WO2016198208A1 - Heating device for inductively heating a hydrocarbon deposit and comprising conductor devices connected in series, an arrangement, and a method - Google Patents

Heating device for inductively heating a hydrocarbon deposit and comprising conductor devices connected in series, an arrangement, and a method Download PDF

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WO2016198208A1
WO2016198208A1 PCT/EP2016/059334 EP2016059334W WO2016198208A1 WO 2016198208 A1 WO2016198208 A1 WO 2016198208A1 EP 2016059334 W EP2016059334 W EP 2016059334W WO 2016198208 A1 WO2016198208 A1 WO 2016198208A1
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conductor
heating device
hydrocarbon
series
heating
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PCT/EP2016/059334
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Dirk Diehl
Andreas Koch
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Siemens Aktiengesellschaft
Wintershall Holding GmbH
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    • E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/16—Enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons
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    • H05B6/02—Induction heating
    • H05B6/10—Induction heating apparatus, other than furnaces, for specific applications
    • H05B6/105—Induction heating apparatus, other than furnaces, for specific applications using a susceptor
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    • H05B2214/03—Heating of hydrocarbons

Definitions

  • the present invention relates to a heating device for the inductive heating of a hydrocarbon reservoir with at ⁇ least two conductor means, which are introduced in each case at least partially in the hydrocarbon reservoir, and with at least one AC voltage source to a ⁇ feed an AC voltage in said at least two conductor means.
  • the present OF INVENTION ⁇ dung relates to an arrangement for the promotion of hydrocarbon from a hydrocarbon reservoir with such a heating device ⁇ .
  • the present invention relates to a method for inductive heating of a hydrocarbon reservoir. The interest here is directed to the production of hydrocarbons from a hydrocarbon reservoir.
  • hydrocarbon ⁇ material such as a gas, a conventional oil, a heavy oil, an extra heavy oil, an oil sands and / or Bunturnen be promoted.
  • the hydrocarbon reservoir may be, for example, a reservoir for conventional oil, an oil sands deposit, an oil shale deposit, a heavy oil deposit, and / or a bitumen deposit.
  • SAGD process Steam Assisted Gravity Drainage
  • capacitors are usually interposed, whereby a series resonant circuit or series resonance resonant circuit results.
  • This series resonant circuit is operated at its resonant frequency or one of them only slightly different frequency and represents at its terminals a purely resistive load. Without these series capacitors, the inductive voltage drop along the length of the conductor device would sum up. Since the circuit device, for example a length of some 100 m can alswei ⁇ sen, the inductive voltage drop can add up to some 10 to 100 kV.
  • the resonant frequency of the capacitively compensated conductor device results from the inductance of the conductor device, which depends on the loop geometry, the conductor cross-section and the conductivity of the surrounding soil in the hydrocarbon deposit.
  • the capacity of the fiber device is determined by the design of the conductor loop, which may for example be formed as a Cable relationship ⁇ example Rohrinduktor.
  • the resonant frequency of the circuit device can be set in advance with a predetermined accuracy, entspre ⁇ accordingly the accuracy are known to the loop geometry and elec- generic conductivity. In practice, it must be assumed that after installation of several adjacent conductor devices whose resonance frequencies differ slightly from each other. These deviations can be in the range of +/- 5 percent, for example.
  • a heating device according to the invention is used for inductive
  • the Schwarzvorrich ⁇ processing comprises at least two conductor means, which are introduced per ⁇ wells at least partially in the hydrocarbon bearing ⁇ site.
  • the heating device comprises at least one AC voltage source for feeding an AC voltage into the at least two conductor devices.
  • the at least two conductor devices are electrically connected in series.
  • the heater may be used to heat a hydrocarbon in a hydrocarbon reservoir.
  • a hydrocarbon reservoir can be, for example, a reservoir for conventional oil, an oil sand deposit, an oil shale deposit, a heavy oil deposit and / or a bitumen deposit.
  • the hydrocarbon may be a gas, a conventional oil, a heavy oil, an extra heavy oil, an oil sands and / or bitumen.
  • the heavy oil has a dynamic viscosity greater than 100 cP and an API grade between 10 and 25. 1000 cP (centipoise) corresponds to 1 kg / ms.
  • the API degree (American Petro- leum Institute degree) describes the relative density of the oil relative to water.
  • the extra heavy oil has a specific Dynami ⁇ viscosity up to 10,000 cps, and an API gravity below 10 on. Oil sands and bitumen have a dynamic viscosity greater than 10,000 cps and an API grade below 10.
  • the heating device can be used with a SAGD process in which steam is introduced into the hydrocarbon reservoir by means of a pipe or a steam injector.
  • the SAGD process can be used to extract heavy oil and / or bitumen.
  • the hydrocarbon reservoir or the reservoir is additionally heated by the steam.
  • the heater may be used in a Kohlenwasserstoffla ⁇ ger Wu also alone without steam is introduced into the bearing ⁇ site.
  • the heating device has a conductor device or a conductor loop.
  • Conductor device may for example have a length of several 100 meters.
  • the conductor device is electrically connected to the AC voltage source.
  • an alternating voltage can be applied to the conductor device or an alternating current can be impressed.
  • eddy currents are created in the hydrocarbon reservoir, which in turn heat the reservoir.
  • the hydrocarbon that is in the hydrocarbon reservoir can be extracted.
  • the heating device comprises at least two conductor devices, each of which may comprise a conductor loop.
  • the per ⁇ bib conductor means comprise series capacitors serve to compensate the inductive voltage drop along the conductor means.
  • the respective conductor devices thus each represent a series resonant circuit, an inductance of the conductor device or of the series resonant circuit resulting from the geometry of the conductor device. tion or the bore in the Kohlenwasserstoffla ⁇ ger Too, the line cross-section and / or the conductivity of the surrounding soil results.
  • the capacity of the series ⁇ resonant circuit results from the design of the series capacitors.
  • the resistance of the series resonant circuit results from the electrical resistance of the conductor device.
  • the at least two ladder means are elec trically connected in series ⁇ . It can be introduced into a separate bore in the hydrocarbon reservoir, each of the conductor- ⁇ directions.
  • the series-connected Lei ⁇ ter realizeden are verbun ⁇ with the AC voltage source.
  • the at least one AC voltage source may include an AC generator, a frequency converter or an inverter. With the AC voltage source, an AC voltage can be coupled into the series-connected conductor devices.
  • the heating device comprises at least two Wech ⁇ selnapss provoken, which by means of at least two wires ter wornen electrically connected in series.
  • the necessary electrical voltage or the necessary electric current for heating the hydrocarbon deposit can be made available.
  • the heating device can also have a plurality of alternating voltage sources and a plurality of conductor devices, wherein in each case an alternating voltage source feeds an alternating voltage into a conductor device.
  • an alternating voltage source can the output side to be connected to one of the conductor devices, wherein the AC voltage source following in the series circuit is connected on the input side to the same conductor device.
  • the respective conductor devices are also electrically connected in series with the heating device.
  • the alternating voltage provided with the at least two alternating voltage sources has the same frequency and phase. In other words, all alternating voltage sources are operated with the same frequency and the same phase position. This can be achieved that the respective conductor devices can be operated synchronously in phase. Thus, it is not necessary that the respective conductor loops must be matched with respect to their phase. Thus, there is no need for additional components to match the resonant frequencies of the conductors. Thus, components and costs can be saved.
  • the heating device has a control device for controlling the at least two alternating voltage sources.
  • the control device may be a higher-level control device and connected to the respective AC voltage sources. With the control device, a control signal can be transmitted to the AC voltage sources in order to adapt the frequency and the phase of the AC voltage respectively output with the AC voltage sources. It can also be provided that the control device is formed by one of the alternating voltage sources.
  • This AC voltage source can be the master, currency ⁇ rend the another AC voltage source is at least one slave.
  • the alternating voltage sources can be connected to a data line, for example a glass fiber line for data transmission.
  • the at least two Wech ⁇ selnapss provoken comprise at least one transformer.
  • the respective AC voltage sources have an isolation transformer on the output side.
  • the respective conductor devices are then connected to the transformer.
  • the at least two ladder means each form of a series resonant circuit having a resonant frequency, wherein the at least two ladder means are formed such that the Resonanzfre ⁇ frequencies of the at least two conductor means voted a reserved have value.
  • the Resonanzfre ⁇ frequencies of the at least two conductor means may have substantially the same resonant frequency.
  • the respective conductor devices may be designed such that their resonance frequencies have a deviation which is less than +/- 20%. This can be a synchronous
  • the at least two conductor devices each have a compensation element for adapting the resonance frequency.
  • the respective Kompensati ⁇ onselement may for example comprise at least one coil and / or at least one capacitor. These can be electrically connected to the respective conductor device.
  • the respective resonant frequency of the conductor device can be adapted in a simple manner.
  • the at least two alternating ⁇ selnapss provoken are arranged side by side. Since the respective AC voltage sources are connected in series by means of the conductor devices, an additional electrical connection is required between the first and the last AC voltage source. This electrical connection can be arranged above ground, for example. If the Are arranged as close as possible next to each other or with a small distance from each other, an electrical connection cable with a short length can be selected.
  • the heating device has a plurality of conductor devices, which are arranged star-shaped relative to one another.
  • the heating device may also have a plurality of alternating voltage sources, wherein in each case one alternating voltage source is connected to one of the conductor devices.
  • the conductor devices can be arranged substantially star-shaped relative to one another. In this way, an electrical connection with a short length between the AC generators can be made possible.
  • a large-surface area in the Kohlenwasserstofflager- site can be heated by means of the conductor means through the star-shaped Anord ⁇ voltage.
  • the heater comprises a plurality of alternating voltage sources and a plurality of conductor means, wherein the majority are arranged from alternating voltage sources along a first direction adjacent to one another and wherein the plurality of conductor- ⁇ directions in each case along a to the first direction perpendicular right, extend second direction.
  • the plurality of conductor devices is arranged substantially parallel to one another.
  • the AC voltage sources may be arranged side by side along the first direction.
  • the conductor means may extend substantially parallel to one another perpendicular to this first direction along a second direction.
  • the arrangement comprises a delivery pipe for conveying the hydrocarbon heated by means of the heating device.
  • the arrangement may also have a corresponding pipe or a Dampfinj ector, through which water vapor, which may be mixed with a solvent, can be introduced into the hydrocarbon reservoir.
  • An inventive method is used for inductive heating of a hydrocarbon reservoir.
  • Two conductor means are at least provided and in each case at least partially introduced ⁇ incorporated into the hydrocarbon reservoir.
  • an AC voltage in said at least two Porterein- devices is fed by at least one AC ⁇ source.
  • the at least two Lei ⁇ device devices are electrically connected in series.
  • Showing: 1 shows an arrangement for the production of hydrocarbon from a hydrocarbon reservoir with a heating device
  • FIG. 2 shows the heating device according to a first embodiment, in which a plurality of AC voltage sources are connected in series;
  • FIG 3 shows the heater according to FIG 2 in another
  • FIG. 4 shows the heating device in a further embodiment, wherein the conductor means are arranged in a star shape to each other;
  • FIG. 5 shows the heating device in a further embodiment, wherein the conductor loops are arranged substantially parallel to each other.
  • identical and functionally identical elements are provided with the same reference numerals.
  • the hydrocarbon deposit 3 may be a reservoir for conventional oil, an oil sand deposit, an oil shale deposit, a heavy oil deposit and / or a bitumen deposit.
  • the hydrocarbon may be a gas, a conventional oil, a heavy oil, an extra heavy oil, an oil sands and / or bitumen.
  • steam is introduced into the Kohlenwasserstoffla ⁇ ger Wu 3 is usually according to the SAGD method by means of a pipe 2 and a Dampfinj ector disposed within the Kohlenwasserstofflagerstutz- te 3.
  • the water vapor can also be mixed with a solvent.
  • the hydrocarbon produced by the SAGD process is in particular heavy oil and / or bitumen.
  • the arrangement comprises a heater 5, by means of which the hydrocarbon reservoir 3 can be heated in regions, be ⁇ relationship as heated.
  • the heating device 5 comprises a conductor device 6.
  • the heating device 5 has an alternating voltage source 7, which is electrically connected to the conductor device 6.
  • alternating voltage source 7 By means of the alternating voltage source 7, a change ⁇ voltage applied to the conductor means 6 and an alternating current can be impressed into the fiber device. 6
  • the Schuvor ⁇ direction 5 can - as shown in FIG 1 - are used in the SAGD method.
  • the heating device 5 can also be used in a production process in which no water vapor is introduced into the hydrocarbon deposit 3.
  • the arrangement and the dimensions of the conductor device 6 and of the tube 2 and of the delivery tube 4 in FIG. 1 are to be understood purely by way of example.
  • the forward and return conductors of the conductor means 6 comprise in the hydrocarbon reservoir 3 is usually a certain minimum distance, which may be at ⁇ play between 20 and 100 meters in the horizontal direction. Otherwise, the magnetic fields of the oppositely flowing currents largely compensate each other and no heating power is introduced into the hydrocarbon storages 3. On the other hand, it is sensible to use the back and forth ladders that run close to each other when passing through overburden in order to minimize losses there.
  • pipe 2 and an underlying producer are usually placed one above the other at a vertical distance of about five meters. 2 shows a schematic representation of the heating device
  • the heating device 5 has a plurality of alternating voltage sources 7.
  • the respective AC voltage sources 7 may be formed, for example, by an AC voltage generator, a frequency converter or an inverter.
  • the heating device 5 comprises a plurality of conductor devices 6.
  • the respective alternating voltage sources 7 are in the present case connected in series by means of the conductor devices 6.
  • the respective AC voltage sources 7 are connected on the output side in each case with a forward conductor 8 of the conductor device 6.
  • the respective AC voltage sources 7 are electrically connected on the input side to a respective return conductor of the conductor device 6.
  • the last one is the conductor loop
  • the conductor devices 6 have series capacitors in order to reduce the inductive voltage drop with the conductor device 6.
  • the respective conductor means provide a series resonant circuit, in particular a LCR series resonant circuit is.
  • the inductance of the series ⁇ resonant circuit from the geometry of the conductor means 6 is produced in the bore in the hydrocarbon reservoir, the Lei ⁇ tung cross-section and / or the conductivity of the soil in the hydrocarbon reservoir 3.
  • the capacity of the series ⁇ resonant circuit results from the design of the series capacitors.
  • the resistance of the series resonant circuit results from the small electrical resistance of the conductor device 6 itself, which represents the primary winding, and the transformed resistance of the hydrocarbon deposit 3, which acts as a secondary winding and represents the actual load resistance.
  • the respective conductor means 6 are formed such that they have the same resonant frequency in Wesentli ⁇ chen.
  • the respective conductor devices 6 are electrically connected in series.
  • An advantage in the series connection of the adjacent conductor devices 6 is the aspect that an overall resonant frequency is formed for the overall system, in which the respective conductor devices can be operated synchronously in phase. For this purpose, the respective AC voltage sources 7 can be controlled accordingly.
  • the respective AC voltage sources 7 can be fed into the respective conductor devices 6 or their forward conductor 8, which has the same frequency and phase.
  • the AC voltage sources 7 can be controlled by a control device, not shown here.
  • the control device can also be formed by one of the alternating voltage sources 7.
  • Through the synchronous operation can be prevented that the jewei ⁇ time conductor means 6 adversely affect each other.
  • 3 shows a heating device 5 according to another embodiment.
  • This heating device 5 differs from the heating device 5 according to FIG. 2 in that the respective AC voltage sources 7 each have a transformer 11.
  • the respective transformers 11 are connected on the output side to the respective conductor devices 6.
  • a symmetrical operation of the AC voltage sources 7 can be achieved with respect to the ground potential.
  • a heating device 5 shows a heating device 5 according to another embodiment.
  • a plurality of alternating voltage sources 7 are arranged centrally next to one another.
  • the alternating voltage sources 7 can be arranged in a region in which the tube 2 and / or the delivery tube 4 is introduced into the soil.
  • the respective conductor devices 6 are connected to one another. arranged in a star shape. In this way a large-scale ⁇ hydrocarbon reservoir may be heated by means of the 3 Walkervor ⁇ direction.
  • 5 5 shows a heating device 5 according to another embodiment.
  • the AC voltage sources 7 along a first direction 12 are arranged side by side or one behind the other.
  • the conductor means 6 are also manufactured ⁇ det that these extend substantially along a first direction 12 perpendicular second direction. 13
  • the conductor devices 6 are arranged substantially parallel to one another. In this case, in the positions 14 and 15, at which four terminals of the conductor devices 6 are present, in each case two alternating voltage sources 7 may be provided.
  • the heating device 5 By means of the heating device 5, an analysis can be made with regard to the requirements of the operation of a multiplicity of conductor devices 6, such as are required for the exploitation of large hydrocarbon reservoirs 3 in commercial use of the technology.
  • a synchronous operation of the respective conductor devices 6 can be made possible.
  • the respective conductor devices 6 do not have to be adapted to one another during operation.
  • components and thus costs can be saved.

Abstract

The invention relates to a heating device (5) for inductively heating a hydrocarbon deposit (3), comprising at least two conductor devices (6) each of which can be at least partially inserted into said hydrocarbon deposit (3), and at least one alternating voltage source (7) for supplying an alternating voltage into the at least two conductor devices (6), said at least two conductor devices (6) being electrically connected in series.

Description

Beschreibung description
Heizvorrichtung zur induktiven Heizung einer Kohlenwasserstofflagerstätte mit in Reihe geschalteten Leitereinrichtun- gen, Anordnung sowie Verfahren Heating device for inductive heating of a hydrocarbon reservoir with in-line conductor devices, arrangement and method
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Heizvorrichtung zur induktiven Heizung einer Kohlenwasserstofflagerstätte mit zu¬ mindest zwei Leitereinrichtungen, welche jeweils zumindest bereichsweise in die Kohlenwasserstofflagerstätte einbringbar sind, und mit zumindest einer Wechselspannungsquelle zum Ein¬ speisen einer Wechselspannung in die zumindest zwei Leitereinrichtungen. Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfin¬ dung eine Anordnung zur Förderung von Kohlenwasserstoff aus einer Kohlenwasserstofflagerstätte mit einer derartigen Heiz¬ vorrichtung. Schließlich betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur induktiven Heizung einer Kohlenwasserstoff- lagerstätte . Das Interesse richtet sich vorliegend auf die Förderung von Kohlenwasserstoffen aus einer Kohlenwasserstofflagerstätte . Aus der Kohlenwasserstofflagerstätte kann ein Kohlenwasser¬ stoff, wie beispielsweise ein Gas, ein konventionelles Öl, ein Schweröl, ein extra schweres Öl, ein Ölsand und/oder Bi- turnen, gefördert werden. Die Kohlenwasserstofflagerstätte kann beispielsweise eine Lagerstätte für konventionelles Öl, eine Ölsandlagerstätte, eine Ölschieferlagerstätte, eine Schweröllagerstätte und/oder eine Bitumenlagerstätte sein. Ein in diesem Zusammenhang weit verbreitetes Verfahren zur Förderung von Schweröl und/oder Bitumen ist das sogenannte SAGD-Verfahren (SAGD - Steam Assisted Gravity Drainage) . The present invention relates to a heating device for the inductive heating of a hydrocarbon reservoir with at ¬ least two conductor means, which are introduced in each case at least partially in the hydrocarbon reservoir, and with at least one AC voltage source to a ¬ feed an AC voltage in said at least two conductor means. Moreover, the present OF INVENTION ¬ dung relates to an arrangement for the promotion of hydrocarbon from a hydrocarbon reservoir with such a heating device ¬. Finally, the present invention relates to a method for inductive heating of a hydrocarbon reservoir. The interest here is directed to the production of hydrocarbons from a hydrocarbon reservoir. From the hydrocarbon reservoir a hydrocarbon ¬ material, such as a gas, a conventional oil, a heavy oil, an extra heavy oil, an oil sands and / or Bunturnen be promoted. The hydrocarbon reservoir may be, for example, a reservoir for conventional oil, an oil sands deposit, an oil shale deposit, a heavy oil deposit, and / or a bitumen deposit. A widely used method for conveying heavy oil and / or bitumen in this context is the so-called SAGD process (Steam Assisted Gravity Drainage).
Hierbei wird Wasserdampf, dem ein Lösungsmittel zugesetzt sein kann, unter hohem Druck durch ein innerhalb der Kohlenwasserstofflagerstätte horizontal verlaufendes Rohr einge- presst. Hierbei löst sich das Schweröl oder das Bitumen aus dem Ölsand- oder Ölschiefervorkommen. Durch ein entsprechendes Förderrohr, welches in die Kohlenwasserstofflagerstätte eingebracht ist, kann das Schweröl oder das Bitumen abtrans¬ portiert werden. Here, steam, to which a solvent may be added, is pressed under high pressure through a tube extending horizontally within the hydrocarbon deposit. This dissolves the heavy oil or bitumen from the oil sands or oil shale deposits. Through a corresponding conveyor pipe, which in the hydrocarbon reservoir is introduced, the heavy oil or bitumen ABTRANS ¬ can be ported.
Bei dem SAGD-Verfahren können zudem entsprechende Heizvor- richtungen eingesetzt werden, mit denen die Kohlenwasserstofflagerstätte aufgeheizt werden kann und somit die Flie߬ fähigkeit des Bitumens und/oder des Öls erheblich erhöht wer¬ den kann. Hierzu werden entsprechende Bohrungen in die Kohlenwasserstofflagerstätte eingebracht, in welche wiederum die Leitereinrichtung eingebracht wird. Die Leitereinrichtung ist mit einer Wechselstromquelle beziehungsweise einer Wechsels¬ pannungsquelle elektrisch verbunden. Die mit dem Wechselstrom behaftete Leitereinrichtung erzeugt ein elektromagnetisches Wechselfeld in der Kohlenwasserstofflagerstätte, durch wel- ches Wirbelströme in der Kohlenwasserstofflagerstätte erzeugt werden . In the SAGD method also appropriate Heizvor- can be used devices with which the hydrocarbon reservoir can be heated and thus the flow ¬ ability of the bitumen and / or oil significantly increases who can ¬. For this purpose, appropriate holes are introduced into the hydrocarbon reservoir, in which in turn the conductor device is introduced. The guide device is electrically connected to an AC power source or a change ¬ pannungsquelle. The alternating current-carrying conductor device generates an electromagnetic alternating field in the hydrocarbon reservoir, by means of which eddy currents are generated in the hydrocarbon reservoir.
Um die gewünschte Heizleistungsdichte von typisch 1 bis To the desired heating power density of typically 1 to
10 Kilowatt je Meter Länge der Leitereinrichtung zu errei- chen, ist es erforderlich - je nach Leitfähigkeit der Kohlenwasserstofflagerstätte - Stromstärken von einigen 100 A bei Frequenzen von typisch 20 bis 200 kHz einzubringen. Zur Kompensation des induktiven Spannungsabfalls entlang der Leitereinrichtung werden üblicherweise Kondensatoren zwischenge- schaltet, wodurch ein Reihenschwingkreis beziehungsweise Se- rienresonanzschwingkreis entsteht. Dieser Reihenschwingkreis wird bei seiner Resonanzfrequenz oder einer davon nur geringfügig abweichenden Frequenz betrieben und stellt an seinen Klemmen eine rein ohmsche Last dar. Ohne diese Serienkonden- satoren würde sich der induktive Spannungsabfall entlang der Länge der Leitereinrichtung aufsummieren . Da die Leitereinrichtung beispielsweise eine Länge von einigen 100 m aufwei¬ sen kann, kann sich der induktive Spannungsabfall auf einige 10 bis 100 kV aufsummieren . Depending on the conductivity of the hydrocarbon reservoir, it is necessary to apply currents of a few 100 A at frequencies of typically 20 to 200 kHz, to reach 10 kilowatts per meter of conductor length. In order to compensate for the inductive voltage drop along the conductor device, capacitors are usually interposed, whereby a series resonant circuit or series resonance resonant circuit results. This series resonant circuit is operated at its resonant frequency or one of them only slightly different frequency and represents at its terminals a purely resistive load. Without these series capacitors, the inductive voltage drop along the length of the conductor device would sum up. Since the circuit device, for example a length of some 100 m can aufwei ¬ sen, the inductive voltage drop can add up to some 10 to 100 kV.
Zur Erschließung einer großflächigen Kohlenwasserstofflagerstätte werden in der Regel mehrere Leitereinrichtungen beziehungsweise Leiterschleifen in enger Nachbarschaft verlegt. Damit geht einher, dass die Leiterschleifen untereinander induktiv gekoppelt sind. Dies führt dazu, dass die Gegeninduk¬ tivität benachbarter Schleifen nicht vernachlässigbar ist. Ein elektrischer Strom in einer Leitereinrichtung induziert eine elektrische Spannung in einer benachbarten Leitereinrichtung, die an deren Klemmen auftreten und die dort angeschlossenen Wechselspannungsquelle ungünstig beeinflussen kann . Andererseits ist es erforderlich, dass die Betriebsfrequenz der Resonanzfrequenz der jeweiligen Leitereinrichtung entspricht. Andernfalls ist es nicht möglich, die für die Heiz¬ wirkung erforderlichen hohen elektrischen Ströme in der Leitereinrichtung zu treiben. Die Resonanzfrequenz der kapazitiv kompensierten Leitereinrichtung ergibt sich aus der Induktivität der Leitereinrichtung, die von der Schleifengeometrie, dem Leiterquerschnitt und der Leitfähigkeit des umgebenden Erdreichs in der Kohlenwasserstofflagerstätte abhängt. Die Kapazität der Leitereinrichtung wird durch die Ausgestaltung der Leiterschleife, die beispielsweise als Kabel- beziehungs¬ weise Rohrinduktor ausgebildet sein kann, festgelegt. Damit kann die Resonanzfrequenz der Leitereinrichtung im Voraus mit einer vorbestimmten Genauigkeit festgelegt werden, entspre¬ chend der Genauigkeit, mit der Schleifengeometrie und elekt- rische Leitfähigkeit bekannt sind. In der Praxis muss davon ausgegangen werden, dass nach Installation mehrerer benachbarter Leitereinrichtungen deren Resonanzfrequenzen geringfügig voneinander abweichen. Diese Abweichungen können beispielsweise im Bereich von +/- 5 Prozent liegen. Weiterhin wird sich die elektrische Leitfähigkeitsverteilung in derTo open up a large-scale hydrocarbon reservoir, several conductor devices or conductor loops are usually laid in close proximity. This is accompanied by the fact that the conductor loops are inductively coupled with each other. This means that the Gegeninduk ¬ tivity adjacent loops is not negligible. An electrical current in a conductor device induces an electrical voltage in an adjacent conductor device, which occur at the terminals thereof and can adversely affect the AC voltage source connected there. On the other hand, it is necessary that the operating frequency corresponds to the resonance frequency of the respective conductor device. Otherwise, it is not possible to drive the necessary for the heating ¬ effect high electrical currents in the conductor device. The resonant frequency of the capacitively compensated conductor device results from the inductance of the conductor device, which depends on the loop geometry, the conductor cross-section and the conductivity of the surrounding soil in the hydrocarbon deposit. The capacity of the fiber device is determined by the design of the conductor loop, which may for example be formed as a Cable relationship ¬ example Rohrinduktor. Thus, the resonant frequency of the circuit device can be set in advance with a predetermined accuracy, entspre ¬ accordingly the accuracy are known to the loop geometry and elec- generic conductivity. In practice, it must be assumed that after installation of several adjacent conductor devices whose resonance frequencies differ slightly from each other. These deviations can be in the range of +/- 5 percent, for example. Furthermore, the electrical conductivity distribution in the
Kohlenwasserstofflagerstätte durch die Massenströme bei der Förderung und die Änderung der Temperaturverteilung ändern, was wiederum zu einer Änderung der Resonanzfrequenz der Leiterschleifen führt. Damit besteht ein Problem darin, die Re- sonanzfrequenzen benachbarter, gekoppelter Leitereinrichtungen nach der Installation vor der Inbetriebnahme einander anzugleichen und fortwährend während des Betriebs nachzustim- men, um einen synchronen Betrieb, das heißt einen Betrieb mit gleicher Frequenz und definierter Phasenlage, zu ermöglichen. Hydrocarbon deposit through the mass flows in the promotion and change the temperature distribution change, which in turn leads to a change in the resonant frequency of the conductor loops. Thus, there is a problem in matching the resonance frequencies of adjacent coupled conductor devices after installation prior to start-up, and to continually reconcile them during operation. in order to enable synchronous operation, ie operation with the same frequency and defined phase position.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lösung aufzu- zeigen, wie eine Heizvorrichtung zur induktiven Heizung einer Kohlenwasserstofflagerstätte mit mehreren Leitereinrichtungen einfacher und zuverlässiger betrieben werden kann. It is an object of the present invention to show a solution, as a heater for inductive heating of a hydrocarbon reservoir with multiple conductor devices can be operated easier and more reliable.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Heizvorrich- tung, durch eine Anordnung sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß den jeweiligen unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche. Eine erfindungsgemäße Heizvorrichtung dient zur induktivenThis object is achieved by a Heizvorrich- device, by an arrangement and by a method having the features according to the respective independent claims. Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims. A heating device according to the invention is used for inductive
Heizung einer Kohlenwasserstofflagerstätte . Die Heizvorrich¬ tung umfasst zumindest zwei Leitereinrichtungen, welche je¬ weils zumindest bereichsweise in die Kohlenwasserstofflager¬ stätte einbringbar sind. Zudem umfasst die Heizvorrichtung zumindest eine Wechselspannungsquelle zum Einspeisen einer Wechselspannung in die zumindest zwei Leitereinrichtungen. Dabei sind die zumindest zwei Leitereinrichtungen elektrisch in Reihe geschaltet. Die Heizvorrichtung kann dazu verwendet werden, einen Kohlenwasserstoff in einer Kohlenwasserstofflagerstätte zu heizen. Eine solche Kohlenwasserstofflagerstätte kann beispielsweise eine Lagerstätte für konventionelles Öl, eine Ölsandlager- stätte, eine Ölschieferlagerstätte, eine Schweröllagerstätte und/oder eine Bitumenlagerstätte sein. Der Kohlenwasserstoff kann ein Gas, ein konventionelles Öl, ein Schweröl, ein extra schweres Öl, ein Ölsand und/oder Bitumen sein. Das Schweröl weist eine dynamische Viskosität von größer als 100 cP und einen API-Grad zwischen 10 und 25 auf. Dabei entsprechen 1000 cP (Centipoise) 1 kg/ms. Der API-Grad (American-Petro- leum-Institute-Grad) beschreibt die relative Dichte des Öls bezogen auf Wasser. Das extra schwere Öl weist eine dynami¬ sche Viskosität bis zu 10000 cP und einen API-Grad unter 10 auf. Ölsand und Bitumen weisen eine dynamische Viskosität größer als 10000 cP und einen API-Grad unter 10 auf. Konven¬ tionelles Öl weist dabei einen API-Grad zwischen 25 und circa 56 auf. Hierbei ist zu beachten, dass der API-Grad oberirdisch gemessen wird, wenn das Erdölbegleitgas entfernt ist. Die angegebene Viskosität gilt für das Öl in der Lager¬ stätte. Daher können sich die Viskosität des konventionellen Öls und des Schweröls überlappen. In einer bevorzugten Ausführungsform kann die Heizvorrichtung mit einem SAGD-Verfahren verwendet werden, bei dem Dampf mittels eines Rohrs beziehungsweise eines Dampfinj ektors in die Kohlenwasserstofflagerstätte eingebracht wird. Mit dem SAGD- Verfahren kann Schweröl und/oder Bitumen gefördert werden. Hier wird die Kohlenwasserstofflagerstätte beziehungsweise das Reservoir zusätzlich durch den Dampf erwärmt. Die Heizvorrichtung kann auch alleine in einer Kohlenwasserstoffla¬ gerstätte eingesetzt werden, ohne dass Dampf in die Lager¬ stätte eingebracht wird. Die Heizvorrichtung weist eine Lei- tereinrichtung beziehungsweise eine Leiterschleife auf. DieHeating a hydrocarbon deposit. The Heizvorrich ¬ processing comprises at least two conductor means, which are introduced per ¬ weils at least partially in the hydrocarbon bearing ¬ site. In addition, the heating device comprises at least one AC voltage source for feeding an AC voltage into the at least two conductor devices. In this case, the at least two conductor devices are electrically connected in series. The heater may be used to heat a hydrocarbon in a hydrocarbon reservoir. Such a hydrocarbon reservoir can be, for example, a reservoir for conventional oil, an oil sand deposit, an oil shale deposit, a heavy oil deposit and / or a bitumen deposit. The hydrocarbon may be a gas, a conventional oil, a heavy oil, an extra heavy oil, an oil sands and / or bitumen. The heavy oil has a dynamic viscosity greater than 100 cP and an API grade between 10 and 25. 1000 cP (centipoise) corresponds to 1 kg / ms. The API degree (American Petro- leum Institute degree) describes the relative density of the oil relative to water. The extra heavy oil has a specific Dynami ¬ viscosity up to 10,000 cps, and an API gravity below 10 on. Oil sands and bitumen have a dynamic viscosity greater than 10,000 cps and an API grade below 10. ¬ conven tional oil in this case has an API gravity between 25 and about 56th It should be noted that the API grade is measured above ground when the associated gas is removed. The specified viscosity applies to the oil in the bearing ¬ site. Therefore, the viscosity of the conventional oil and the heavy oil may overlap. In a preferred embodiment, the heating device can be used with a SAGD process in which steam is introduced into the hydrocarbon reservoir by means of a pipe or a steam injector. The SAGD process can be used to extract heavy oil and / or bitumen. Here, the hydrocarbon reservoir or the reservoir is additionally heated by the steam. The heater may be used in a Kohlenwasserstoffla ¬ gerstätte also alone without steam is introduced into the bearing ¬ site. The heating device has a conductor device or a conductor loop. The
Leitereinrichtung kann beispielsweise eine Länge von mehreren 100 Metern aufweisen. Die Leitereinrichtung ist mit der Wechselspannungsquelle elektrisch verbunden. Somit kann an der Leitereinrichtung eine Wechselspannung angelegt werden bezie- hungsweise ein Wechselstrom eingeprägt werden. Dies hat zur Folge, dass in der Kohlenwasserstofflagerstätte Wirbelströme entstehen, welche die Lagerstätte wiederum erhitzen. Somit kann der Kohlenwasserstoff, der sich in der Kohlenwasserstofflagerstätte befindet, gefördert werden. Conductor device may for example have a length of several 100 meters. The conductor device is electrically connected to the AC voltage source. Thus, an alternating voltage can be applied to the conductor device or an alternating current can be impressed. As a result, eddy currents are created in the hydrocarbon reservoir, which in turn heat the reservoir. Thus, the hydrocarbon that is in the hydrocarbon reservoir can be extracted.
Die Heizvorrichtung umfasst mindestens zwei Leitereinrichtungen, die jeweils eine Leiterschleife umfassen können. Die je¬ weiligen Leitereinrichtungen umfassen Serienkondensatoren, die dazu dienen, den induktiven Spannungsabfall entlang der Leitereinrichtung zu kompensieren. Die jeweiligen Leitereinrichtungen stellen somit jeweils einen Reihenschwingkreis dar, wobei sich eine Induktivität der Leitereinrichtung bzw. des Reihenschwingkreises aus der Geometrie der Leitereinrich- tung beziehungsweise der Bohrung in der Kohlenwasserstoffla¬ gerstätte, dem Leitungsquerschnitt und/oder der Leitfähigkeit des umgebenden Erdreichs ergibt. Die Kapazität des Reihen¬ schwingkreises ergibt sich aus der Ausgestaltung der Serien- kondensatoren . Der Widerstand des Reihenschwingkreises ergibt sich aus dem elektrischen Widerstand der Leitereinrichtung. The heating device comprises at least two conductor devices, each of which may comprise a conductor loop. The per ¬ weiligen conductor means comprise series capacitors serve to compensate the inductive voltage drop along the conductor means. The respective conductor devices thus each represent a series resonant circuit, an inductance of the conductor device or of the series resonant circuit resulting from the geometry of the conductor device. tion or the bore in the Kohlenwasserstoffla ¬ gerstätte, the line cross-section and / or the conductivity of the surrounding soil results. The capacity of the series ¬ resonant circuit results from the design of the series capacitors. The resistance of the series resonant circuit results from the electrical resistance of the conductor device.
Vorliegend sind die zumindest zwei Leitereinrichtungen elek¬ trisch in Reihe geschaltet. Dabei kann jede der Leiterein¬ richtungen in eine separate Bohrung in der Kohlenwasserstoff- lagerstätte eingebracht sein. Die in Reihe geschalteten Lei¬ tereinrichtungen sind mit der Wechselspannungsquelle verbun¬ den. Die zumindest eine Wechselspannungsquelle kann einen Wechselspannungsgenerator, einen Frequenzumrichter oder einen Wechselrichter umfassen. Mit der Wechselspannungsquelle kann eine Wechselspannung in die in Reihe geschalteten Leitereinrichtungen eingekoppelt werden. Vorteilhaft an der Reihenschaltung der benachbarten Leitereinrichtung bzw. Induktorschleifen ist, dass sich eine Gesamtresonanzfrequenz des Gesamtsystems bildet, und die einzelnen Leitereinrichtungen gemeinsam betrieben werden können, ohne dass die jeweiligen Leitereinrichtungen aufeinander abgestimmt sein müssen. Somit kann verhindert werden, dass benachbarte Leitereinrichtungen, die induktiv gekoppelt sind, sich negativ beeinflussen. Dies ermöglicht einen sicheren und zuverlässigen Betrieb der Heizvorrichtung . In the present case the at least two ladder means are elec trically connected in series ¬. It can be introduced into a separate bore in the hydrocarbon reservoir, each of the conductor-¬ directions. The series-connected Lei ¬ tereinrichtungen are verbun ¬ with the AC voltage source. The at least one AC voltage source may include an AC generator, a frequency converter or an inverter. With the AC voltage source, an AC voltage can be coupled into the series-connected conductor devices. An advantage of the series connection of the adjacent conductor device or inductor loops is that an overall resonance frequency of the overall system is formed, and the individual conductor devices can be operated together without the respective conductor devices having to be matched to one another. Thus, it can be prevented that adjacent conductor devices, which are inductively coupled, adversely affect. This allows a safe and reliable operation of the heater.
Bevorzugt umfasst die Heizvorrichtung zumindest zwei Wech¬ selspannungsquellen, welche mittels der zumindest zwei Lei- tereinrichtungen elektrisch in Reihe geschaltet. Durch die zumindest zwei Wechselspannungsquellen kann die nötige elektrische Spannung beziehungsweise der nötige elektrische Strom zum Heizen der Kohlenwasserstofflagerstätte bereitgestellt werden. Die Heizvorrichtung kann auch eine Mehrzahl von Wech- selspannungsquellen und eine Mehrzahl von Leitereinrichtungen aufweisen, wobei jeweils mit einer Wechselspannungsquelle eine Wechselspannung in eine Leitereinrichtung eingespeist wird. Dabei kann jeweils eine Wechselspannungsquelle aus- gangsseitig mit einer der Leitereinrichtungen verbunden sein, wobei die in der Reihenschaltung nachfolgende Wechselspannungsquelle eingangsseitig mit der gleichen Leitereinrichtung verbunden ist. Damit werden auch die jeweiligen Leiterein- richtungen mit der Heizvorrichtung elektrisch in Reihe geschaltet . Preferably, the heating device comprises at least two Wech ¬ selspannungsquellen, which by means of at least two wires tereinrichtungen electrically connected in series. By means of the at least two alternating voltage sources, the necessary electrical voltage or the necessary electric current for heating the hydrocarbon deposit can be made available. The heating device can also have a plurality of alternating voltage sources and a plurality of conductor devices, wherein in each case an alternating voltage source feeds an alternating voltage into a conductor device. In each case, an alternating voltage source can the output side to be connected to one of the conductor devices, wherein the AC voltage source following in the series circuit is connected on the input side to the same conductor device. Thus, the respective conductor devices are also electrically connected in series with the heating device.
In einer Ausführungsform weist die jeweils mit den zumindest zwei Wechselspannungsquellen bereitgestellte Wechselspannung die gleiche Frequenz und Phase auf. Mit anderen Worten werden alle Wechselspannungsquellen mit gleicher Frequenz und gleicher Phasenlage betrieben. Damit kann erreicht werden, dass die jeweiligen Leitereinrichtungen synchron in Phase betrieben werden können. Damit ist es nicht erforderlich, dass die jeweiligen Leiterschleifen bezüglich ihrer Phase aufeinander abgestimmt werden müssen. Somit bedarf es keiner zusätzlichen Bauteile zur Anpassung der Resonanzfrequenzen der Leitereinrichtungen. Somit können Bauteile und Kosten eingespart werden . In one embodiment, the alternating voltage provided with the at least two alternating voltage sources has the same frequency and phase. In other words, all alternating voltage sources are operated with the same frequency and the same phase position. This can be achieved that the respective conductor devices can be operated synchronously in phase. Thus, it is not necessary that the respective conductor loops must be matched with respect to their phase. Thus, there is no need for additional components to match the resonant frequencies of the conductors. Thus, components and costs can be saved.
In einer weiteren Ausgestaltung weist die Heizvorrichtung eine Steuereinrichtung zum Steuern der zumindest zwei Wechselspannungsquellen auf. Die Steuereinrichtung kann eine übergeordnete Steuereinrichtung sein und mit den jeweiligen Wechselspannungsquellen verbunden sein. Mit der Steuereinrichtung kann ein Steuersignal an die Wechselspannungsquellen übertragen werden, um die Frequenz und die Phase der jeweils mit den Wechselspannungsquellen ausgegebenen Wechselspannung anzupassen. Es kann auch vorgesehen sein, dass die Steuerein- richtung durch eine der Wechselspannungsquellen gebildet ist. Diese Wechselspannungsquelle kann dann der Master sein, wäh¬ rend die zumindest eine weitere Wechselspannungsquelle ein Slave ist. Hierbei können die Wechselspannungsquellen mit einer Datenleitung, beispielsweise einer Glasfaserleitung zur Datenübertragung verbunden sein. Damit kann auf zuverlässige Weise ein synchroner Betrieb der einzelnen Leitereinrichtungen ermöglicht werden. Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die zumindest zwei Wech¬ selspannungsquellen zumindest einen Transformator aufweisen. Um die einzelnen Wechselspannungsquellen bezüglich eines Erdpotenzials symmetrisch betreiben zu können, ist es bevorzugt vorgesehen, dass die jeweiligen Wechselspannungsquellen aus- gangsseitig einen Isoliertransformator aufweisen. Die jeweiligen Leitereinrichtungen sind dann mit dem Transformator verbunden . In einer weiteren Ausgestaltung bilden die zumindest zwei Leitereinrichtungen jeweils einen Reihenschwingkreis mit einer Resonanzfrequenz aus, wobei die zumindest zwei Leitereinrichtungen derart ausgebildet sind, dass die Resonanzfre¬ quenzen der zumindest zwei Leitereinrichtungen einen vorbe- stimmten Wert aufweisen. Insbesondere können die Resonanzfre¬ quenzen der zumindest zwei Leitereinrichtungen im Wesentlichen die gleiche Resonanzfrequenz aufweisen. Beispielswiese können die jeweiligen Leitereinrichtungen derart ausgebildet sein, dass deren Resonanzfrequenzen eine Abweichung aufweist, die kleiner als +/-20 % beträgt. Damit kann ein synchronerIn a further embodiment, the heating device has a control device for controlling the at least two alternating voltage sources. The control device may be a higher-level control device and connected to the respective AC voltage sources. With the control device, a control signal can be transmitted to the AC voltage sources in order to adapt the frequency and the phase of the AC voltage respectively output with the AC voltage sources. It can also be provided that the control device is formed by one of the alternating voltage sources. This AC voltage source can be the master, currency ¬ rend the another AC voltage source is at least one slave. In this case, the alternating voltage sources can be connected to a data line, for example a glass fiber line for data transmission. Thus, a synchronous operation of the individual conductor devices can be made possible in a reliable manner. Furthermore, it is advantageous if the at least two Wech ¬ selspannungsquellen comprise at least one transformer. In order to be able to operate the individual AC voltage sources symmetrically with respect to a ground potential, it is preferably provided that the respective AC voltage sources have an isolation transformer on the output side. The respective conductor devices are then connected to the transformer. In another embodiment, the at least two ladder means each form of a series resonant circuit having a resonant frequency, wherein the at least two ladder means are formed such that the Resonanzfre ¬ frequencies of the at least two conductor means voted a reserved have value. In particular, the Resonanzfre ¬ frequencies of the at least two conductor means may have substantially the same resonant frequency. For example, the respective conductor devices may be designed such that their resonance frequencies have a deviation which is less than +/- 20%. This can be a synchronous
Betrieb der jeweiligen Leitereinrichtungen ermöglicht werden. Operation of the respective conductor devices are made possible.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weisen die zumindest zwei Leitereinrichtungen jeweils ein Kompensationselement zum Anpassen der Resonanzfrequenz auf. Das jeweilige Kompensati¬ onselement kann beispielsweise zumindest eine Spule und/oder zumindest einen Kondensator aufweisen. Diese können elektrisch mit der jeweiligen Leitereinrichtung verbunden werden. Somit kann auf einfache Weise die jeweilige Resonanzfrequenz der Leitereinrichtung angepasst werden. According to a further embodiment, the at least two conductor devices each have a compensation element for adapting the resonance frequency. The respective Kompensati ¬ onselement may for example comprise at least one coil and / or at least one capacitor. These can be electrically connected to the respective conductor device. Thus, the respective resonant frequency of the conductor device can be adapted in a simple manner.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die zumindest zwei Wech¬ selspannungsquellen nebeneinander angeordnet sind. Da die jeweiligen Wechselspannungsquellen mittels der Leitereinrich- tungen in Reihe geschaltet sind, bedarf es einer zusätzlichen elektrischen Verbindung zwischen der ersten und der letzten Wechselspannungsquelle. Diese elektrische Verbindung kann beispielsweise oberirdisch angeordnet sein. Wenn die Wechsel- richter möglichst nahe nebeneinander oder mit einem geringen Abstand zueinander angeordnet sind, kann eine elektrische oberirdische Verbindungsleitung mit einer geringen Länge gewählt werden. Furthermore, it is advantageous if the at least two alternating ¬ selspannungsquellen are arranged side by side. Since the respective AC voltage sources are connected in series by means of the conductor devices, an additional electrical connection is required between the first and the last AC voltage source. This electrical connection can be arranged above ground, for example. If the Are arranged as close as possible next to each other or with a small distance from each other, an electrical connection cable with a short length can be selected.
In einer Ausführungsform weist die Heizvorrichtung eine Mehrzahl von Leitereinrichtungen auf, welche zueinander sternförmig angeordnet sind. In dem Fall kann die Heizvorrichtung ebenfalls eine Mehrzahl von Wechselspannungsquellen aufwei- sen, wobei jeweils eine Wechselspannungsquelle mit einer der Leitereinrichtungen verbunden ist. Die Leitereinrichtungen können zueinander im Wesentlichen sternförmig angeordnet sein. Auf diese Weise kann eine elektrische Verbindung mit einer geringen Länge zwischen den Wechselspannungsgeneratoren ermöglicht werden. Zudem kann durch die sternförmige Anord¬ nung ein großflächiges Gebiet in der Kohlenwasserstofflager- stätte mittels der Leitereinrichtungen erwärmt werden. In one embodiment, the heating device has a plurality of conductor devices, which are arranged star-shaped relative to one another. In this case, the heating device may also have a plurality of alternating voltage sources, wherein in each case one alternating voltage source is connected to one of the conductor devices. The conductor devices can be arranged substantially star-shaped relative to one another. In this way, an electrical connection with a short length between the AC generators can be made possible. In addition, a large-surface area in the Kohlenwasserstofflager- site can be heated by means of the conductor means through the star-shaped Anord ¬ voltage.
In einer weiteren Ausführungsform weist die Heizvorrichtung eine Mehrzahl von Wechselspannungsquellen und eine Mehrzahl von Leitereinrichtungen auf, wobei die Mehrzahl von Wechselspannungsquellen entlang einer ersten Richtung nebeneinander angeordnet sind und wobei sich die Mehrzahl von Leiterein¬ richtungen jeweils entlang einer zu der ersten Richtung senk- rechten, zweiten Richtung erstrecken. Hierbei ist es insbesondere vorgesehen, dass die Mehrzahl von Leitereinrichtungen im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet ist. Die Wechselspannungsquellen können entlang der ersten Richtung nebeneinander angeordnet sein. Die Leitereinrichtungen können sich im Wesentlichen parallel zueinander senkrecht zu dieser ersten Richtung entlang einer zweiten Richtung erstrecken. Somit kann einerseits erreicht werden, dass die jeweiligen Wechselspannungsquellen nah beieinander angeordnet sind. Zum anderen kann erreicht werden, dass mit den jeweiligen Leiter- einrichtungen ein weitläufiges Gebiet erwärmt werden kann. In a further embodiment, the heater comprises a plurality of alternating voltage sources and a plurality of conductor means, wherein the majority are arranged from alternating voltage sources along a first direction adjacent to one another and wherein the plurality of conductor-¬ directions in each case along a to the first direction perpendicular right, extend second direction. In this case, it is provided in particular that the plurality of conductor devices is arranged substantially parallel to one another. The AC voltage sources may be arranged side by side along the first direction. The conductor means may extend substantially parallel to one another perpendicular to this first direction along a second direction. Thus, on the one hand, it can be achieved that the respective AC voltage sources are arranged close to one another. On the other hand, it can be achieved that a large area can be heated with the respective conductor devices.
Eine erfindungsgemäße Anordnung zur Förderung von Kohlenwas¬ serstoffen aus einer Kohlenwasserstofflagerstätte umfasst eine erfindungsgemäße Heizvorrichtung. Darüber hinaus umfasst die Anordnung ein Förderrohr zum Fördern des mittels der Heizvorrichtung erwärmten Kohlenwasserstoffs. Die Anordnung kann zudem ein entsprechendes Rohr beziehungsweise einen Dampfinj ektor aufweisen, durch welchen Wasserdampf, der mit einem Lösungsmittel versetzt sein kann, in die Kohlenwasserstofflagerstätte eingebracht werden kann. Comprises an arrangement according to the invention for promoting Kohlenwas ¬ hydro- from a hydrocarbon reservoir a heating device according to the invention. In addition, the arrangement comprises a delivery pipe for conveying the hydrocarbon heated by means of the heating device. The arrangement may also have a corresponding pipe or a Dampfinj ector, through which water vapor, which may be mixed with a solvent, can be introduced into the hydrocarbon reservoir.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren dient zur induktiven Heizung einer Kohlenwasserstofflagerstätte . Dabei werden zumindest zwei Leitereinrichtungen bereitgestellt und jeweils zumindest bereichsweise in die Kohlenwasserstofflagerstätte einge¬ bracht. Zudem wird mittels zumindest einer Wechselspannungs¬ quelle eine Wechselspannung in die zumindest zwei Leiterein- richtungen eingespeist. Zudem werden die zumindest zwei Lei¬ tereinrichtungen elektrisch in Reihe geschaltet. An inventive method is used for inductive heating of a hydrocarbon reservoir. Two conductor means are at least provided and in each case at least partially introduced ¬ incorporated into the hydrocarbon reservoir. In addition, an AC voltage in said at least two Leiterein- devices is fed by at least one AC ¬ source. In addition, the at least two Lei ¬ device devices are electrically connected in series.
Die mit Bezug auf die erfindungsgemäße Heizvorrichtung vorge¬ stellten bevorzugten Ausführungsformen und deren Vorteile gelten entsprechend für die erfindungsgemäße Anordnung sowie für das erfindungsgemäße Verfahren. With reference to the heater according to the invention pre ¬ presented preferred embodiments and their advantages apply correspondingly for the inventive arrangement and for the inventive method.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinati¬ onen, sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Further features of the invention will become apparent from the claims, the figures and the description of the figures. The description above mentioned features and feature combination Nati ¬ ones, as well as mentioned below in the figure description and / or alone shown in the figures features and combinations of features can be used not only in the respectively specified combination but also in other combinations or in isolation, without to leave the scope of the invention.
Die Erfindung wird nun anhand von bevorzugten Ausführungsbei¬ spielen sowie unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnun- gen näher erläutert. Dabei zeigen: FIG 1 eine Anordnung zur Förderung von Kohlenwasserstoff aus einer Kohlenwasserstofflagerstätte mit einer Hei z orrichtung,· The invention will now be described with reference to preferred Ausführungsbei ¬ games and with reference to the accompanying drawings closer. Showing: 1 shows an arrangement for the production of hydrocarbon from a hydrocarbon reservoir with a heating device,
FIG 2 die Heizvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform, bei welcher eine Mehrzahl von Wechselspannungsquellen in Reihe geschaltet sind; 2 shows the heating device according to a first embodiment, in which a plurality of AC voltage sources are connected in series;
FIG 3 die Heizvorrichtung gemäß FIG 2 in einer weiteren 3 shows the heater according to FIG 2 in another
Ausführungsform;  embodiment;
FIG 4 die Heizvorrichtung in einer weiteren Ausführungsform, wobei die Leitereinrichtungen sternförmig zueinander angeordnet sind; und 4 shows the heating device in a further embodiment, wherein the conductor means are arranged in a star shape to each other; and
FIG 5 die Heizvorrichtung in einer weiteren Ausführungsform, wobei die Leiterschleifen im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind. In den Figuren werden gleiche und funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen. 5 shows the heating device in a further embodiment, wherein the conductor loops are arranged substantially parallel to each other. In the figures, identical and functionally identical elements are provided with the same reference numerals.
FIG 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Anordnung 1 zur Förderung von Kohlenwasserstoff aus einer Kohlenwasser- stofflagerstätte 3. Die Kohlenwasserstofflagerstätte 3 kann eine Lagerstätte für konventionelles Öl, eine Ölsandlager- stätte, eine Ölschieferlagerstätte, eine Schweröllagerstätte und/oder eine Bitumenlagerstätte sein. Der Kohlenwasserstoff kann ein Gas, ein konventionelles Öl, ein Schweröl, ein extra schweres Öl, ein Ölsand und/oder Bitumen sein. 1 shows a schematic representation of an arrangement 1 for conveying hydrocarbon from a hydrocarbon deposit 3. The hydrocarbon deposit 3 may be a reservoir for conventional oil, an oil sand deposit, an oil shale deposit, a heavy oil deposit and / or a bitumen deposit. The hydrocarbon may be a gas, a conventional oil, a heavy oil, an extra heavy oil, an oil sands and / or bitumen.
Bei der Anordnung 1 von FIG 1 wird üblicherweise gemäß dem SAGD-Verfahren mittels eines Rohrs 2 beziehungsweise eines Dampfinj ektors , der innerhalb der Kohlenwasserstofflagerstät- te 3 angeordnet ist, Wasserdampf in die Kohlenwasserstoffla¬ gerstätte 3 eingebracht. Der Wasserdampf kann zudem mit einem Lösungsmittel versetzt sein. Dies bewirkt, dass sich der Koh¬ lenwasserstoff aus der Kohlenwasserstofflagerstätte 3 heraus- löst und mit einem Förderrohr 4 abtransportiert werden kann. Der Kohlenwasserstoff, der bei dem SAGD-Verfahren gefördert wird, ist insbesondere Schweröl und/oder Bitumen. Zudem weist die Anordnung 1 eine Heizvorrichtung 5 auf, mittels welcher die Kohlenwasserstofflagerstätte 3 bereichsweise erwärmt be¬ ziehungsweise geheizt werden kann. In the arrangement 1 of FIG 1, steam is introduced into the Kohlenwasserstoffla ¬ gerstätte 3 is usually according to the SAGD method by means of a pipe 2 and a Dampfinj ector disposed within the Kohlenwasserstofflagerstät- te 3. The water vapor can also be mixed with a solvent. This causes the Koh ¬ lenwasserstoff from the hydrocarbon reservoir 3 challenges dissolves and can be removed with a conveyor pipe 4. The hydrocarbon produced by the SAGD process is in particular heavy oil and / or bitumen. 1 In addition, the arrangement comprises a heater 5, by means of which the hydrocarbon reservoir 3 can be heated in regions, be ¬ relationship as heated.
Die Heizvorrichtung 5 umfasst eine Leitereinrichtung 6. Zudem weist die Heizvorrichtung 5 eine Wechselspannungsquelle 7 auf, der elektrisch mit der Leitereinrichtung 6 verbunden ist. Mittels der Wechselspannungsquelle 7 kann eine Wechsel¬ spannung an der Leitereinrichtung 6 angelegt werden beziehungsweise ein Wechselstrom in die Leitereinrichtung 6 eingeprägt werden. Dies hat zur Folge, dass in der Kohlenwasser- stofflagerstätte 3 Wirbelströme entstehen, welche die Kohlen¬ wasserstofflagerstätte 3 bereichsweise erwärmen. Die Heizvor¬ richtung 5 kann - wie in FIG 1 dargestellt - bei dem SAGD- Verfahren eingesetzt werden. Die Heizvorrichtung 5 kann auch bei einem Förderungsverfahren verwendet werden, bei dem kein Wasserdampf in die Kohlenwasserstofflagerstätte 3 eingebracht wird . The heating device 5 comprises a conductor device 6. In addition, the heating device 5 has an alternating voltage source 7, which is electrically connected to the conductor device 6. By means of the alternating voltage source 7, a change ¬ voltage applied to the conductor means 6 and an alternating current can be impressed into the fiber device. 6 This has the consequence that in the hydrocarbon deposit 3 eddy currents arise, which heat the coal ¬ hydrogen deposit 3 in some areas. The Heizvor ¬ direction 5 can - as shown in FIG 1 - are used in the SAGD method. The heating device 5 can also be used in a production process in which no water vapor is introduced into the hydrocarbon deposit 3.
Die Anordnung und die Abmessungen der Leitereinrichtung 6 sowie des Rohrs 2 und des Förderrohrs 4 in FIG 1 sind rein bei- spielhaft zu verstehen. Die Hin- und Rückleiter der Leitereinrichtung 6 weisen in der Kohlenwasserstofflagerstätte 3 üblicherweise einen gewissen Mindestabstand auf, der bei¬ spielsweise zwischen 20 und 100 Metern in horizontaler Richtung betragen kann. Andernfalls kompensieren sich die Magnet- felder der entgegengesetzt verlaufenden Ströme weitgehend und es wird keine Heizleistung in die Kohlenwasserstofflagerstät¬ te 3 eingebracht. Dagegen sind eng aneinander verlaufende Hin- und Rückleiter bei der Durchführung durch Deckgebirge sinnvoll, um dort die Verluste zu minimieren. Beim SAGD- Verfahren werden das Rohr 2 und ein darunterliegender Produ- cer üblicherweise übereinander mit einem vertikalen Abstand von circa fünf Metern angeordnet. FIG 2 zeigt eine schematische Darstellung der HeizvorrichtungThe arrangement and the dimensions of the conductor device 6 and of the tube 2 and of the delivery tube 4 in FIG. 1 are to be understood purely by way of example. The forward and return conductors of the conductor means 6 comprise in the hydrocarbon reservoir 3 is usually a certain minimum distance, which may be at ¬ play between 20 and 100 meters in the horizontal direction. Otherwise, the magnetic fields of the oppositely flowing currents largely compensate each other and no heating power is introduced into the hydrocarbon storages 3. On the other hand, it is sensible to use the back and forth ladders that run close to each other when passing through overburden in order to minimize losses there. In the SAGD process, pipe 2 and an underlying producer are usually placed one above the other at a vertical distance of about five meters. 2 shows a schematic representation of the heating device
5 gemäß einer ersten Ausführungsform. Vorliegend weist die Heizvorrichtung 5 eine Mehrzahl von Wechselspannungsquellen 7 auf. Die jeweiligen Wechselspannungsquellen 7 können bei- spielsweise durch einen Wechselspannungsgenerator, einen Frequenzumrichter oder einen Wechselrichter gebildet sein. Darüber hinaus umfasst die Heizvorrichtung 5 eine Mehrzahl von Leitereinrichtungen 6. Die jeweiligen Wechselspannungsquellen 7 sind vorliegend mittels der Leitereinrichtungen 6 in Reihe geschaltet. Dabei sind die jeweiligen Wechselspannungsquellen 7 ausgangsseitig jeweils mit einem Hinleiter 8 der Leitereinrichtung 6 verbunden. Zudem sind die jeweiligen Wechselspannungsquellen 7 eingangsseitig mit einem jeweiligen Rückleiter der Leitereinrichtung 6 elektrisch verbunden. In dem vorlie- genden Ausführungsbeispiel ist die letzte der Leiterschleifen5 according to a first embodiment. In the present case, the heating device 5 has a plurality of alternating voltage sources 7. The respective AC voltage sources 7 may be formed, for example, by an AC voltage generator, a frequency converter or an inverter. In addition, the heating device 5 comprises a plurality of conductor devices 6. The respective alternating voltage sources 7 are in the present case connected in series by means of the conductor devices 6. The respective AC voltage sources 7 are connected on the output side in each case with a forward conductor 8 of the conductor device 6. In addition, the respective AC voltage sources 7 are electrically connected on the input side to a respective return conductor of the conductor device 6. In the present embodiment, the last one is the conductor loop
6 zudem eingangsseitig über eine Verbindungsleitung 10 mit einem Eingang der ersten Wechselspannungsquelle 7 verbunden. 6 also connected on the input side via a connecting line 10 to an input of the first AC voltage source 7.
Die Leitereinrichtungen 6 weisen Serienkondensatoren auf, um den induktiven Spannungsabfall mit der Leitereinrichtung 6 zu reduzieren. Die jeweiligen Leitereinrichtungen stellen einen Reihenschwingkreis, insbesondere einen LCR-Reihenschwing- kreis, dar. Dabei ergibt sich die Induktivität des Reihen¬ schwingkreises aus der Geometrie der Leitereinrichtung 6 in der Bohrung in der Kohlenwasserstofflagerstätte, dem Lei¬ tungsquerschnitt und/oder der Leitfähigkeit des Erdreichs in der Kohlenwasserstofflagerstätte 3. Die Kapazität des Reihen¬ schwingkreises ergibt sich aus der Ausgestaltung der Serienkondensatoren. Der Widerstand des Reihenschwingkreises ergibt sich aus dem kleinen elektrischen Widerstand der Leitereinrichtung 6 selbst, die die Primärwicklung darstellt, und dem transformierten Widerstand der Kohlenwasserstofflagerstätte 3, die als Sekundärwicklung fungiert und den eigentlichen Lastwiderstand darstellt. Dabei sind die jeweiligen Leiter- einrichtungen 6 derart ausgebildet, dass diese im Wesentli¬ chen die gleiche Resonanzfrequenz aufweisen. Bei der Heizvorrichtung 5 sind die jeweiligen Leitereinrichtungen 6 elektrisch in Reihe geschaltet. Vorteilhaft bei der Reihenschaltung der benachbarten Leitereinrichtungen 6 ist der Aspekt, dass sich für das Gesamtsystem eine Gesamtreso- nanzfrequenz ausbildet, bei der die jeweiligen Leitereinrichtungen synchron in Phase betrieben werden können. Hierzu können die jeweiligen Wechselspannungsquellen 7 entsprechend angesteuert werden. Insbesondere kann mit den jeweiligen Wechselspannungsquellen 7 eine Wechselspannung in die jeweiligen Leitereinrichtungen 6 bzw. deren Hinleiter 8 eingespeist werden, die die gleiche Frequenz und Phase aufweist. Somit kann ein synchroner Betrieb der jeweiligen Leitereinrichtungen 6 ermöglicht werden. Hierzu können die Wechselspannungsquellen 7 mit einer hier nicht dargestellten Steuereinrichtung ange- steuert werden. Die Steuereinrichtung kann auch durch eine der Wechselspannungsquellen 7 gebildet sein. Durch den synchronen Betrieb kann verhindert werden, dass sich die jewei¬ ligen Leitereinrichtungen 6 gegenseitig negativ beeinflussen. FIG 3 zeigt eine Heizvorrichtung 5 gemäß einer weiteren Ausführungsform. Diese Heizvorrichtung 5 unterscheidet sich von der Heizvorrichtung 5 gemäß FIG 2 dadurch, dass die jeweiligen Wechselspannungsquellen 7 jeweils einen Transformator 11 aufweisen. Dabei sind die jeweiligen Transformatoren 11 aus- gangsseitig mit den jeweiligen Leitereinrichtungen 6 verbunden. Somit kann ein symmetrischer Betrieb der Wechselspannungsquellen 7 bezüglich des Erdpotenzials erreicht werden. The conductor devices 6 have series capacitors in order to reduce the inductive voltage drop with the conductor device 6. The respective conductor means provide a series resonant circuit, in particular a LCR series resonant circuit is. In this case, the inductance of the series ¬ resonant circuit from the geometry of the conductor means 6 is produced in the bore in the hydrocarbon reservoir, the Lei ¬ tung cross-section and / or the conductivity of the soil in the hydrocarbon reservoir 3. The capacity of the series ¬ resonant circuit results from the design of the series capacitors. The resistance of the series resonant circuit results from the small electrical resistance of the conductor device 6 itself, which represents the primary winding, and the transformed resistance of the hydrocarbon deposit 3, which acts as a secondary winding and represents the actual load resistance. The respective conductor means 6 are formed such that they have the same resonant frequency in Wesentli ¬ chen. In the heater 5, the respective conductor devices 6 are electrically connected in series. An advantage in the series connection of the adjacent conductor devices 6 is the aspect that an overall resonant frequency is formed for the overall system, in which the respective conductor devices can be operated synchronously in phase. For this purpose, the respective AC voltage sources 7 can be controlled accordingly. In particular, with the respective AC voltage sources 7, an AC voltage can be fed into the respective conductor devices 6 or their forward conductor 8, which has the same frequency and phase. Thus, a synchronous operation of the respective conductor devices 6 can be made possible. For this purpose, the AC voltage sources 7 can be controlled by a control device, not shown here. The control device can also be formed by one of the alternating voltage sources 7. Through the synchronous operation can be prevented that the jewei ¬ time conductor means 6 adversely affect each other. 3 shows a heating device 5 according to another embodiment. This heating device 5 differs from the heating device 5 according to FIG. 2 in that the respective AC voltage sources 7 each have a transformer 11. The respective transformers 11 are connected on the output side to the respective conductor devices 6. Thus, a symmetrical operation of the AC voltage sources 7 can be achieved with respect to the ground potential.
FIG 4 zeigt eine Heizvorrichtung 5 gemäß einer weiteren Aus- führungsform. Vorliegend sind eine Mehrzahl von Wechselspannungsquellen 7 zentral nebeneinander angeordnet. Somit kann auf eine lange elektrische Verbindungsleitung 10 verzichtet werden, die üblicherweise oberirdisch verlegt wird und nicht zur Erwärmung der Kohlenwasserstofflagerstätte 3 beiträgt verzichtet werden. Die Wechselspannungsquellen 7 können in einem Bereich angeordnet werden, in dem auch das Rohr 2 und/oder das Förderrohr 4 in das Erdreich eingebracht wird. Vorliegend sind die jeweiligen Leitereinrichtungen 6 zueinan- der sternförmig angeordnet. Auf diese Weise kann eine gro߬ flächige Kohlenwasserstofflagerstätte 3 mittels der Heizvor¬ richtung 5 erwärmt werden. FIG 5 zeigt eine Heizvorrichtung 5 gemäß einer weiteren Ausführungsform. Hierbei sind die Wechselspannungsquellen 7 entlang einer ersten Richtung 12 nebeneinander bzw. hintereinander angeordnet. Die Leitereinrichtungen 6 sind so ausgebil¬ det, dass sich diese im Wesentlichen einer entlang zur ersten Richtung 12 senkrechten zweiten Richtung 13 erstrecken. Zudem sind die Leitereinrichtungen 6 im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet. Dabei kann bei den Positionen 14 und 15, an denen jeweils vier Anschlüsse der Leitereinrichtungen 6 vorliegen, jeweils zwei Wechselspannungsquellen 7 vorgesehen sein. 4 shows a heating device 5 according to another embodiment. In the present case, a plurality of alternating voltage sources 7 are arranged centrally next to one another. Thus can be dispensed with a long electrical connection line 10, which is usually laid above ground and does not contribute to the heating of the hydrocarbon reservoir 3 omitted. The alternating voltage sources 7 can be arranged in a region in which the tube 2 and / or the delivery tube 4 is introduced into the soil. In the present case, the respective conductor devices 6 are connected to one another. arranged in a star shape. In this way a large-scale ¬ hydrocarbon reservoir may be heated by means of the 3 Heizvor ¬ direction. 5 5 shows a heating device 5 according to another embodiment. Here, the AC voltage sources 7 along a first direction 12 are arranged side by side or one behind the other. The conductor means 6 are ausgebil ¬ det that these extend substantially along a first direction 12 perpendicular second direction. 13 In addition, the conductor devices 6 are arranged substantially parallel to one another. In this case, in the positions 14 and 15, at which four terminals of the conductor devices 6 are present, in each case two alternating voltage sources 7 may be provided.
Mittels der Heizvorrichtung 5 kann eine Analyse bezüglich der Erfordernisse des Betriebs einer Vielzahl von Leitereinrichtungen 6 erfolgen, wie sie zur Ausbeutung großer Kohlenwas- serstofflagerstätten 3 beim kommerziellen Einsatz der Technologie benötigt werden. Durch die Reihenschaltung der Wechselspannungsquellen 7 und die Reihenschaltung der Leitereinrichtungen 6 kann ein synchroner Betrieb der jeweiligen Leitereinrichtungen 6 ermöglicht werden. Somit müssen die jewei- ligen Leitereinrichtungen 6 im Betrieb nicht aufeinander an- gepasst werden. Zudem bedarf es keiner zusätzlichen Bauteile zur Anpassung der jeweiligen Leitereinrichtungen. Somit können Bauteile und damit Kosten eingespart werden. By means of the heating device 5, an analysis can be made with regard to the requirements of the operation of a multiplicity of conductor devices 6, such as are required for the exploitation of large hydrocarbon reservoirs 3 in commercial use of the technology. By the series connection of the alternating voltage sources 7 and the series connection of the conductor devices 6, a synchronous operation of the respective conductor devices 6 can be made possible. Thus, the respective conductor devices 6 do not have to be adapted to one another during operation. In addition, there is no need for additional components for adapting the respective conductor devices. Thus, components and thus costs can be saved.

Claims

Patentansprüche claims
1. Heizvorrichtung (5) zur induktiven Heizung einer Kohlenwasserstofflagerstätte (3) mit zumindest zwei Leitereinrich- tungen (6), welche jeweils zumindest bereichsweise in die Kohlenwasserstofflagerstätte (3) einbringbar sind, und mit zumindest einer Wechselspannungsquelle (7) zum Einspeisen einer Wechselspannung in die zumindest zwei Leitereinrichtungen (6), dadurch gekennzeichnet, dass 1. A heating device (5) for inductive heating of a hydrocarbon reservoir (3) with at least two Leitereinrich- lines (6), each at least partially in the hydrocarbon reservoir (3) can be introduced, and with at least one AC voltage source (7) for supplying an AC voltage in the at least two conductor devices (6), characterized in that
die zumindest zwei Leitereinrichtungen (6) elektrisch in Reihe geschaltet sind. the at least two conductor devices (6) are electrically connected in series.
2. Heizvorrichtung (5) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizvorrichtung (5) zumindest zwei Wechselspan- nungsquellen (7) aufweist, welche mittels der zumindest zwei Leitereinrichtungen (6) elektrisch in Reihe geschaltet sind. 2. Heating device (5) according to claim 1, characterized in that the heating device (5) at least two AC voltage sources (7), which are electrically connected in series by means of the at least two conductor means (6).
3. Heizvorrichtung (5) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweils mit den zumindest zwei Wechselspan- nungsquellen (7) bereitgestellte Wechselspannung die gleiche Frequenz und Phase aufweist. 3. Heating device (5) according to claim 2, characterized in that the respectively provided with the at least two AC voltage sources (7) AC voltage has the same frequency and phase.
4. Heizvorrichtung (5) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizvorrichtung (5) eine Steuerein- richtung zum Steuern der zumindest zwei Wechselspannungsquel¬ len (7) aufweist. 4. Heating device (5) according to claim 2 or 3, characterized in that the heating device (5) has a control device for controlling the at least two alternating voltage sources (7).
5. Heizvorrichtung (5) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest zwei Wechselspan- nungsquellen (7) jeweils einen Transformator (11) aufweisen. 5. Heating device (5) according to one of claims 2 to 4, characterized in that the at least two AC voltage sources (7) each have a transformer (11).
6. Heizvorrichtung (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest zwei Leiter¬ einrichtungen (6) jeweils einen Reihenschwingkreis mit einer Resonanzfrequenz ausbilden, wobei die zumindest zwei Leitereinrichtungen (6) derart ausgebildet sind, dass die Resonanz¬ frequenzen der zumindest zwei Leitereinrichtungen (6) einen vorbestimmten Wert aufweisen. 6. Heating device (5) according to one of the preceding claims, characterized in that the at least two conductor ¬ devices (6) each form a series resonant circuit having a resonant frequency, wherein the at least two conductor means (6) are formed such that the resonance ¬ frequencies the at least two conductor devices (6) have a predetermined value.
7. Heizvorrichtung (5) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest zwei Leitereinrichtungen (6) jeweils ein Kompensationselement zum Anpassen der Resonanzfrequenz aufweisen. 7. Heating device (5) according to claim 6, characterized in that the at least two conductor devices (6) each have a compensation element for adjusting the resonance frequency.
8. Heizvorrichtung (5) nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest zwei Wechselspan¬ nungsquellen (7) nebeneinander angeordnet sind. 8. Heating device (5) according to one of claims 2 to 7, characterized in that the at least two alternating voltage sources ¬ (7) are arranged side by side.
9. Heizvorrichtung (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizvorrichtung (5) eine Mehrzahl von Leitereinrichtungen (6) aufweist, welche zueinander sternförmig angeordnet ist. 9. heating device (5) according to any one of the preceding claims, characterized in that the heating device (5) comprises a plurality of conductor means (6) which is arranged star-shaped to each other.
10. Heizvorrichtung (5) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizvorrichtung (5) eine Mehr¬ zahl von Wechselspannungsquellen (7) und eine Mehrzahl von Leitereinrichtungen (6) aufweist, wobei die Mehrzahl von Wechselspannungsquellen (7) entlang einer ersten Richtung10. A heating apparatus (5) according to one of claims 1 to 8, characterized in that the heating device (5) has a multi ¬ plurality of alternating voltage sources (7) and a plurality of conductor means (6), wherein the plurality of alternating current sources (7) along a first direction
(12) nebeneinander angeordnet sind und wobei sich die Mehrzahl von Leitereinrichtungen (6) jeweils entlang einer zur ersten Richtung (12) senkrechten, zweiten Richtung (13) erstrecken . (12) are arranged side by side and wherein the plurality of conductor means (6) in each case along a first direction (12) perpendicular, the second direction (13) extend.
11. Heizvorrichtung (5) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrzahl von Leitereinrichtungen (6) im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet ist. 11. Heating device (5) according to claim 10, characterized in that the plurality of conductor devices (6) is arranged substantially parallel to each other.
12. Anordnung (1) zur Förderung von Kohlenwasserstoff aus einer Kohlenwasserstofflagerstätte (3) mit einer Heizvorrich¬ tung (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche zum Erwärmen des Kohlenwasserstoffs und mit einem Förderrohr (4) zum För¬ dern des mittels der Heizvorrichtung (5) erwärmten Kohlenwas- serstoffs. 12. Arrangement (1) for conveying hydrocarbon from a hydrocarbon deposit (3) with a Heizvorrich ¬ device (5) according to one of the preceding claims for heating the hydrocarbon and with a delivery pipe (4) for För ¬ countries of means of the heating device (5 ) heated hydrocarbon.
13. Verfahren zur induktiven Heizung einer Kohlenwasserstoff- lagerstätte (3) mittels einer Heizvorrichtung (5) , bei wel- ehern zumindest zwei Leitereinrichtungen (6) bereitgestellt werden und jeweils zumindest bereichsweise in die Kohlenwas¬ serstofflagerstätte (3) eingebracht werden, und mittels zu¬ mindest einer Wechselspannungsquelle eine Wechselspannung in die zumindest zwei Leitereinrichtungen (6) eingespeist wird, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest zwei Leiterein¬ richtungen (6) elektrisch in Reihe geschaltet werden. 13. Method for inductive heating of a hydrocarbon deposit (3) by means of a heating device (5), in which are ehern at least two ladder means (6) provided and are each at least partially inserted into the Kohlenwas ¬ serstofflagerstätte (3), and means to ¬ least an AC voltage source, an alternating voltage in the at least two ladder means (6) is fed, characterized in that the at least two Leiterein ¬ directions (6) are electrically connected in series.
PCT/EP2016/059334 2015-06-11 2016-04-27 Heating device for inductively heating a hydrocarbon deposit and comprising conductor devices connected in series, an arrangement, and a method WO2016198208A1 (en)

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US4043393A (en) * 1976-07-29 1977-08-23 Fisher Sidney T Extraction from underground coal deposits
DE102007008292A1 (en) * 2007-02-16 2008-08-21 Siemens Ag Hydrocarbon-containing substance extraction device, has production pipeline, and injection pipeline including active area designed as induction heater with respect to environment of active area in underground deposits
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