RU2589011C2 - УСТРОЙСТВО И СПОСОБ ДЛЯ ДОБЫЧИ НА МЕСТЕ ЗАЛЕГАНИЯ (in-situ) БИТУМА ИЛИ ТЯЖЕЛОЙ ФРАКЦИИ НЕФТИ - Google Patents

УСТРОЙСТВО И СПОСОБ ДЛЯ ДОБЫЧИ НА МЕСТЕ ЗАЛЕГАНИЯ (in-situ) БИТУМА ИЛИ ТЯЖЕЛОЙ ФРАКЦИИ НЕФТИ Download PDF

Info

Publication number
RU2589011C2
RU2589011C2 RU2012141990/03A RU2012141990A RU2589011C2 RU 2589011 C2 RU2589011 C2 RU 2589011C2 RU 2012141990/03 A RU2012141990/03 A RU 2012141990/03A RU 2012141990 A RU2012141990 A RU 2012141990A RU 2589011 C2 RU2589011 C2 RU 2589011C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
alternators
generators
current
frequency
alternating current
Prior art date
Application number
RU2012141990/03A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2012141990A (ru
Inventor
Дирк ДИЛЬ
Бернд ВАККЕР
Original Assignee
Сименс Акциенгезелльшафт
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 Сименс Акциенгезелльшафт filed Critical Сименс Акциенгезелльшафт
Publication of RU2012141990A publication Critical patent/RU2012141990A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2589011C2 publication Critical patent/RU2589011C2/ru

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21BEARTH DRILLING, e.g. DEEP 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
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21BEARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B36/00Heating, cooling, insulating arrangements for boreholes or wells, e.g. for use in permafrost zones
    • E21B36/001Cooling arrangements
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21BEARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B36/00Heating, cooling, insulating arrangements for boreholes or wells, e.g. for use in permafrost zones
    • E21B36/04Heating, cooling, insulating arrangements for boreholes or wells, e.g. for use in permafrost zones using electrical heaters
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21BEARTH DRILLING, e.g. DEEP 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. optimizing the spacing of wells
    • E21B43/305Specific pattern of wells, e.g. optimizing the spacing of wells comprising at least one inclined or horizontal well

Abstract

Группа изобретений относится к способу и устройству для добычи углеводородсодержащего вещества из резервуара. Способ для добычи углеводородсодержащего вещества, в частности битума или тяжелой фракции нефти, из резервуара, причем резервуар нагружается тепловой энергией для снижения вязкости вещества, для чего предусмотрены по меньшей мере два проводящих шлейфа для индуктивного обтекания током в качестве электрического/электромагнитного нагрева. Причем соответствующий из по меньшей мере двух проводящих шлейфов включает в себя по меньшей мере два протяженных проводника, которые в горизонтальной ориентации проведены внутри резервуара. Причем предусмотрены по меньшей мере два генератора переменного тока для электрической мощности, каждый из которых соответственно подключен к соотнесенному с ним к одному из проводящих шлейфов. При этом первый из по меньшей мере двух генераторов переменного тока и по меньшей мере один второй из по меньшей мере двух генераторов переменного тока функционируют синхронно друг с другом по их частоте и с постоянным фазовым положением относительно друг друга. Причем на основании получения представляющей изменение частоты и/или изменение фазы информации, передаваемой от первого из по меньшей мере двух генераторов переменного тока, осуществляют актуализацию второго из по меньшей мере двух генераторов переменного тока для синхронизации по меньшей мере двух генераторов переменного тока по отношению друг к другу. Техническим результатом является повышение эффективности добычи углеводородсодержащего вещества. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 2 ил.

Description

Изобретение относится к способу для добычи на месте залегания (in-situ) битума или тяжелой фракции нефти из месторождений нефтеносного песка в качестве резервуара согласно родовому понятию пункта 1 формулы изобретения. Наряду с этим изобретение также относится к соответствующему устройству для осуществления способа.
Для добычи тяжелой фракции нефти или битума из месторождений нефтеносного песка или горючего сланца посредством систем трубопроводов, которые прокладываются через скважины, текучесть исходного материала, имеющегося в твердой консистенции, должна быть существенно повышена. Это может достигаться за счет повышения температуры месторождения в резервуаре.
Если для этого применяется индуктивный нагрев исключительно или для поддержки обычного способа гравитационного дренирования при закачке пара (SAGD), то возникает проблема, состоящая в том, что соседние одновременно обтекаемые током индукторы могут оказывать друг на друга негативное влияние. Так соседние противоположно обтекаемые током индукторы ослабляются относительно доставляемой в резервуар мощности нагрева.
Согласно более ранним патентным заявкам Германии DE 10 2007 008 292.6, DE 10 2007 036 832.3 и DE 10 2007 040 605.5, отдельные пары индукторов, то есть прямой и обратный проводники в заданных геометрических конфигурациях, обтекаются током, чтобы резервуар нагреть индуктивным способом. При этом сила тока используется для установки желательной мощности нагрева, в то время как фазовое положение жестко установлено как 180° между соседними индукторами. Это противофазное обтекание током вынужденным образом следует из работы пары индукторов с прямым и обратным проводниками к генератору. В параллельной патентной заявке заявителя, озаглавленной «Установка для добычи на месте залегания углеродсодержащего вещества», описывается, в том числе, управление распределением мощности нагрева в решетке индукторов, причем это достигается путем установки амплитуд тока и фазового положения смежных пар индукторов. Все предшествующие патентные заявки исходят из того, что обтекание током в течение больших промежутков времени от суток до месяцев испытывает лишь незначительные подстройки, и имеет место жесткое соответствие между генератором и парой индукторов.
Исходя из этого, задачей изобретения является предложить подходящие способы и соответствующие устройства, которые способствуют повышению эффективности добычи из месторождений нефтеносного песка или горючего сланца.
Эта задача в способе вышеуказанного типа решается признаками пункта 1 формулы изобретения. Соответствующее устройство приведено в пункте 11 формулы изобретения. Дальнейшие развития способа и соответствующего устройства приведены в зависимых пунктах формулы изобретения.
Изобретение относится к способу для добычи углеводородсодержащего вещества, особенно битума или тяжелой фракции нефти, из резервуара, причем резервуар может нагружаться тепловой энергией для снижения вязкости вещества, для чего предусмотрены по меньшей мере два проводящих шлейфа для индуктивного обтекания током в качестве электрического/электромагнитного нагрева. Соответствующий из по меньшей мере двух проводящих шлейфов включает в себя по меньшей мере два линейно протяженных проводника, которые в горизонтальной ориентации проведены на заданной глубине резервуара. Предусмотрены по меньшей мере два генератора переменного тока для электрической мощности, которые соответственно подключены к одному из проводящих шлейфов, причем первый из по меньшей мере двух генераторов переменного тока и по меньшей мере один второй из по меньшей мере двух генераторов переменного тока функционируют синхронно друг с другом по их частоте и с постоянным фазовым положением.
При этом проводники предпочтительно по существу на одном участке линейны и параллельны друг другу.
Фазовое положение имеет предпочтительно разность фаз, равную нулю. В качестве альтернативы, могут также предусматриваться отличные от нуля постоянные разности фаз. Существенным является только, что оба генератора по отношению друг к другу имеют постоянное, то есть синхронное, фазовое положение.
За счет этой синхронности питающего тока получается, что проводящие шлейфы в резервуаре формируют магнитное поле синхронно друг с другом, и тем самым индуцированное электрическое поле в резервуаре усиливается.
Согласно уровню техники может предусматриваться работа нескольких проводящих шлейфов в одном местоположении, при этом каждый инвертор подключен последовательно. Это означает, что среднее количество энергии в этом повторно-кратковременном режиме работы не может максимизироваться. При этом может предусматриваться повторно-кратковременный режим работы и попеременный режим работы индукционных шлейфов, потому что за счет интерференции применяемой средней частоты могут возникать вихревые токи, которые обуславливают в резервуаре рассеяние джоулева тепла.
Предложенное изобретение, однако, нацелено, в частности, на то, что для добычи углеводородов, таких как тяжелые фракции нефти и битум, из месторождений нефтеносного песка или горючего сланца посредством систем трубопроводов, которые размещаются в скважинах, их текучесть может быть существенным образом повышена. За счет гравитации можно затем реализовать дренаж смеси углеводородов.
В соответствии с изобретением предложено, что генераторы переменного тока (инверторы) всех проводящих шлейфов работают синхронно, в частности, с одинаковой частотой и постоянным, но предпочтительно устанавливаемым, фазовым положением. Для случая, когда части резервуара должны нагреваться по-разному, может осуществляться индивидуальное регулирование амплитуды тока отдельных проводящих шлейфов и, альтернативно или дополнительно, подстройка фазового положения.
За счет синхронной работы при одинаковой частоте и фазовом положении в резервуар может вводиться повышенная максимально возможная энергия, которую инверторы могут совместно вырабатывать.
Предпочтительным образом при изменении частоты и/или фазового положения первого из по меньшей мере двух генераторов переменного тока частота и/или фазовое положение второго из по меньшей мере двух генераторов переменного тока подстраиваются таким образом, что после этой подстройки два генератора переменного тока в отношении частоты и/или фазового положения вновь работают синхронно друг другу.
В одной форме выполнения может, например, быть предусмотрено, что в различных временных фазах эксплуатации резервуара обтекание током проводящих шлейфов может изменяться относительно амплитуды тока или напряжения, и/или частоты, и/или фазового положения. Относительно частоты вариации могут ограничиваться +/-10% относительно резонансной частоты скомпенсированного по емкости проводящего шлейфа.
В частности, могут, однако, первый из по меньшей мере двух генераторов переменного тока и второй из по меньшей мере двух генераторов переменного тока эксплуатироваться таким образом, что их фазовые положения по отношению друг к другу постоянны, причем, в частности, их фазовые положения могут смещаться по отношению друг к другу заданным образом.
Предпочтительным образом по меньшей мере два генератора переменного тока могут вырабатывать по отношению друг к другу одинаковые или различные амплитуды тока.
Согласно предпочтительному выполнению изобретения по меньшей мере два генератора переменного тока могут быть синхронизированы по отношению друг к другу таким образом, что представляющая изменение частоты и/или изменение фазы информация от первого из по меньшей мере двух генераторов переменного тока передается на другой из по меньшей мере двух генераторов переменного тока.
Передача информации может при этом осуществляться предпочтительно между блоками управления генераторов переменного тока.
Один из генераторов переменного тока может, таким образом, определяться как задающий, который предпочтительно посредством подключения к шине, например, световод, или посредством радиоканала упомянутую информацию, которая может представлять тактовый сигнал или частотную информацию, может передавать на все другие (подчиненные) генераторы переменного тока, так что для всех генераторов переменного тока для работы применяется одинаковая частота, например предпочтительная рабочая частота между 1 кГц и 200 кГц. Дополнительно, как упомянуто выше, на каждом генераторе переменного тока может индивидуально выполняться установка амплитуды тока, а также разности фаз относительно задающего генератора.
В альтернативном варианте выполнения по меньшей мере два генератора переменного тока могут таким образом синхронизироваться друг с другом, что представляющая изменение частоты и/или изменение фазы информация от одного тактового генератора передается на по меньшей мере два генератора переменного тока.
Тем самым, например, сигнал отдельно размещенного опорного осциллятора может распределяться на все блоки управления генераторов переменного тока, и там посредством синтезатора (например, со схемами фазовой автоподстройки частоты) может генерироваться желательная частота и желательное фазовое положение, возможно включая индивидуально смещенное фазовое положение.
Предпочтительным образом передача информации для синхронизации между блоками управления генераторов переменного тока осуществляется цифровым способом.
Кроме того, за счет соответствующего одного из по меньшей мере двух генераторов переменного тока, на основе приема информации, характеризующей изменение частоты и/или изменение фазы, частота и/или фазовое положение для соответствующего из по меньшей мере двух генераторов переменного тока актуализируется. При этом актуализация частоты и/или фаз всех генераторов переменного тока предпочтительно осуществляется одновременно. Альтернативно или дополнительно, кратковременно, например, от нескольких секунд до минут, амплитуда тока или напряжения всех генераторов может снижаться на малое значение, например ниже 5% максимального значения, или на нуль, в то время как происходит актуализация частоты и/или разности фаз. Повышение выходных токов всех генераторов на заданное значение осуществляется затем с актуализированными параметрами.
Кроме того, для соответствующего генератора переменного тока при актуализации частоты и/или фазового положения сохраняется заданное значение для амплитуды тока и заданное значение для разности фаз по отношению к переданному фазовому положению.
Кроме того, предметом соответствующего изобретению выполнения может быть то, что при электрическом нагреве резервуара решающие для этого параметры необходимых электрических генераторов переменного тока могут быть реализованы переменными по времени и/или по положению, и может быть предусмотрена возможность изменять эти параметры извне резервуара для оптимизации объема добычи во время добычи битума или тяжелой фракции нефти. Тем самым создаются широкие возможности управления для обтекания током индукторов проводящих шлейфов, причем, в частности, также могут использоваться локально регистрируемые температуры в качестве параметров управления. Для этого могут измеряться температуры в резервуаре, но, при необходимости, также и вне резервуара.
Согласно варианту выполнения изобретения предпочтительным образом термически незначительно нагружаемые индукторы могут обтекаться током или, например, области резервуара могут нагреваться предпочтительно до незначительной температуры.
Кроме того, во время различных временных фаз эксплуатации резервуара может выполнять переключение между обоими типами обтекания током - последовательного во времени или одновременного обтекания током с применением нескольких генераторов.
Может осуществляться пространственно близкое друг к другу направление проводников через покрывающие слои породы на стороне генераторов и/или соединения, чтобы избежать или снизить нежелательный нагрев покрывающих слоев.
Кроме того, генераторы переменного тока могут быть выполнены таким образом, что их рабочие частоты являются устанавливаемыми.
Кроме того, соседние проводящие шлейфы могут обтекаться током таким образом, что не возникают никакие эффекты погасания.
Дополнительно может использоваться то, что активное сопротивление, которое представляет резервуар как вторичную обмотку, для далеко друг от друга удаленных прямого и обратного проводников, может быть намного выше, чем при близко друг к другу расположенных проводниках, за счет чего при сравнительно низких токах в проводящем шлейфе (первичной обмотке) в резервуар могут вводиться высокие мощности нагрева.
Другие особенности и преимущества изобретения следуют из приведенного ниже описания чертежей, иллюстрирующих примеры выполнения, в связи с формулой изобретения. На чертежах представлено следующее:
фиг. 1 - фрагмент месторождения нефтеносного песка с повторяющимися блоками в качестве резервуара и соответствующих проходящих горизонтально в резервуаре электрических проводящих структур;
фиг. 2 - схема соединения четырех пар индукторов с одновременным обтеканием током с отдельными генераторами с согласуемыми друг с другом частотами, причем соответствующие прямой и обратный проводники пространственно расположены на удалении друг от друга.
В то время как фиг. 1 показывает пространственное представление в виде линейно повторяющейся конфигурации (решетки), фиг. 2 показывает вид в плане, то есть горизонтальное сечение в плоскости индукторов при наблюдении сверху, причем покрывающая порода находится по обе стороны. Одинаковые элементы на чертежах имеют одинаковые ссылочные позиции. Чертежи далее описываются частично совместно.
Для добычи тяжелой фракции нефти или битума из месторождений нефтеносного песка или горючего сланца посредством систем трубопроводов, которые проложены в скважинах в нефтяном месторождении, текучесть твердого битума или вязких тяжелых фракций нефти должна значительно улучшаться. Это может быть реализовано посредством повышения температуры месторождения (резервуара), что обеспечивает понижение вязкости битума или тяжелой фракции нефти.
Более ранние патентные заявки настоящего заявителя преимущественно были направлены на то, чтобы применять индуктивный нагрев для поддержки обычного SAGD-способа. При этом прямой и обратный проводники индукторных линий, которые совместно образуют индукционный шлейф, размещены на сравнительно большом расстоянии, например 50-150 м.
Все более рассматриваются EMGD-способы, при которых индуктивный нагрев должен использоваться в качестве единственного способа нагрева резервуара без ввода горячего пара, следствием чего является преимущество, состоящее в уменьшении или практическом отсутствии потребления воды.
При одном только индуктивном нагреве индукторы должны размещаться близко к битумному продуктопроводу, чтобы обеспечить возможность своевременного начала добычи при одновременно уменьшенном давлении в резервуаре. Тем самым прямой и обратный проводники сдвигаются ближе друг к другу. Это приносит с собой проблему, состоящую в том, что взаимное ослабление поля в противоположно обтекаемых током прямом и обратном проводниках является значительным и приводит к снижению мощности нагрева при постоянной силе тока, то есть к меньшим активным сопротивлениям. В принципе, это может компенсироваться более высокими токами индукторов, из-за чего, однако, заметно повышались бы требования к токонесущей способности проводников и, тем самым, затраты на их изготовление.
Является возможным выполнять обтекание током пространственно соседних проводников последовательно по времени, то есть не одновременно, за счет чего не возникает проблема ослабления поля. При этом предпочтительным является, что генератор (инвертор) может использоваться для нескольких проводящих шлейфов. Однако при этом недостатком является то, что индукторы только долю времени обтекаются током и лишь тогда вносят вклад в обогрев резервуара.
На фиг. 1 представлена компоновка для индуктивного нагрева. Она может быть образована длинным, то есть от нескольких 100 м до 1,5 км, продолженным в резервуаре 100 проводящим шлейфом 10-20, причем прямой проводник 10 и обратный проводник 20 проведены рядом друг с другом, то есть на той же самой глубине, на заданном расстоянии друг от друга и на конце через элемент 15 соединены между собой как проводящий шлейф внутри или вне резервуара. Вначале проводники 10 и 20 вертикально или под заданным углом вводятся в скважины через горную породу вниз и снабжаются мощностью от ВЧ генератора 60, который может размещаться во внешнем корпусе 60.
В особенности, проводники 10 и 20 проходят по существу на одинаковой глубине либо рядом друг с другом, либо один над другим. При этом может быть целесообразным смещение проводников. Типично, расстояния между прямым и обратным проводниками 10, 20 равны от 10 до 60 м при внешнем диаметре проводника от 10 до 50 см (от 0,1 до 0,5 м).
Электрический двойной проводник 10, 20 с вышеуказанными типовыми размерами имеет удельную индуктивность от 1,0 до 2,7 мкГн/м. Индуктивное падение напряжения вдоль двойной линии - здесь имеется в виду прямой и обратный проводники индуктора - компенсируется посредством введенных последовательных емкостей. Удельная поперечная емкость, которая при указанных размерах составляет лишь от 10 до 100 пФ/м, не является действительной, так как практически никакое напряжение не приложено между проводниками, и им можно пренебречь. Тем самым можно избежать волновых эффектов.
Характеристическая частота индукторной конфигурации из фиг. 1 обусловлена длиной шлейфа двойной линии 10, 20 и интегрированными емкостями.
На фиг. 2 четыре высокочастотных генератора 60', 60”, 60”', 60”” имеются как соответствующие изобретению генераторы переменного тока, которые соответственно попарно управляют индукторами 1-8 (четыре индуктора 1, 2, 3, 4 как прямые проводники, остальные четыре индуктора 5, 6 7, 8 как обратные проводники).
Отдельные индукторы 1-8 согласно фиг. 1 размещены в резервуаре 100. По обе стороны от резервуара 100 имеются области 105, которые не должны нагреваться и феноменологически представляют покрывающие породы. Кроме того, на концах индукторов подключено соединение 15, которое соединяет друг с другом прямой и обратный проводники. Соединение 15 может размещаться на поверхности или под землей.
С такой конфигурацией, в частности, можно выполнять обтекание током нескольких пар индукторов одновременно с различными силами тока при различных частотах, причем в соответствии с изобретением не предусматривается режим работы с различными частотами, а предусматривается синхронный режим генераторов и тем самым также индукторов.
Генераторы 60', 60”, 60”', 60”” мощности имеют соответственно блоки 61', 61”, 61”', 61”” управления, которые посредством шины 70 или другого соединения соединены между собой коммуникационно- или информационно-технически. Через шину 70 может производиться обмен информацией между блоками 61', 61”, 61”', 61”” управления.
Предполагается, что генератор 60' мощности является задающим по отношению к устанавливаемой частоте и фазовому положению, с которым согласуются другие генераторы 60”, 60”', 60”” мощности. Предпочтительно блоком 61' управления генератора 60' мощности определяются текущие частота и фазовое положение, устанавливаемые в генераторе 60' мощности, и передаются на все другие блоки 61”, 61”', 61”” управления в любом кодировании. Принимающие блоки 61”, 61”', 61”” управления оценивают принятое по шине 70 сообщение и затем управляют зависимыми генераторами 60”, 60”', 60”” мощности таким образом, что эти частота и фазовое положение для выдаваемого тока подстраиваются к частоте и фазовому положению задающего генератора 60' мощности.
Предпочтительным образом посредством всех зависимых генераторов 60”, 60”', 60”” мощности устанавливается по существу та же частота, что и частота задающего генератора 60' мощности.
Относительно фазового положения может быть желательным, что все зависимые генераторы 60”, 60”', 60”” мощности устанавливаются на одинаковое фазовое положение задающего генератора 60' мощности. Разность фаз, таким образом, равна нулю. В качестве альтернативы, генераторы 60', 60”, 60”', 60”” мощности могут работать со смещенным относительно друг друга фазовым положением, если при работе это не приводит к сдвигам. Таким образом, зависимыми генераторами 60”, 60”', 60”” мощности устанавливается фазовое положение, которое имеет отличающуюся от нуля разность фаз относительно задающего генератора 60' мощности, причем, однако, разность фаз во временной характеристике остается постоянной и не изменяемой.
Изменения по частоте и фазовому положению предпочтительно следует предпринимать, только если они должны подстраиваться, чтобы быть по существу синхронными.
В качестве альтернативы к указанной структуре «задающий-подчиненный» все предусмотренные генераторы 60', 60”, 60”', 60”” мощности могут работать в зависимости от тактового сигнала. Этот тактовый сигнал может передаваться на все подключенные к шине 70 блоки 61', 61”, 61”', 61”” управления генераторов 60', 60”, 60”', 60”” мощности, так что затем все генераторы 60', 60”, 60”', 60”” мощности согласуются или актуализируются по частоте и фазовому положению соответственно тактовому сигналу.
Независимо от частоты и фазового положения может быть предпочтительным, что все генераторы 60', 60”, 60”', 60”” мощности работают с различными амплитудами тока, соответственно условиям, например температуре, в резервуаре.
Соединение через шину 70 следует рассматривать только в качестве примера. Различные другие каналы связи также возможны.
Для достижения хорошего совпадения и стабильного режима работы может также использоваться осциллятор, который задает частоту.
В заключение, следует отметить, что при конфигурации генератора мощности вне резервуара также возможна подземная установка генератора, что может быть предпочтительным при некоторых обстоятельствах. В этом случае электрическая мощность проводилась бы вниз на низкой частоте, то есть 50-60 Гц, или также как постоянный ток, и преобразование в кГц-диапазон могло бы осуществляться также под землей, так что в горной породе не возникает никаких потерь.

Claims (15)

1. Способ для добычи углеводородсодержащего вещества, в частности битума или тяжелой фракции нефти, из резервуара (100), причем резервуар (100) нагружается тепловой энергией для снижения вязкости вещества, для чего предусмотрены по меньшей мере два проводящих шлейфа (1, 2, …, 8) для индуктивного обтекания током в качестве электрического/электромагнитного нагрева,
причем соответствующий из по меньшей мере двух проводящих шлейфов (1, 2, …, 8) включает в себя по меньшей мере два протяженных проводника (1, 2, …, 8), которые в горизонтальной ориентации проведены внутри резервуара (100),
причем предусмотрены по меньшей мере два генератора (60′, 60″, 60′′′, 60″″) переменного тока для электрической мощности, каждый из которых соответственно подключен к соотнесенному с ним к одному из проводящих шлейфов (1, 2, …, 8),
отличающийся тем, что
первый из по меньшей мере двух генераторов (60′, 60″, 60′′′, 60″″) переменного тока и по меньшей мере один второй из по меньшей мере двух генераторов (60′, 60″, 60′′′, 60″″) переменного тока функционируют синхронно друг с другом по их частоте и с постоянным фазовым положением относительно друг друга, причем на основании получения представляющей изменение частоты и/или изменение фазы информации, передаваемой от первого из по меньшей мере двух генераторов (60′, 60″, 60′′′, 60″″) переменного тока, осуществляют актуализацию второго из по меньшей мере двух генераторов (60′, 60″, 60′′′, 60″″) переменного тока для синхронизации по меньшей мере двух генераторов (60′, 60″, 60′′′, 60″″) переменного тока по отношению друг к другу.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что
при изменении частоты и/или фазового положения первого из по меньшей мере двух генераторов (60′, 60″, 60′′′, 60″″) переменного тока частота и/или фазовое положение по меньшей мере одного второго из по меньшей мере двух генераторов (60′, 60″, 60′′′, 60″″) переменного тока подстраиваются таким образом, что после этой подстройки по меньшей мере два генератора (60′, 60″, 60′′′, 60″″) переменного тока работают вновь синхронно друг с другом и с постоянным фазовым положением относительно друг друга.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в различных временных фазах эксплуатации резервуара (100) обтекание током проводящих шлейфов изменяется относительно амплитуды тока или напряжения, и/или частоты, и/или фазового положения.
4. Способ по п. 2, отличающийся тем, что в различных временных фазах эксплуатации резервуара (100) обтекание током проводящих шлейфов изменяется относительно амплитуды тока или напряжения, и/или частоты, и/или фазового положения.
5. Способ по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что первый из по меньшей мере двух генераторов (60′, 60″, 60′′′, 60″″) переменного тока и второй из по меньшей мере двух генераторов (60′, 60″, 60′′′, 60″″) переменного тока эксплуатируется таким образом, что их фазовые положения по отношению друг к другу постоянны, причем, в частности, их фазовые положения могут смещаться по отношению друг к другу заданным образом.
6. Способ по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что по меньшей мере два генератора (60′, 60″, 60′′′, 60″″) переменного тока могут иметь по отношению друг к другу одинаковые или различные амплитуды тока.
7. Способ по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что по меньшей мере два генератора (60′, 60″, 60′′′, 60″″) переменного тока синхронизируются по отношению друг к другу таким образом, что представляющая изменение частоты и/или изменение фазы информация от первого из по меньшей мере двух генераторов (60′, 60″, 60′′′, 60″″) переменного тока передаются на другой из по меньшей мере двух генераторов (60′, 60″, 60′′′, 60″″) переменного тока.
8. Способ по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что по меньшей мере два генератора (60′, 60″, 60′′′, 60″″) переменного тока таким образом синхронизируются друг с другом, что представляющая изменение частоты и/или изменение фазы информация от тактового генератора передаются на по меньшей мере два генератора (60′, 60″, 60′′′, 60″″) переменного тока.
9. Способ по п. 1, отличающийся тем, что для соответствующего генератора (60′, 60″, 60′′′, 60″″) переменного тока при актуализации частоты и/или фазового положения сохраняются заданное значение для амплитуды тока и заданное значение для разности фаз по отношению к переданному фазовому положению.
10. Способ по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что температуры внутри резервуара локально регистрируются и применяются для управления обтеканием тока проводящих шлейфов, в частности для управления фазового положения обтекания током, и/или для управления амплитудой тока генераторов (60′, 60″, 60′′′, 60″″) переменной мощности.
11. Устройство для добычи углеводородсодержащего вещества, в частности битума или тяжелой фракции нефти, из резервуара (100), причем резервуар (100) выполнен с возможностью нагружаться тепловой энергией для снижения вязкости вещества, для чего предусмотрены по меньшей мере два проводящих шлейфа (1, 2, …, 8) для индуктивного обтекания током в качестве электрического/электромагнитного нагрева,
причем соответствующий из по меньшей мере двух проводящих шлейфов (1, 2, …, 8) включает в себя по меньшей мере два протяженных проводника (1, 2, …, 8), которые в горизонтальной ориентации проведены внутри резервуара (100),
причем предусмотрены по меньшей мере два генератора (60′, 60″, 60′′′, 60″″) переменного тока для электрической мощности, которые соответственно подключены к одному из проводящих шлейфов (1, 2, …, 8),
отличающееся тем, что
предусмотрено средство для связи первого из по меньшей мере двух генераторов (60′, 60″, 60′′′, 60″″) переменного тока и по меньшей мере одного второго из по меньшей мере двух генераторов (60′, 60″, 60′′′, 60″″) переменного тока, посредством которого по меньшей мере два генератора (60′, 60″, 60′′′, 60″″) переменного тока функционируют синхронно друг с другом по их частоте и с постоянным фазовым положением по отношению друг к другу,
причем на основании получения информации, представляющей изменение частоты и/или изменение фазы, передаваемой от первого из по меньшей мере двух генераторов (60′, 60″, 60′′′, 60″″) переменного тока, осуществляется актуализация второго из по меньшей мере двух генераторов (60′, 60″, 60′′′, 60″″) переменного тока для синхронизации по меньшей мере двух генераторов (60′, 60″, 60′′′, 60″″) переменного тока по отношению друг к другу.
12. Устройство по п. 11, отличающееся тем, что по меньшей мере один генератор (60′, 60″, 60′′′, 60″″) переменного тока для электрической мощности является переменным в отношении его параметров, определяющих выходную мощность.
13. Устройство по п. 11 или 12, отличающееся тем, что датчики температуры размещены для измерения температур внутри и/или снаружи резервуара (100) и применяются для временного управления генераторами (60′, 60″, 60′′′, 60″″) переменного тока, предпочтительно для управления фазовыми положениями токов, генерируемых генераторами (60′, 60″, 60′′′, 60″″) переменного тока, и/или управления амплитудами тока генераторов (60′, 60″, 60′′′, 60″″) переменного тока.
14. Устройство по любому из пп. 11 или 12, отличающееся тем, что датчики температуры размещены в и/или на проводящих шлейфах в резервуаре и применяются для временного управления и/или для управления амплитудами тока генераторов (60′, 60″, 60′′′, 60″″) переменного тока, чтобы избежать перегрева проводящих шлейфов.
15. Устройство по п. 13, отличающееся тем, что датчики температуры размещены в и/или на проводящих шлейфах в резервуаре и применяются для временного управления и/или для управления амплитудами тока генераторов (60′, 60″, 60′′′, 60″″) переменного тока, чтобы избежать перегрева проводящих шлейфов.
RU2012141990/03A 2010-03-03 2011-02-09 УСТРОЙСТВО И СПОСОБ ДЛЯ ДОБЫЧИ НА МЕСТЕ ЗАЛЕГАНИЯ (in-situ) БИТУМА ИЛИ ТЯЖЕЛОЙ ФРАКЦИИ НЕФТИ RU2589011C2 (ru)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102010010219 2010-03-03
DE102010010219.9 2010-03-03
DE102010020154.5A DE102010020154B4 (de) 2010-03-03 2010-05-11 Verfahren und Vorrichtung zur "in-situ"-Förderung von Bitumen oder Schwerstöl
DE102010020154.5 2010-05-11
PCT/EP2011/051861 WO2011107331A2 (de) 2010-03-03 2011-02-09 Verfahren und vorrichtung zur "in-situ"-förderung von bitumen oder schwerstöl

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012141990A RU2012141990A (ru) 2014-04-10
RU2589011C2 true RU2589011C2 (ru) 2016-07-10

Family

ID=44503050

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012141990/03A RU2589011C2 (ru) 2010-03-03 2011-02-09 УСТРОЙСТВО И СПОСОБ ДЛЯ ДОБЫЧИ НА МЕСТЕ ЗАЛЕГАНИЯ (in-situ) БИТУМА ИЛИ ТЯЖЕЛОЙ ФРАКЦИИ НЕФТИ

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9085973B2 (ru)
CA (1) CA2791822C (ru)
DE (1) DE102010020154B4 (ru)
RU (1) RU2589011C2 (ru)
WO (1) WO2011107331A2 (ru)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014081328A1 (en) * 2012-11-20 2014-05-30 Siemens Aktiengesellschaft Method for enhancing the production of hydrocarbons from a well
US9464515B2 (en) * 2013-07-11 2016-10-11 Harris Corporation Hydrocarbon resource heating system including RF antennas driven at different phases and related methods
DE102014223621A1 (de) * 2014-11-19 2016-05-19 Siemens Aktiengesellschaft Lagerstättenheizung
CN113685161B (zh) * 2021-09-14 2022-10-25 西安交通大学 一种富油煤原位热解的氮气电加热方法及系统

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4135579A (en) * 1976-05-03 1979-01-23 Raytheon Company In situ processing of organic ore bodies
US5065819A (en) * 1990-03-09 1991-11-19 Kai Technologies Electromagnetic apparatus and method for in situ heating and recovery of organic and inorganic materials
RU36857U1 (ru) * 2003-12-29 2004-03-27 Касьяненко Андрей Владимирович Устройство для интенсификации добычи углеводородов
RU2349745C2 (ru) * 2003-06-24 2009-03-20 Эксонмобил Апстрим Рисерч Компани Способ обработки подземного пласта для конверсии органического вещества в извлекаемые углеводороды (варианты)
WO2009135806A1 (de) * 2008-05-05 2009-11-12 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren und vorrichtung zur "in situ"-förderung von bitumen oder schwerstöl

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3388324A (en) * 1965-09-23 1968-06-11 Schlumberger Technology Corp Electrode array methods and apparatus, with undesired induced voltage cancellation, for investigating earth formations
US20070102152A1 (en) * 2005-09-20 2007-05-10 Alphonsus Forgeron Recovery of hydrocarbons using electrical stimulation
DE102007008292B4 (de) 2007-02-16 2009-08-13 Siemens Ag Vorrichtung und Verfahren zur In-Situ-Gewinnung einer kohlenwasserstoffhaltigen Substanz unter Herabsetzung deren Viskosität aus einer unterirdischen Lagerstätte
DE102007036832B4 (de) 2007-08-03 2009-08-20 Siemens Ag Vorrichtung zur In-Situ-Gewinnung einer kohlenwasserstoffhaltigen Substanz
DE102007040605B3 (de) 2007-08-27 2008-10-30 Siemens Ag Vorrichtung zur "in situ"-Förderung von Bitumen oder Schwerstöl
DE102008022176A1 (de) * 2007-08-27 2009-11-12 Siemens Aktiengesellschaft Vorrichtung zur "in situ"-Förderung von Bitumen oder Schwerstöl
DE102008044955A1 (de) 2008-08-29 2010-03-04 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zur "in-situ"-Förderung von Bitumen oder Schwerstöl
DE102008044953A1 (de) * 2008-08-29 2010-03-04 Siemens Aktiengesellschaft Anlage zur In-Situ-Gewinnung einer kohlenstoffhaltigen Substanz

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4135579A (en) * 1976-05-03 1979-01-23 Raytheon Company In situ processing of organic ore bodies
US5065819A (en) * 1990-03-09 1991-11-19 Kai Technologies Electromagnetic apparatus and method for in situ heating and recovery of organic and inorganic materials
RU2349745C2 (ru) * 2003-06-24 2009-03-20 Эксонмобил Апстрим Рисерч Компани Способ обработки подземного пласта для конверсии органического вещества в извлекаемые углеводороды (варианты)
RU36857U1 (ru) * 2003-12-29 2004-03-27 Касьяненко Андрей Владимирович Устройство для интенсификации добычи углеводородов
WO2009135806A1 (de) * 2008-05-05 2009-11-12 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren und vorrichtung zur "in situ"-förderung von bitumen oder schwerstöl

Also Published As

Publication number Publication date
CA2791822C (en) 2017-06-27
DE102010020154A1 (de) 2011-09-08
DE102010020154B4 (de) 2014-08-21
RU2012141990A (ru) 2014-04-10
WO2011107331A3 (de) 2012-04-05
US9085973B2 (en) 2015-07-21
US20130062064A1 (en) 2013-03-14
WO2011107331A2 (de) 2011-09-09
CA2791822A1 (en) 2011-09-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2505669C2 (ru) Способ и устройство для транспортировки "in-situ" битума или особо тяжелой фракции нефти
RU2444616C2 (ru) Устройство для добычи in-situ битума или сверхтяжелой нефти
US8607862B2 (en) Method and device for in-situ conveying of bitumen or very heavy oil
CA2816102C (en) Parallel fed well antenna array for increased heavy oil recovery
US8763691B2 (en) Apparatus and method for heating of hydrocarbon deposits by axial RF coupler
CN106605037B (zh) 用于碳氢化合物的回收的射频(rf)系统
CA2855323C (en) Hydrocarbon resource heating system including rf antennas driven at different phases and related methods
RU2589011C2 (ru) УСТРОЙСТВО И СПОСОБ ДЛЯ ДОБЫЧИ НА МЕСТЕ ЗАЛЕГАНИЯ (in-situ) БИТУМА ИЛИ ТЯЖЕЛОЙ ФРАКЦИИ НЕФТИ
CA2856686C (en) Hydrocarbon resource heating system including balun having a ferrite body and related methods
US8978756B2 (en) Hydrocarbon processing apparatus including resonant frequency tracking and related methods
RU2673091C1 (ru) Нагреватель месторождения

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20190210