전달할 수도 있다. 어떤 실시형태에서, 대류적 열 전달은 최외측 열원으로부터 생성 웰로 방해받지 않는 또는 실질적으로 방해받지 않는 흐름 경로를 제공함으로써 증가될 수도 있다. 지층에서의 열 전달 증가는 지층을 처리하기 위한 가열 효율 및/또는 회수 효율을 증가시킬 수도 있다. 예컨대, 생성 웰로부터 더 긴 거리에 있는 열에 의해 결집된 유체는 결집된 유체가 생성 웰 쪽으로 이동함에 따라 지층에 열을 제공할 수도 있다. 결집된 유체의 이동으로부터 지층에 약간의 열을 제공하는 것은 지층에 제공된 열의 더 효율적인 이용일 수도 있다.
특정 실시형태에서, 생성 웰 (206) 을 통해 생성된 유체는 패턴이 생성 웰을 둘러싸고 있는 구역의 제자리에서 원래 탄화수소인 액상 탄화수소의 대부분을 포함한다. 액상 탄화수소는 25 ℃ 및 1 atm 에서 액상인 탄화수소일 수도 있다.
도 2 에 도시된 바와 같이, 육각형 열 A, B, C 및 D 는 열 사이에 변하는 이격을 가지며, 열 A, B 및 C 는 "오프셋 인자" 를 이용하여 생성 웰 (206) 로부터 외측으로 이동된다. 0 의 오프셋 인자는 서로 실질적으로 동등하게 이격된 열을 형성시킨다. 도 5 는 육각형의 균등하게 이격된 열을 가지는 실시형태를 나타낸다. 오프셋 인자는 열 사이의 이격을 결정하기 위해서 일련의 관계된 방정식에서 이용될 수도 있다. 예컨대, 방정식이 4 개의 육각형 열이 생성 웰을 둘러싸고 있는 가열기 패턴에 이용될 수도 있다.
도 2 에 도시된 바와 같이, 가장 큰 육각형은 생성 웰 주위의 열원의 패턴의 외측 한계이다. 가장 큰 육각형은 반경 R1 및 R2 을 가지며, R1 은 상대적으로 큰 반경 (육각형의 꼭지점에 대한 반경) 이고, R2 은 상대적으로 작은 반경 (육각형의 변의 이등분점에 대한 반경) 이다. 도 5 에 도시된 균등하게 이격된 육각형을 가지는 실시형태에서,
(방정식 1) r1 + r2 + r3 + r4 = R1; r1 은 중심으로부터 제 1 육각형의 꼭지점까지의 반경이고, r2 는 제 1 육각형의 꼭지점으로부터 제 2 육각형의 꼭지점까지의 반경이고, r3 은 제 2 육각형의 꼭지점으로부터 제 3 육각형의 꼭지점까지의 반경이며, r4 은 제 3 육각형의 꼭지점으로부터 제 4 육각형 (가장 큰 육각형) 의 꼭지점까지의 반경이다.
균등하게 이격된 육각형의 경우에, 4 개의 반경은 동일하고 따라서 이하가 된다:
(방정식 2) r1 = r2 = r3 = r4 = R1/4
도 2 에 도시된, 기하학적으로 이격된 4 개의 육각형의 경우에, 육각형은 오프셋 인자, s 를 가질 수도 있다. 육각형의 이격은 이하에 의해 설명될 수도 있다:
(방정식 3) r'1 + 4s + r'2 + 3s + r'3 + 2s + r'4 + s = R1
r'i 이 일정한 것으로 (r'1 = r'2 = r'3 = r'4 = r') 가정하면, 이하가 된다:
(방정식 4) 4r' + 10s = R1
오프셋 인자, s 에 대해서 특정한 가정을 할 수도 있고, 따라서 4 개의 육각형의 치수 (생성 웰로부터의 거리) 는 이하와 같이 설명될 수도 있다:
(방정식 5) r' + 4s = 생성 웰로부터 제 1 육각형의 꼭지점까지의 거리;
(방정식 6) 2r' + 7s = 생성 웰로부터 제 2 육각형의 꼭지점까지의 거리;
(방정식 7) 3r' + 9s = 생성 웰로부터 제 3 육각형의 꼭지점까지의 거리; 및
(방정식 8) 4r' + 10s = 생성 웰로부터 제 4 육각형의 꼭지점까지의 거리.
따라서, 0 의 오프셋 인자에 대해서는, 육각형의 이격은 도 5 에 도시된 바와 같이 동일할 것이다. 도 2 는 약 8 의 오프셋 인자를 가지는 기하학적으로 이격된 육각형을 나타낸다.
도 2 에 도시된 바와 같이 생성 웰 (206) 에 더 가까운 열원 (202) 의 밀집도를 감소시키면 생성 웰에서 또는 생성 웰 부근에서 가열이 덜 제공된다. 생성 웰에서 또는 생성 웰 부근에서 열이 덜 제공되면 생성 웰을 통해 생성된 유체의 엔탈피가 감소될 수도 있다. 생성 웰에서 또는 생성 웰 부근에서 가열이 덜하면 생성 웰에 더 낮은 온도가 제공될 수도 있어, 생성된 유체를 통해 지층으로부터 더 적은 에너지가 제거되고 지층에 더 많은 에너지가 유지되어 지층을 가열한다. 따라서, 지층으로부터의 폐 에너지가 감소될 수도 있다. 지층에서의 폐 에너지의 감소는 지층의 처리에서 에너지 효율 (지층 안으로의 에너지 대 지층 밖으로의 에너지) 을 증가시킨다.
특정 실시형태에서, 생성된 유체의 평균 온도는 선택된 온도 미만으로 유지된다. 예컨대, 제자리의 탄화수소의 약 50 % 가 열분해 될 때, 생성된 유체의 평균 온도는 약 310 ℃ 미만, 약 200 ℃ 미만, 또는 약 190 ℃ 미만으로 유지될 수도 있다. 어떤 실시형태에서, 제자리의 탄화수소의 약 50 % 가 결집될 때, 생성된 유체의 평균 온도는 약 310 ℃ 미만, 약 200 ℃ 미만, 또는 약 190 ℃ 미만으로 유지될 수도 있다. 어떤 실시형태에서, 제자리의 탄화수소의 약 50 % 가 생성될 때, 생성된 유체의 평균 온도는 약 310 ℃ 미만, 약 200 ℃ 미만, 또는 약 190 ℃ 미만으로 유지될 수도 있다.
어떤 실시형태에서, 생성 웰에서 또는 생성 웰 부근에서의 온도 감소는 생성 웰 완성과 관련된 비용을 감소시키고 그리고/또는 생성 웰의 배관 또는 다른 설비의 고장 가능성을 감소시킨다. 예컨대, 도 2 에 도시된 패턴을 이용하여 지층을 처리하면 열원의 규칙적인 삼각형 패턴을 이용하여 지층을 처리하는 것 보다 약 17 % 까지 가열에 요구되는 가열을 감소시킬 수도 있다. 높은 열 밀집도 영역 (가열기 패턴의 외측 부분) 으로부터 생성 웰 주위의 지층의 부분으로의 지층에서의 고온 유체에 의한 대류적 열 전달 때문에, 열 분사에 대한 요건도 감소된다.
그러나, 생성 웰에서 또는 생성 웰 부근에서 가열이 덜하면 지층에서의 회수 효율 (회수된 제자리의 오일의 양) 을 감소시킬 수도 있다. 감소된 회수 효율은 생성의 말기에 지층에 결집되지 않거나 열분해되지 않고 남아 있는 더 많은 탄화수소 및/또는 가열기 패턴의 외측 부분에서 더 높은 가열기 밀집도에 의해 발생되는 더 높은 온도로부터의 탄화 (charring) 또는 코킹 (coking) 의 더 높은 집중 때문일 수도 있다. 감소된 회수 효율은 지층에 입력된 감소된 에너지로부터의 이점을 상쇄시킬 수도 있다. 어떤 실시형태에서, 생성 웰로부터의 거리가 증가함에 따라 열원의 밀집도를 더 증가시키면 (예컨대 도 2 에서 오프셋 인자를 증가시키면), 지층에 입력되는 감소한 에너지로부터 얻은 이점을 뛰어넘는 정도까지 회수 효율을 감소시킨다.
더 큰 오프셋 인자는 열원의 더 높은 밀집도로부터의 가속된 가열 때문에 생성에 대한 시간을 더 짧게 한다. 그러나, 더 큰 오프셋 인자는 또한 더 낮은 피크 오일 생성률 및 감소된 회수 효율을 발생시킨다. 또한, 더 큰 오프셋 인자에서, 지층으로부터의 액체 회수 감소를 보상하기 위해 더 많은 암석이 가열될 필요가 있을 수도 있다. 오프셋 인자를 낮추면 오일 생성률 및 회수 효율이 증가되지만 지층을 처리함에 있어서 열 효율은 감소된다. 따라서, 소망하는 오프셋 인자 (예컨대, 소망의 증가하는 가열기 밀집도 패턴) 는 상기 결과 사이에서 균형을 이룰 수도 있다.
특정 실시형태에서, 지층을 처리하는 소망하는 가열기 밀집도 패턴 (예컨대, 오프셋 인자) 를 사정 또는 결정하기 위해서, 시뮬레이션, 계산, 및/또는 최적화법이 이용된다. 소망하는 가열기 밀집도 패턴은, 현재 또는 미래의 경제적인 조건, 생성 수요, 및 지층의 특성 등과 같은 인자에 기초하여 사정될 수도 있지만, 이것으로 제한되는 것은 아니다. 어떤 실시형태에서, 오프셋 인자를 변화시키고 지층으로부터 출력되는 에너지 대 지층에 입력되는 에너지의 소망하는 (예컨대, 최적의) 비를 사정하기 위해 시뮬레이션 또는 계산이 이용된다.
표 1 은 누적 오일 생성 (bbl), 가스 생성 (MMscf), 열 분사 효율 (생성된 베럴 오일당 열 분사 (MMBtu/bbl), 및 가열기의 패턴에서의 누적 열 분사 (MMBtu/bbl) 에 대한 세 개의 상이한 가열기 패턴에서의 시뮬레이션으로부터의 데이터를 요약한다. 열 (row) 1 은 도 5 에 도시된 균등하게 이격된 가열기 패턴의 시뮬레이션에 대한 데이터를 나타낸다. 열 2 는 도 2 에 도시된 불규칙하게 이격된 가열기 패턴의 시뮬레이션에 대한 데이터를 나타낸다. 열 1 및 열 2 에 도시된 데이터를 산출시키는 시뮬레이션은 동일한 일정한 평균 지층 온도를 가지도록 제약되었다. 열 3 은, 생성 웰에 가장 가까운 가열기 (열 A 의 가열기) 를 더 긴 시간 동안 켜진 상태에 두는 추가적인 특징을 가지는 도 2 에 도시된 불규칙하게 이격된 가열기 패턴의 시뮬레이션에 대한 데이터를 나타낸다. 가열기는, 시뮬레이션에서의 누적 열 분사가 균등하게 이격된 가열기 패턴의 시뮬레이션에 대한 누적 열 분사 (열 1 에 도시된 데이터) 와 같아질 때까지 켜졌다.
표 1 의 열 1 및 열 2 의 데이터에 의해 나타나는 바와 같이, 불규칙적인 열원 패턴을 이용하여 생성 웰로부터의 거리가 증가함에 따라 열 입력 밀집도를 증가시키면 지층으로의 열 분사 효율은 증가하고 지층으로의 누적 열 분사는 감소한다. 그러나, 불규칙적인 열원 패턴을 이용하면 오일 생성이 감소된다. 열 3 의 데이터는, (예컨대, 생성 웰에 더 가까운 가열기를 더 오랫동안 켜진 상태에 둠으로써) 불규칙적인 열원 패턴에서 열이 분사되는 방법을 조정하면, 오일 생성이 규칙적인 (균등하게 이격된) 열원 패턴에 대한 값보다 심지어 더 높은 값으로 증가되고 규칙적인 열원 패턴보다 더 우수한 열 분사 효율을 얻을 수도 있다는 것을 나타낸다. 열원 패턴에서 열이 분사되는 방법을 추가로 조정하면 (예컨대, 패턴의 외측 부분에서 가열기를 더 일찍 끔), 열 분사 효율 및/또는 오일 생성을 추가로 증가시킬 수도 있다.
도 2 에 도시된 열원 및 열의 패턴은, 생성 웰로부터의 거리의 증가와 함께 가열기 밀집도가 증가하는 열원의 패턴에 대한 한가지 가능한 실시형태를 나타낼 뿐이다. 열원의 많은 다른 기하학적 또는 비기하학적 패턴도 도 2 에 도시된 바와 같이 가열기 밀집도를 증가시키는 동일한 기능을 제공하기 위해 사용될 수도 있다. 시뮬레이션, 계산 및/또는 다른 최적화법이 어떤 소망하는 기하학적 또는 비기하학적 패턴으로 지층을 처리하기 위해 소망하는 가열기 밀집도 패턴을 사정 또는 결정하기 위해 사용될 수도 있다. 예컨대, 생성 웰로부터의 상이한 반경 거리에서 열원으로부터의 지층의 용적당 열 출력의 양 (또는 열원 밀집도) 을 사정 및 최적화하기 위해 시뮬레이션, 계산 및/또는 다른 최적화법이 사용될 수도 있고, 따라서 지층으로부터의 에너지 출력 대 지층으로의 에너지 입력의 비는 최적화된다.
어떤 실시형태에서, 도 2 에 도시된 열 A, B, C 및 D 의 열원 (202) 은 동시에 켜지고 꺼진다. 열원은 꺼지기 전에 선택된 평균 온도로 지층을 가열하도록 켜지고 허용될 수도 있다. 선택된 온도는 예컨대 탄화수소 결집 온도, 탄화수소 비스브레이킹 온도, 또는 탄화수소 열분해 온도일 수도 있다. 선택된 가열기 밀집도 패턴에 대해 선택된 평균 온도를 사정하기 위해서 시뮬레이션 및/또는 계산이 이용될 수도 있다.
어떤 실시형태에서, 생성 웰 (206) 에 가장 가까운 열원 (202) (예컨대, 열 A 및/또는 B 의 열원 (202)) 은 생성 웰로부터 더 멀리 있는 열원 (예컨대, 열 C 및/또는 D 의 열원 (202)) 보다 더 긴 시간 동안 켜져 있다. 생성 웰에 더 가까운 열원을 더 긴 시간 동안 켜두면 지층으로부터 더 많은 탄화수소 생성이 가능해질 수도 있다. 따라서, 생성이 완료된 후 더 적은 탄화수소가 제자리에 남아있을 수도 있고, 선택된 가열기 밀집도 패턴을 이용하여 더 높은 회수 효율을 달성할 수도 있다. 지층으로부터의 에너지 출력 대 지층으로의 에너지 입력의 비가 최적화되도록 열원을 켜고 끄는 소망하는 시간을 사정하기 위해 시뮬레이션 및/또는 계산이 이용될 수도 있다. 어떤 실시형태에서, 규칙적인 열 패턴 (예컨대, 오프셋 인자가 없는 상태) 을 이용하여 달성되는 회수 효율로 열 출력을 맞춤으로써 회수 효율을 증가시키는 것이 가능할 수도 있다.
어떤 실시형태에서, 더 짧은 시간 동안 켜지는 열원 (예컨대, 열 D 의 열원 (202)) 은 더 짧은 수명으로 설계된다. 예컨대, 열 D 의 열원 (202) 은 최대 약 3 년 또는 최대 약 5 년 동안 지속하도록 설계될 수도 있다. 지층의 다른 열원은 적어도 약 5 년 또는 적어도 약 10 년 동안 지속하도록 설계될 수도 있다. 더 짧은 수명의 열원은 더 긴 수명의 열원보다 덜 비싼 재료를 사용할 수도 있고 그리고/또는 제조 또는 설치 비용이 더 적을 수도 있다. 따라서, 더 짧은 수명의 열원을 사용하면 지층의 처리와 관련된 비용을 감소시킬 수도 있다.
어떤 실시형태에서, 도 2 에 도시된 열원 (202) 은 외측으로부터 생성 웰 (206) 쪽으로 차례대로 켜진다. 예컨대, 열 D 의 열원 (202) 이 처음으로 켜지고, 열 C 의 열원 (202) 이 켜지고, 그 다음 열 B 의 열원 (202) 이 켜지며, 마지막으로 열 A 의 열원 (202) 이 켜진다. 이러한 가열기 시동 순서는 외측 열원의 하나 이상이 이격되어 있는 상태에서 단계적 가열법으로 지층을 처리할 수도 있고, 따라서 열원으로부터의 열은 중첩되거나 생성 웰을 전도식으로 가열하지 않으며, 열은 주로 유체의 대류를 통해 생성 웰에 전달된다. 예컨대, 열 A ~ D 의 열원 (202) 은 지층의 제 1 구역에 있는 것으로 고려될 수도 있고, 생성 웰 (206) 은 제 1 구역에 인접한 제 2 구역에 있다.
어떤 실시형태에서, 생성 웰 (206) 의 또는 생성 웰 (206) 부근의 온도는 온도가 최대 선택된 온도이도록 제어된다. 예컨대, 생성 웰의 또는 생성 웰 (206) 부근의 온도는 온도가 최대 약 100 ℃, 최대 약 150 ℃, 최대 약 200 ℃ 또는 최대 약 250 ℃ 이도록 제어될 수도 있다. 특정 실시형태에서, 생성 웰 (206) 의 또는 생성 웰 (206) 부근의 온도는 생성 웰에 가장 가까운 열원 (202) (열 A 의 열원) 에 의해 제공된 열을 감소 또는 중단시킴으로써 제어된다. 어떤 실시형태에서, 생성 웰 (206) 의 또는 생성 웰 (206) 부근의 온도는 생성 웰을 통한 유체의 생성률을 제어함으로써 제어된다.
특정 실시형태에서, 도 2 에 도시된 가열기 패턴은 지층의 넓은 부분에서 반복되어 더 넓은 처리 영역을 규정하는 패턴의 기본 유닛이다. 도 7 은 지층의 세 개의 기본 유닛을 나타낸다. 원한다면 추가적인 기본 유닛이 형성될 수도 있다. 패턴에서의 기본 유닛의 수 및/또는 배열은 예컨대 처리되는 지층의 크기 및/또는 형상에 의존할 수도 있다. 특정 실시형태에서, 생성 웰 (206) 은 패턴에서 반복되는 기본 유닛의 중심에 또는 이 중심 부근에 위치된다. 도 7 에 도시된 패턴을 이용하여 지층으로부터 탄화수소를 처리 및 생성시키기 위해 가열기 웰 (202) 및 생성 웰 (206) 이 사용될 수도 있다.
본 발명의 다양한 양태의 추가의 변형 및 대안적인 실시형태가 이런 설명의 견지에서 당업자에게 명확할 수도 있다. 따라서, 이 설명은 단지 설명을 위한 것으로서 해석되어야 할 것이고 본 발명을 실행하는 일반적인 방식을 당업자에게 알려주기 위한 것이다. 본원에서 도시되고 설명된 본 발명의 형태는 현재의 바람직한 실시형태로서 다루어져야 할 것이다. 요소 및 물질은 본원에 도시되고 설명된 것으로 치환될 수도 있고, 부분 및 공정은 반대로 될 수도 있으며, 본 발명의 특정 특징은 독립적으로 이용될 수도 있으며, 모든 것은 본 발명의 이런 설명의 이점에 의해 당업자에게는 명확할 것이다. 이하의 청구항에 기재된 바와 같이 본 발명의 사상 및 범위 내에서 본원에 기재된 요소는 변화될 수도 있다. 또한, 특정 실시형태에서 독립적으로 본원에서 설명된 특징은 조합될 수도 있다.
Claims (41)
- 탄화수소 함유 지층을 처리하기 위한 방법으로서,
지층의 제 1 구역에 위치한 하나 이상의 열원으로부터 지층의 제 1 구역에 열 입력을 제공하는 단계; 및
제 1 구역의 중심에 또는 이 중심 부근에 위치한 생성 웰을 통해 제 1 구역으로부터 유체를 생성시키는 단계를 포함하고;
열원은, 제 1 구역에서의 지층의 용적당 평균 열 입력이 생성 웰로부터의 거리와 함께 증가하도록 구성되는, 방법. - 제 1 항에 있어서, 제 1 구역에서의 열원으로부터의 평균 열 출력이 생성 웰로부터의 거리와 함께 증가하도록 열원으로부터 상이한 열 출력을 제공하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
- 제 1 항에 있어서, 지층의 용적당 열원의 수가 생성 웰로부터의 거리와 함께 증가하도록 열원을 배열하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
- 제 1 항에 있어서,
제 1 구역에 인접하게 위치하고 있는 지층의 제 2 구역에 위치한 하나 이상의 열원으로부터 지층의 제 2 구역에 열 입력을 제공하는 단계; 및
제 2 구역의 중심에 또는 이 중심 부근에 위치한 생성 웰을 통해 제 2 구역으로부터 유체를 생성시키는 단계를 추가로 포함하고;
열원은, 제 2 구역에서의 지층의 용적당 평균 열 입력이 제 2 구역의 생성 웰로부터의 거리와 함께 증가하도록 구성되는, 방법. - 제 1 항에 있어서,
제 1 구역에 인접하게 위치되는 지층의 제 3 구역에 위치한 하나 이상의 열원으로부터 지층의 제 3 구역에 열 입력을 제공하는 단계; 및
제 3 구역의 중심에 또는 이 중심 부근에 위치한 생성 웰을 통해 제 3 구역으로부터 유체를 생성시키는 단계를 추가로 포함하고;
열원은, 제 3 구역에서의 지층의 용적당 평균 열 입력이 제 3 구역의 생성 웰로부터의 거리와 함께 증가하도록 구성되는, 방법. - 제 1 항에 있어서, 25 ℃ 및 1 atm 에서 액상 탄화수소인 탄화수소를 제 1 구역으로부터 생성시키는 단계를 추가로 포함하고, 이러한 액상 탄화수소의 대부분은 제 1 구역의 제자리에서 원래 탄화수소인, 방법.
- 제 1 항에 있어서, 열원은 가열기를 포함하는, 방법.
- 제 1 항에 있어서, 제 1 구역의 생성 웰로부터 가장 멀리 위치한 열원 부근으로부터 생성 웰로 이동하는 탄화수소가 적어도 부분적으로 냉각되도록, 열원으로부터 제 1 구역에 열 입력을 제공하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
- 제 1 항에 있어서, 열원에 의해 제공된 열을 이용하여 탄화수소를 결집시키는 단계, 및 결집된 탄화수소를 생성 웰을 통해 생성시키는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
- 제 1 항에 있어서, 생성 웰 부근의 지층의 일부 외측으로부터 생성 웰로 이동하는 결집된 탄화수소로부터의 열을 이용하여 생성 웰 부근의 지층의 일부에 열을 제공하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
- 제 1 항에 있어서, 생성 웰의 또는 생성 웰 부근의 온도가 적어도 약 100 ℃ 의 온도에 도달할 때, 생성 웰 부근의 열원에서 가열을 감소 또는 중단시키는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
- 제 1 항에 있어서, 생성 웰에 가장 가까운 열원의 적어도 대부분이 켜지기 전에 생성 웰로부터 가장 멀리 있는 열원의 적어도 대부분이 켜지는 순서로 열원의 적어도 대부분을 켜는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
- 제 1 항에 있어서, 생성 웰에 가장 가까운 열원의 적어도 대부분이 그 열 출력을 중단 또는 감소시키기 전에 생성 웰로부터 가장 멀리 있는 열원의 적어도 대부분이 그 열 출력을 중단 또는 감소시키는 순서로 열원의 적어도 대부분으로부터의 열 출력을 중단 또는 감소시키는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
- 제 1 항에 있어서, 제 1 구역의 제 1 볼룸에서 지층의 용적당 지층에 입력되는 열 입력이 제 1 구역의 제 2 볼룸에서 지층의 용적당 지층에 입력되는 열 입력보다 더 작고, 또한 제 1 구역의 제 2 볼룸에서 지층의 용적당 지층에 입력되는 열 입력이 제 1 구역의 제 3 볼룸의 용적당 지층에 입력되는 열 입력보다 더 작도록, 열원으로부터 지층에 열 입력을 제공하는 단계를 추가로 포함하고, 제 1 볼룸은 구역의 중심에 또는 이 중심 부근에 위치한 생성 웰을 실질적으로 둘러싸고, 제 2 볼룸은 제 1 볼룸을 실질적으로 둘러싸며, 제 3 볼룸은 제 2 볼룸을 실질적으로 둘러싸는, 방법.
- 제 14 항에 있어서, 적어도 하나의 열원이 제 1 볼룸, 제 2 볼룸 및/또는 제 2 볼룸에 위치되는, 방법.
- 제 14 항에 있어서, 적어도 두 개의 열원이 제 1 볼룸, 제 2 볼룸 및/또는 제 3 볼룸에 위치되는, 방법.
- 제 14 항에 있어서, 적어도 세 개의 열원이 제 1 볼룸, 제 2 볼룸 및/또는 제 3 볼룸에 위치되는, 방법.
- 제 14 항에 있어서, 상기 제 1 볼룸은 제 2 볼룸 및/또는 제 3 볼룸과 용적에 있어서 대략 동일한, 방법.
- 제 14 항에 있어서, 상기 제 2 볼룸은 제 3 볼룸과 용적에 있어서 대략 동일한, 방법.
- 제 14 항에 있어서, 제 1 볼룸에 위치된 열원 모두는 제 2 볼룸의 열원의 어떤 것보다 생성 웰에 더 가까운, 방법.
- 제 14 항에 있어서, 제 1 볼룸에 위치된 열원의 생성 웰로부터의 평균 거리는 제 2 볼룸에 위치된 열원의 생성 웰로부터의 평균 거리보다 더 작은, 방법.
- 탄화수소 함유 지층을 처리하기 위한 방법으로서,
지층의 제 1 구역에 위치된 하나 이상의 열원으로부터 지층의 제 1 구역에 열 입력을 제공하는 단계;
제 1 구역의 제 1 볼룸에서 지층의 용적당 지층에 입력되는 열 입력은 제 1 구역의 제 2 볼룸에서 지층의 용적당 지층에 입력되는 열 입력보다 더 작고, 또한 제 2 볼룸에서 지층의 용적당 지층에 입력되는 열 입력은 제 1 구역의 제 3 볼룸의 용적당 지층에 입력되는 열 입력보다 더 작도록, 열원으로부터 지층에 열 입력을 제공하고, 제 1 볼룸은 구역의 중심에 또는 이 중심 부근에 위치된 생성 웰을 실질적으로 둘러싸고, 제 2 볼룸은 제 1 볼룸을 실질적으로 둘러싸며, 제 3 볼룸은 제 2 볼룸을 실질적으로 둘러싸는 단계; 및
생성 웰을 통해 제 1 구역으로부터 유체를 생성시키는 단계를 포함하는, 방법. - 제 22 항에 있어서, 제 1 볼룸의 열원으로부터의 평균 열 출력이 제 2 볼룸의 열원의 평균 열 출력보다 더 작도록 열원으로부터 상이한 열 출력을 제공하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
- 제 22 항에 있어서, 제 1 볼룸에서의 지층의 용적당 열원의 수는 제 2 볼룸에서의 지층의 용적당 열원의 수보다 더 작도록 열원을 배열하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
- 제 22 항에 있어서, 제 1 볼룸은 제 2 볼룸의 생성 웰로부터의 평균 반경 거리보다 더 작은 생성 웰로부터의 평균 반경 거리를 갖는, 방법.
- 제 22 항에 있어서, 상기 열원은 가열기를 포함하는, 방법.
- 제 22 항에 있어서, 제 2 볼룸의 열원으로부터 또는 이 열원 부근으로부터 생성 웰로 이동하는 탄화수소가 적어도 부분적으로 냉각되도록 열원으로부터 제 1 구역에 열 입력을 제공하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
- 제 22 항에 있어서, 열원에 의해 제공된 열을 이용하여 탄화수소를 결집시키는 단계, 및 결집된 탄화수소를 생성 웰을 통해 생성시키는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
- 제 22 항에 있어서, 제 2 볼룸으로부터 생성 웰로 이동하는 결집된 탄화수소로부터의 열을 이용하여 제 1 볼룸과 생성 웰 사이의 지층의 일부에 열을 제공하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
- 제 22 항에 있어서, 제 1 볼룸의 열원은 제 2 볼룸의 열원과 상이한 종류의 열원인, 방법.
- 제 22 항에 있어서, 제 1 구역의 제 4 볼룸에서 지층의 용적당 지층에 출력되는 열 출력이 제 3 볼룸에서 지층의 용적당 지층에 출력되는 열 출력보다 더 크도록 열원으로부터 지층에 열 입력을 제공하는 단계를 추가로 포함하고, 제 4 볼룸은 제 3 볼룸을 실질적으로 둘러싸는, 방법.
- 제 22 항에 있어서, 생성 웰 또는 생성 웰 부근의 온도가 적어도 약 100 ℃ 의 온도에 도달할 때, 제 1 볼룸의 열원에서 가열을 감소 또는 중단시키는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
- 제 22 항에 있어서, 생성 웰에 가장 가까운 열원의 적어도 대부분이 켜지기 전에 생성 웰로부터 가장 멀리 있는 열원의 적어도 대부분이 켜지는 순서로 열원의 적어도 대부분을 켜는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
- 제 22 항에 있어서, 생성 웰에 가장 가까운 열원의 적어도 대부분이 그 열 출력을 중단 또는 감소시키기 전에 생성 웰로부터 가장 멀리 있는 열원의 적어도 대부분이 그 열 출력을 중단 또는 감소시키는 순서로 열원의 적어도 대부분으로부터의 열 출력을 중단 또는 감소시키는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
- 제 22 항에 있어서, 적어도 하나의 열원이 제 1 볼룸, 제 2 볼룸 및/또는 제 3 볼룸에 위치되는, 방법.
- 제 22 항에 있어서, 적어도 두 개의 열원이 제 1 볼룸, 제 2 볼룸 및/또는 제 3 볼룸에 위치되는, 방법.
- 제 22 항에 있어서, 적어도 세 개의 열원이 제 1 볼룸, 제 2 볼룸 및/또는 제 3 볼룸에 위치되는, 방법.
- 제 22 항에 있어서, 제 1 볼룸은 제 2 볼룸 및/또는 제 3 볼룸과 용적에 있어서 대략 동일한, 방법.
- 제 22 항에 있어서, 제 2 볼룸은 제 3 볼룸과 용적에 있어서 대략 동일한, 방법.
- 제 22 항에 있어서, 제 1 볼룸에 위치된 열원 모두는 제 2 볼룸의 열원의 어떤 것보다 생성 웰에 더 가까운, 방법.
- 제 22 항에 있어서, 제 1 볼룸에 위치된 열원의 생성 웰로부터의 평균 거리는 제 2 볼룸에 위치된 열원의 생성 웰로부터의 평균 거리보다 더 작은, 방법.
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