MX2008010923A - Metodo para la extraccion de hidrocarburos a partir de formaciones de piedra caliza. - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a un sistema y método para extraer productos de hidrocarburos desde la piedra caliza utilizando fuentes de energía nuclear para suministrar la energía para fracturar las formaciones de piedra caliza y proporcionar suficiente calor y presión para producir los productos de hidrocarburos líquidos y gaseosos. Las modalidades de la presente invención también describen etapas para extraer los productos de hidrocarburos de las formaciones de piedra caliza.

Description

METODO PARA LA EXTRACCION DE HIDROCARBUROS A PARTIR DE FORMACIONES DE PIEDRA CALIZA Campo de la Invención La presente invención se refiere al uso de fuentes de energía alternativa para crear un método y sistema que minimiza el costo de producción de los hidrocarburos utilizables de los esquistos ricos en hidrocarburos o formaciones geológicas de "esquitos de petróleo" y "piedra caliza". El diseño ventajoso de la presente invención, que incluye un sistema y método para la recuperación de hidrocarburos, proporciona varios beneficios incluyendo la minimización de los costos de entrada de energía, la limitación del uso de agua y la reducción de la emisión de gases de invernadero y otras emisiones y efluentes, tales como dióxido de carbono y otros gases y líquidos. Antecedentes de la Invención El descubrimiento de sistemas y métodos mejorados y económicos para la extracción de hidrocarburos a partir de formaciones de rocas ricas en substancias orgánicas, tales como formaciones de esquistos de petróleo y piedra caliza, ha sido : un desafío durante muchos años. Históricamente, una cantidad substancial de hidrocarburos son producidos a partir de depósitos subterráneos. Los depósitos pueden incluir formaciones de Ref.195493 esquistos y piedra caliza, ricas en substancias orgánicas, a partir de las cuales se derivan los hidrocarburos . Los esquistos contienen un precursor de hidrocarburos conocido como kerógeno . El kerógeno es un material orgánico complejo que puede madurar naturalmente hasta los hidrocarburos cuando el mismo es expuesto a temperaturas arriba de 100 2C. Sin embargo, este proceso puede ser extremadamente lento y se lleva a cabo durante el tiempo geológico. Las formaciones de esquistos de petróleo inmaduros, son aquellas que todavía liberan su kerógeno en la forma de hidrocarburos. Estas formaciones de roca ricas en substancias orgánicas representan una fuente de energía no descubierta, vasta. El kerógeno, sin embargo, debe ser recuperado de las formaciones de esquistos de petróleo, lo cual, bajo los métodos conocidos previos pueden ser complejos y de extracción costosa, que pueden tener un impacto ambiental negativo tal como gases de invernadero y otras emisiones y efluentes, tales como dióxido de carbono y otros gases y líquidos . En un método conocido, el esquisto de petróleo que lleva kerógeno cerca de la superficie puede ser extraído y triturado y, en un proceso conocido como destilación in situ, el esquisto triturado puede ser calentado entonces a temperaturas elevadas para convertir el kerógeno a los hidrocarburos líquidos. Sin embargo, existe un número de desventajas para la producción superficial del petróleo de los esquistos incluyendo altos costos de extracción, trituración, y destilación in situ del esquisto y un impacto ambiental negativo, el cual también incluye el costo del desecho de los escombros del esquisto, la rehabilitación y la limpieza del sitio. Además, muchos depósitos de esquisto de petróleo están a profundidades que hacen la operación de extracción superficial impráctica. En otros métodos, el petróleo está presente en ciertas formaciones geológicas a profundidades variables en la corteza de la tierra. En muchos casos, se requiere equipo costoso, sofisticado, para la recuperación. El petróleo usualmente se encuentra atrapado en una capa de arenisca porosa, la cual radica debajo de una capa doblada o con forma de domo de alguna roca porosa tal como la piedra caliza. En otras formaciones, el petróleo es atrapado como en una falla, o ruptura, en las capas de la corteza. En las formaciones plegadas y con forma de domo de la piedra caliza, el gas natural está presente usualmente abajo de la capa no porosa e inmediatamente arriba del petróleo. Abajo de la capa de petróleo, la arenisca está saturada usualmente con agua salada. El aceite es liberado de esta formación por la perforación de un pozo y la perforación de la capa de piedra caliza sobre cualquier lado del pliegue o domo de la piedra caliza.

Se han hecho intentos para superar las desventajas de los métodos del arte previo de la recuperación por el empleo de procesos in situ (es decir, "en el lugar"). Los procesos in situ pueden incluir técnicas por las cuales el kerógeno en un esquisto de petróleo es sometido al calentamiento in situ por medio de combustión, el calentamiento con otro material o por calentadores eléctricos y frecuencias de radio en la propia formación de esquisto. El esquisto es destilado in situ y el petróleo resultante es drenado hasta el fondo del dren de tal modo que el petróleo sea producido a partir de los pozos. En todavía otros intentos, se han descrito técnicas in situ que incluyen el fraccionamiento y el calentamiento de las formaciones de esquisto y las formaciones de piedra caliza subterráneas para liberar los gases y el petróleo. Estos tipos de técnicas típicamente requieren hidrocarburos terminados para producir energía térmica y eléctrica y calor de las formaciones de esquisto y de piedra caliza, y puede emplear técnicas de hidro-fraccionamiento convencionales o materiales explosivos. Estos intentos, sin embargo, también continúan sufriendo de desventajas tales como impactos ambientales negativos, costos elevados de combustibles para producir energía térmica para el calentamiento y/o para producir electricidad, así como un consumo elevado de agua. Además, estos métodos pueden tener un impacto negativo ambiental tal como los gases de invernadero y otras emisiones y efluentes, tales como dióxido de carbono y otros gases y líquidos. Por lo tanto, podría ser deseable superar las desventajas e inconvenientes del arte previo con un método y sistema para recuperar los productos de hidrocarburos a partir de las formaciones de roca, tales como las formaciones de esquisto de petróleo y piedra caliza, que fracturan la formación y calientan el esquisto de petróleo y/o la piedra caliza por medio de la energía térmica o la energía inducida eléctricamente producida por un reactor nuclear. Podría ser deseable si el método y sistema pueden acelerar el proceso de maduración de los precursores del petróleo crudo y el gas natural. Es más deseable que el método y sistema de la presente invención sean empleados ventajosamente para minimizar los costos de entrada de la energía, limitar el uso del agua y reducir la emisión de los gases de invernadero y otras emisiones y efluentes, tales como el dióxido de carbono y otros gases y líquidos. Breve descripción de la Invención En consecuencia, se describe un método y sistema para recuperar productos de hidrocarburos a partir de las formaciones de roca, tales como las formaciones de esquistos de petróleo y de piedra caliza, que fracturan la formación y calientan el esquisto de petróleo y/o la piedra caliza por medio de la energía térmica producida por un reactor nuclear para superar las desventajas e inconvenientes del arte previo. Deseablemente, el método y sistema pueden acelerar el proceso de maduración de los precursores del petróleo crudo y el gas natural. El método y sistema pueden ser empleados ventajosamente para minimizar los costos de entrada de la energía, limitar el uso de agua y reducir la emisión de gases de invernadero y otras emisiones y efluentes, tales como el dióxido de carbono y otros gases y líquidos. Está contemplado que las tecnologías de fraccionamiento mejoradas descritas, puedan incrementar ampliamente la eficiencia de producción del petróleo a partir de estas formaciones de piedra caliza. En el método y sistema está contemplado que el material supercrítico será inyectado en las formaciones de esquisto de petróleo y de piedra caliza para producir el fraccionamiento y la porosidad que maximizarán la producción de los hidrocarburos útiles a partir de la formación del esquisto de petróleo y las formaciones de piedra caliza. En una modalidad particular, de acuerdo con la presente descripción, se proporciona un método para recuperar productos de hidrocarburos. El método incluye las etapas de: producir energía térmica utilizando un reactor nuclear; proporcionar la energía térmica a un generador de gas caliente; proporcionar un gas al generador de gas caliente; producir un gas caliente a alta presión a partir del generador de gas caliente utilizando una bomba de alta presión; inyectar el flujo de gas caliente a alta presión en los pozos de inyección en donde los pozos de inyección están colocados en la formación de piedra caliza; destilar in situ la piedra caliza en la formación de la piedra caliza utilizando el calor del flujo de gas caliente para producir productos de hidrocarburos; y extraer los productos de hidrocarburos del pozo de recuperación. Está contemplado que el método, y las modalidades alternativas descritas, incluyan los pozos de inyección, que pueden ser colocados en las formaciones de roca que incluyen los esquistos de petróleo y la roca caliza, por lo cual el esquisto de petróleo y la piedra caliza son destilados in situ. Está contemplado además que tales formaciones de roca solamente incluyan el esquisto de petróleo. En una modalidad alternativa, el método incluye las etapas de: generar electricidad utilizando una turbina de vapor accionada por energía nuclear; destilar in situ la piedra caliza en una formación de piedra caliza utilizando los calentadores eléctricos provistos de energía por la electricidad para producir productos de hidrocarburos; y extraer los productos de hidrocarburos del pozo de inyección. En otra modalidad alternativa, el método incluye las etapas de: producir energía térmica utilizando un reactor nuclear; proveer la energía térmica a un generador de metal líquido o de sal fundida; proporcionar una sal o metal líquido al generador de metal líquido o de sal fundida; producir un flujo de metal líquido o de sal fundida a partir del generador de metal líquido o de sal fundida utilizando una bomba; inyectar el flujo de metal líquido o sal fundida en los pozos de inyección de bayoneta en donde los pozos de inyección están colocados en la formación de la piedra caliza; destilar in situ la piedra caliza en la formación de la piedra caliza utilizando el calor del flujo de metal líquido o de sal fundida para producir productos de hidrocarburos; y extraer los productos de hidrocarburos del pozo de recuperación. En otra modalidad alternativa, el método incluye las etapas de: generar electricidad utilizando una turbina de vapor accionada por energía nuclear; destilar in situ una formación de piedra caliza utilizando radiofrecuencias provistas de energía por la electricidad para producir productos de hidrocarburos; y extraer los productos de hidrocarburos del pozo de recuperación. La presente invención proporciona un sistema y método para extraer los productos de hidrocarburos de las formaciones de esquistos de petróleo y/o de piedra caliza utilizando las fuentes del reactor de energía nuclear para producir la energía, para fracturar las formaciones del esquisto de petróleo y/o las formaciones de piedra caliza y proporcionar suficiente calor y/o energía eléctrica para producir productos de hidrocarburos gaseosos y líquidos. Las modalidades de la presente invención también describen etapas para extraer los productos de hidrocarburos a partir de las formaciones de piedra caliza y/o de esquisto de petróleo. El esquisto de petróleo y la piedra caliza contienen los precursores del petróleo crudo y del gas natural. El método y sistema pueden ser empleados para acelerar artificialmente el proceso de maduración de estos precursores fracturando primero la formación utilizando materiales supercrí ticos para incrementar tanto la porosidad como la permeabilidad, y luego calentar el esquisto y/o la piedra caliza para incrementar la temperatura de la formación arriba del calentamiento que está presente de manera natural creado por una presión de sobrecarga. El uso de un reactor nuclear puede reducir el costo de entrada de la energía cuando se compara con el empleo de hidrocarburos terminados para producir la energía térmica y/o la electricidad. Los reactores nucleares producen la temperatura supercrítica en el intervalo de 200 aC hasta 1100 SC (dependiendo del material que va a ser utilizado) necesaria para incrementar la presión utilizada en el proceso de fraccionamiento comparado con el hidro- fraccionamiento convencional y/o el uso de explosivos. En las formaciones de esquistos de petróleo y de piedra caliza, la maximización del fraccionamiento es ventajosa para la acumulación y recuperación de hidrocarburos. En general, las formaciones masivas de piedra caliza y esquistos en su estado natural tienen una porosidad y permeabilidad muy limitadas. Además, la limitación del uso de agua también es benéfica. El uso de grandes cantidades de agua tiene implicaciones corriente abajo en términos de la disponibilidad y contaminación del agua. El método y sistema pueden reducir significativamente el uso del agua. Además, el uso de gas natural /carbón vegetal /petróleo para una fuente de energía de entrada crea gases de invernadero y otras emisiones y efluentes, tales como dióxido de carbono y otros gases. Un número crecientemente grande de geólogos creen que los gases de invernadero contribuyen a un fenómeno descrito popularmente como "calentamiento global". El método y sistema de la presente descripción pueden reducir significativamente la emisión de gases de invernadero. Breve descripción de las figuras La presente invención, tanto en su organización como en su manera de operación, serán entendidos más completamente de la siguiente descripción detallada de las modalidades ilustrativas tomadas en conjunción con las figuras que se anexan en las cuales : la figura 1 es un diagrama esquemático de un método y sistema para el fraccionamiento de las formaciones de esquisto de petróleo y/o de piedra caliza utilizando una fuente de energía nuclear de acuerdo con los principios de la presente invención; la figura 2 es un diagrama esquemático de los ejes taladrados direccionalmente utilizados en un sitio de extracción, de acuerdo con los principios de la presente invención; la figura 3 es un diagrama de flujo de energía de proceso del método y sistema mostrado en la figura 1; la figura 4 es un diagrama esquemático de un método y sistema para destilar in situ la piedra caliza y/o el esquisto de petróleo utilizando una fuente de energía nuclear de acuerdo con los principios de la presente invención; la figura 5 es un diagrama de flujo de energía de proceso del método y sistema mostrado en la figura 4; la figura 6 es un diagrama esquemático de una modalidad alternativa del método y sistema mostrado en la figura 4; la figura 7 es un diagrama de flujo de energía de proceso del método y sistema mostrados en la figura 6; la figura 8 es un diagrama esquemático de una modalidad alternativa del método y sistema mostrados en la figura 4; la figura 9 es un diagrama de flujo energía de proceso del método y sistema mostrado en la figura 8; la figura 10 es un diagrama esquemático de una modalidad alternativa del método y sistema mostrado en la figura 4; y la figura 11 es un diagrama de flujo de energía de proceso del método y sistema mostrados en la figura 10. Descripción Detallada de la Invención Las modalidades ejemplares del método y sistema para la extracción de productos de hidrocarburos utilizando fuentes de energía alternativa para fracturar las formulaciones de esquistos de petróleo y/o las formaciones de piedra caliza y calentar el esquisto de petróleo y/o la piedra caliza para producir productos de hidrocarburos líquidos y gaseosos son descritos en términos de la recuperación de productos de hidrocarburos a partir de las formaciones de roca, y más particularmente, en términos de la recuperación de tales productos de hidrocarburos a partir de las formaciones de esquistos de petróleo y piedra caliza por medio de la energía térmica producida por un reactor nuclear. El método y sistema de recuperación de los hidrocarburos puede acelerar el proceso de maduración de los precursores del petróleo crudo y el gas natural . Está contemplado que tal método y sistema como se describieron aquí, puedan ser empleados para minimizar los costos de entrada de energía, limitar el uso de agua y reducir la emisión de gases de invernadero y otras emisiones y efluentes, tales como dióxido de carbono y otros gases y líquidos. El uso de un reactor nuclear para producir energía térmica reduce los costos de entrada de energía y evita la confianza en los productos de hidrocarburos terminados para producir energía térmica y las desventajas relacionadas asociadas con los mismos y descritas aquí. Está contemplado que la presente descripción puede ser empleada con una gamma de aplicaciones de recuperación para la extracción del esquisto de petróleo y/o de la piedra caliza incluyendo otras técnicas in situ, tales como la combustión y procesos de calentamiento alternativos, y métodos de producción superficial. Está contemplado además que la presente descripción pueda ser utiliza para la recuperación de materiales diferentes de los hidrocarburos o sus precursores colocados en las localizaciones subterráneas. La siguiente descripción incluye una descripción del método y sistema para recuperar los hidrocarburos de acuerdo con los principios de la presente descripción. También se describen modalidades alternativas. Ahora se hará referencia con detalle a las modalidades ejemplares de la presente descripción, que son ilustradas en las figuras que se anexan. Pasando ahora a la figura 1, allí se muestra un método y sistema para recuperar productos de hidrocarburos, tales como, por ejemplo, un sistema 20 para fracturar y destilar in situ los esquistos de petróleo y/o piedra caliza utilizando un reactor nuclear y un sistema de transferencia térmica asociado, de acuerdo con los principios de la presente descripción . El reactor nuclear y los componentes térmicos del sistema 20 son adecuados para aplicaciones de recuperación. Los ejemplos de tal reactor nuclear y componentes térmicos son provistos aquí, aunque un equipo alternativo puede ser seleccionado ylo preferido, como se determina por un experto en el arte. Las modalidades detalladas de la presente descripción son descritas aquí, sin embargo, se va a entender que las modalidades descritas son solamente ejemplares de la descripción, que puede ser incluida de varias formas. Por lo tanto, los detalles funcionales específicos descritos aquí no van a ser interpretados como limitativos, sino solamente como una base para las reivindicaciones y como una base representativa para la enseñanza de un experto en el arte para emplear de manera variable la presente descripción en virtualmente cualquier modalidad detallada apropiadamente. En un aspecto del sistema 20 y su método de operación asociado, un sitio de extracción de piedra caliza 22 es seleccionado para la recuperación de los productos de hidrocarburos y el tratamiento de los precursores de petróleo y gas. Está contemplado que el sistema 20 y su método asociado, y las modalidades alternativas descritas posteriormente, pueden ser empleadas con un sitio de extracción, el cual incluye las formaciones de piedra caliza y de esquisto de petróleo para la recuperación de productos y precursores de hidrocarburos. Está contemplado además que tal sitio de extracción solamente pueda incluir formaciones de esquisto de petróleo. La selección del sitio puede estar basada en el mapeo subsuperficial utilizando los datos de los pozos de sondeo existentes así como las muestras del núcleo y registros de pozos y por último los datos de los nuevos orificios perforados en un cuadriculado regular. Las áreas con concentraciones más elevadas de kerógeno relativamente maduro, y las formaciones de piedra caliza y la litología favorable para el fraccionamiento, serán seleccionadas. Los datos de registro del pozo, geofísicos, en donde estén disponibles, incluyendo la resistividad, conductividad, registros sónicos y etc., serán empleados. Los datos sísmicos son deseables. Sin embargo, el análisis del núcleo es un método confiable de determinación de la permeabilidad y porosidad reales que están relacionados tanto con un calentamiento como una extracción eficientes del producto final, los hidrocarburos utilizables. El tamaño y distribución del grano también son deseables. Las áreas en donde existe una densidad de perforación elevada y datos confiables con indicaciones positivas en los datos, podrían ser ideales. El análisis geoquímico también es deseable para el proceso porque las formaciones de piedra caliza tienden a tener características geoquímicas muy complicadas. La geoquímica superficial es deseable en un sentido localizado. Las características estructurales y los medios ambientes de deposición son deseables en un área o en un sentido regional mayor. La reconstrucción de los medios ambientes de deposición y las dinámicas de la pos-deposición son deseables. La modelación por computadora tridimensional provista allí con datos suficientemente exactos podría ser deseable. Como una experiencia ha sido obtenida en los parámetros óptimos para la explotación, el proceso y sistema completos pueden ser modulados en su aplicación a diferentes medios ambientes sub-superficiales . En el sitio 22 seleccionado, un nivel superficial 24 es perforado por la extracción de las muestras del núcleo (no mostrado) utilizando equipo de perforación adecuado para una aplicación de una formación de roca, como se sabe por un experto en el arte. Las muestras del núcleo son extraídas desde el sitio 22 y la información geológica es tomada de las muestras del núcleo. Estas muestras del núcleo son analizadas para determinar si el sitio 22 seleccionado es adecuado para la recuperación de los hidrocarburos y el tratamiento de los precursores de petróleo y gas. Si las muestras del núcleo tienen las características deseadas, el sitio 22 será considerado adecuado para intentar extraer los hidrocarburos de las formaciones de piedra caliza. Alternativamente, el sitio 22 puede ser considerado adecuado para la extracción de la piedra caliza y del esquisto de petróleo, o solo del esquisto de petróleo. En consecuencia, una estrategia y diseño son formulados para la construcción de pozos de fraccionamiento y pozos de inyección de destilación in situ, como será descrito posteriormente. Las juntas, fracturas y debilidades deposicionales serán explotadas para maximizar el efecto de este método de fraccionamiento. Idealmente, las áreas pueden ser identificadas porque han experimentado un grado relativamente más elevado del fraccionamiento que está presente de manera natural debido al doblez y a las fallas como son observadas en las áreas costeras de California central. Los arreglos de tuberías serán orientados de acuerdo con estas debilidades existentes para crear la alteración máxima de la matriz de roca. La colocación del reactor nuclear también será formulada y planeada para la implementación, así como para cualesquiera otros lugares de infraestructura para la implementación del sistema y método. Está contemplado que si las muestras del núcleo tomadas del sitio seleccionado no se encontró que tenga las características deseadas, un sitio alternativo puede ser seleccionado. El sitio 22 también es preparado para la instalación y la construcción relacionada de un generador 28 de material supercrítico y otros componentes incluyendo bombas de alta presión 30 y equipos de perforación (no mostrados) . En otro aspecto del sistema 20, la instalación y la construcción relacionada del reactor nuclear 26 y los componentes del sistema de transferencia térmica en el sitio 22, es efectuada. El equipo de plomería (no mostrado) es construido e instalado. Un suministro de material 34 está conectado al equipo de plomería y a los componentes del sistema de transferencia térmica. El equipo eléctrico (no mostrado) es cableado e instalado. Las conexiones eléctricas fuera del sitio (si están disponibles) se hacen con respecto al equipo eléctrico. Si las conexiones eléctricas fuera del sitio no están disponibles, entonces una corriente pequeña de energía desde el reactor nuclear puede ser generada utilizando un generador eléctrico convencional (no mostrado) . Está contemplado que el equipo de plomería y el equipo eléctrico sean empleados, que son adecuados para una aplicación de extracción de formación del esquisto de petróleo y/o de la piedra caliza y más particularmente, para la recuperación de hidrocarburos y el tratamiento de sus precursores, como se sabe por un experto en el arte. Está contemplado que el reactor nuclear 26 pueda ser un reactor nuclear a escala grande o pequeña empleado con el sistema 20 de acuerdo con los principios de la presente descripción. El reactor nuclear 26 es una fuente térmica utilizada para proporcionar la energía térmica 32 para fracturar las formaciones de piedra caliza y/o la formación de esquisto de petróleo (no mostrada) . El reactor nuclear 26 está diseñado para que esté localizado en o cerca de la formación del esquisto de petróleo y/o de las formaciones de piedra caliza del sitio 22 . Está contemplado que el rendimiento térmico del reactor nuclear 26 esté entre 20 MWth hasta 3000 MWth. Por ejemplo, un reactor nuclear, tal como el reactor Toshiba 4S puede ser utilizado. Estos reactores pueden incluir todos los reactores de generación III, III+ y IV, incluyendo pero sin estar limitado a los reactores de agua presurizada, reactores de agua en ebullición, reactores CA DU, reactores de gas, avanzados, ESBWR, reactores de muy alta temperatura, reactores enfriados con helio o con otro gas, reactores enfriados con sodio líquido, reactores enfriados con plomo líquido u otros reactores enfriados con un metal líquido, reactores enfriados con una sal fundida, reactores de agua supercrítica, y todos los diseños de plantas nucleares de la siguiente generación. El generador del material supercrítico 28 es construido e instalado en el sitio 22 . El reactor nuclear 26 es acoplado al generador de material supercrítico 28 , como se sabe por un experto en el arte, para la transferencia de energía térmica 32 . La fuente de suministro de material 34 suministra el material 35 al generador de material supercrítico 28. El sistema 20 emplea el generador del material supercrítico 28, en cooperación con el reactor nuclear 26 como la fuente térmica, para producir el material supercrítico 36 para el fraccionamiento de las formaciones del esquisto de petróleo y/o las formaciones de piedra caliza. Está contemplado que un número de materiales pueden ser generados por un generador de material supercrítico 28 para el fraccionamiento, tal como el agua, dióxido de carbono y nitrógeno, entre otros. El uso del material supercrítico 36 es empleado para mejorar la permeabilidad y porosidad de una formación de esquisto de petróleo y/o las formaciones de piedra caliza por medio de fraccionamiento. Los estudios han mostrado que el material supercrítico puede ser utilizado efectivamente para permear y fracturar las formaciones de roca. (Véase, por ejemplo, la 14th International Conference on the Properties of Water and Stream en Kyoto, Sergei Fomin*, Shin-ichi Takizawa and Toshiyuki Hashida, athermatical Model of the Laboratory Experiment that Simulates the Hydraulic Fracturing of Rocks under Supercritical Water Conditions, Fracture and Reliability Research Institute, Tohoku University, Sendai 980-8579, Japón), que es incorporada aquí en su totalidad. Otro material supercrítico ha sido utilizado en otras aplicaciones .

Los sistemas para manejar las presiones extremadamente elevadas deben ser instalados para operar de manera segura el aparato completo. La colocación de dispositivos de prevención de estallidos y válvulas de relevo de la presión serán integrados en el sistema y verificados cuidadosamente, particularmente en el inicio de la prueba del proceso . Las bombas de alta presión 30 son instaladas en el sitio 22 y acopladas al generador del material supercrítico 28 para la inyección del material supercrítico 36 en las formaciones de piedra caliza. Las bombas de alta presión 30 suministran el material supercrítico 36 a las formaciones de piedra caliza fracturando los pozos 38 a alta presión. El material supercrítico 36 es suministrado a altas presiones a las formaciones de piedra caliza para lograr la permeabilidad máxima en las mismas. Está contemplado que las bombas de alta presión 30 suministren presiones en el intervalo entre 50 y 500 MPa o más elevada. Estas bombas pueden ser centrifugas u otros tipos de bombas. Las bombas de alta presión y las estaciones de bombeo alejadas requeridas (no mostradas) pueden ser diseñadas para la operación remota utilizando los sistemas SCADA de tuberías (Control Supervisado y Adquisición de Datos) y pueden ser equipados con equipos de protección tales como controladores de la presión de entrada y de descarga y dispositivos de corte automático en el caso de apartarse de las condiciones operativas de diseño. Alternativamente, las bombas 30 pueden ser instaladas en el sitio 22 teniendo las formaciones de piedra caliza y de esquisto de petróleo, o solamente de esquisto de petróleo. Se contempla además que los parámetros de inyección óptimos pueden ser determinados con base en las características de la formación y otros factores . Los medios ambientes geológicos pueden variar local y regionalmente . Como se describió anteriormente, el sistema 20 puede incluir varias configuraciones de las bombas de alta presión tales como una serie de bombas múltiples para lograr resultados óptimos. El sistema de distribución del material supercrítico descrito es construido e instalado en el sitio 22 , como se sabe por un experto en el arte. Todos los sistemas son probados y una integración adaptada es efectuada. Una infraestructura 39 para los pozos de fraccionamiento de 38 (figura 1 ) es construida en el sitio 22 , como es mostrado en la figura 2 . Una sonda de perforación 40 con equipo diseñado para la perforación direccional exacta es llevado sobre el sitio. Será muy importante determinar de manera exacta la localización del trépano mientras que se está perforando. Muchas innovaciones recientes en el diseño del equipo y de la sonda hacen esto posible. Las sondas pueden ser licenciadas un día o por pie cuadrado y son llevados en transporte de pieza por pieza para las instalaciones grandes y pueden ser montados en un camión para instalaciones pequeñas. Las sondas montadas sobre un camión pueden perforar hasta profundidades de hasta 670 . 5 m ( 2200 pies) o más de 24 del sitio 22 , como se sabe por un experto en el arte. La sonda de perforación 40 está colocada adyacente a un orificio de perforación vertical 42 desde el cual los orificios de perforación horizontales 44 , que pueden ser colocados en orientaciones ortogonales, angulares o no ortogonales con relación al orificio de perforación vertical 42 , son formadas. Los pozos de fraccionamiento 38 de la formación de piedra caliza son instalados con la infraestructura 39 del sitio 22 . Los pozos de fraccionamiento 38 de la formación de piedra caliza inyectan el material supercritico 3 6 en los orificios de perforación 42 , 44 de la formación de piedra caliza y el sitio 22 . Alternativamente, los pozos 38 pueden ser configurados para las formaciones de piedra caliza y de esquisto de petróleo, o solamente para el esquisto de petróleo. La perforación direccional es empleada para maximizar el incremento en la permeabilidad y la porosidad de la formación del esquisto de petróleo y/o las formaciones de piedra caliza y para maximizar la exposición de la formación del esquisto de petróleo y/o de la formación de piedra caliza al calor inducido. Las configuraciones de los orificios de perforación horizontales 44 pueden ser formuladas con base en las características geológicas de la formación de esquisto de petróleo y las formaciones de piedra caliza como se determina por la perforación del núcleo y la investigación geofísica. Estas características incluyen las desuniformidades deposicionales , la orientación de los planos del lecho, la esquistosidad, así como las alteraciones estructurales dentro de las formaciones con una consecuencia de las características tectónicas. Las debilidades existentes en las formaciones del esquisto de petróleo y/o las formaciones de piedra caliza pueden ser explotadas incluyendo las desuniformidades deposicionales, las fracturas por tensión y las fallas. Una ilustración del flujo de energía del sistema 2 0 para las operaciones de fraccionamiento de las formaciones de piedra caliza (figura 1 ) , como es mostrado en la figura 3 , incluyen la energía nuclear 46 generada desde el reactor nuclear 2 6 . La energía nuclear 46 crea la energía térmica 32 que es transferida al generador del material supercrítico 28 para producir el material supercrítico 3 6 . El material supercrítico 3 6 es suministrado a las bombas de alta presión 3 0 . La energía 48 de la bomba suministra el material supercrítico 3 6 bajo alta presión. Las bombas de alta presión 3 0 suministran el material supercrítico 3 6 a los pozos de fraccionamiento 3 8 con suficiente energía 50 para provocar el fraccionamiento en las formaciones de piedra caliza. Tal fuerza de fraccionamiento incrementa la porosidad y permeabilidad de las formaciones de piedra caliza por medio de la estimulación hidráulica bajo condiciones supercr ticas . Los materiales supercr ticos residuales de las operaciones de fraccionamiento son recuperados por medio de un sistema de recuperación del material 45 y reintroducidos al generador del material supercr tico 28 por medio del suministro del material 34 utilizando conductos adecuados, como se sabe por un experto en el arte. Está contemplado que un sistema de recuperación del material es empleado para minimizar el consumo del material utilizado para fracturar las formaciones de piedra caliza. Un sistema de reciclaje puede ser desplegado también para minimizar cualquier contaminación del agua subterránea y el reciclaje del material en donde sea posible . En otro aspecto del sistema 20, son iniciadas las operaciones de fraccionamiento que emplean el sistema de distribución del material supercritico descrito y los pozos de fraccionamiento 38 de las formaciones de piedra caliza. El reactor nuclear 26 y el sistema de distribución del material son puestos en funcionamiento. El fraccionamiento de las formaciones de piedra caliza por medio de los pozos 38 es llevada a cabo para incrementar la permeabilidad y porosidad de las formaciones de piedra caliza para la inducción de calor. El proceso de fraccionamiento en la formación de piedra caliza en el sitio 22 es rastreada por medio de las lecturas tomadas. Basado en estos valores de las lecturas, las formulaciones son llevadas a cabo para determinar cuando el. fraccionamiento ha avanzado hasta un nivel deseado. Un método de determinación del nivel del fraccionamiento podría ser tomar algún tipo del material básicamente inerte, hacerlo circular en el pozo de sondeo, y leer la cantidad y la tasa de pérdida del material. En otras palabras, la medida de la "fuga" en la formación. Los gases también pueden ser empleados con la cantidad de pérdida de la presión que es utilizada para medir el grado de fraccionamiento. Estas mediciones podrían ser comparadas con el nivel de "pre-fraccionamiento" . Este método podría ser particularmente útil en el caso de la microfraccionamiento . Las muestras del núcleo son extraídas de las formaciones de piedra caliza fracturadas. Estas muestras son analizadas. Los resultados del análisis son utilizados para formular y para planear la implementación de un esquema de perforación para los pozos de inyección y para la destilación in situ y los pozos de perforación para la recuperación del producto. Alternativamente, las operaciones de fraccionamiento descritas pueden ser empleadas con las formaciones de piedra caliza y de esquisto de petróleo, o solamente de esquisto de petróleo.

En otro aspecto del sistema 20 los pozos de fraccionamiento 38 de la piedra caliza son desmantelados de la infraestructura 39. Inicialmente, la operación del reactor nuclear 26 es detenida temporalmente en un paro en caliente o en frío dependiendo de las características del reactor particular. Los pozos de fraccionamiento 38 de las formaciones de piedra caliza son desmantelados y removidos de la infraestructura 39 del sitio 22. Los pozos para destilación in situ y los pozos de recuperación de la perforación (no mostrado) son construidos con la infraestructura 39, en lugar de los pozos de fraccionamiento 38 de las formulaciones de piedra caliza, e instalados en el sitio 22 para la conexión con los orificios de perforación 42, 44. Las modalidades ejemplares de los sistemas de destilación in situ para su uso con el sistema 20, de acuerdo con los principios de la presente descripción, serán descritas con detalle con respecto a las figuras 4-11 descritas posteriormente. Los pozos para la destilación in situ transfieren los materiales calientes a las formaciones de piedra caliza fracturadas para la inducción del calor. La exposición de la piedra caliza al calor de manera relacionada con la alta presión, acelera la maduración de los precursores de hidrocarburos, tales como el kerógeno, que forman productos de hidrocarburos licuados y gaseosos. En las formaciones de piedra caliza, el petróleo puede ser extraído utilizando las técnicas convencionales . Durante las operaciones de destilación in situ, los hidrocarburos se acumulan. Un sistema de recuperación adecuado es construido para la recuperación de hidrocarburos, como será descrito posteriormente. El reactor nuclear 26 es reiniciado para las operaciones de la destilación in situ, como es descrito. Todos los sistemas son probados y una integración adaptada es efectuada . En otro aspecto del sistema 20 , las operaciones de destilación in situ que emplean los pozos para la destilación in situ y los pozos de recuperación de perforación son iniciados para la recuperación del producto. Los pozos para la destilación in situ y los pozos de perforación están funcionando y son operativos. En una modalidad particular, como se muestra en la figura 4 , el sistema 20 incluye un sistema de destilación in situ 120 para las operaciones de destilación in situ que se relacionan con las formaciones de piedra caliza fracturada en el sitio 22 , semejantes a aquellas descritas con respecto a las figuras 1 - 3. El sitio 22 es preparado para la instalación y la construcción relacionada del sistema de destilación in situ 120 , que incluye el equipo de manejo del gas y los componentes del sistema de transferencia térmica, que serán descritos. El sistema de destilación in situ 120 emplea los gases calientes que son inyectados en las formaciones de piedra caliza fracturadas para inducir el calentamiento y para acelerar el proceso de maduración de los precursores de hidrocarburos como se describió. El reactor nuclear 26 descrito anteriormente, es una fuente térmica que proporciona energía térmica 132 para la destilación in situ de la formación de piedra caliza in situ. El reactor nuclear 26 está diseñado para estar localizado en o cerca del sitio 22 de la formación de piedra caliza fracturada. Está contemplado que la producción térmica del reactor nuclear 26 esté entre 20 MWth hasta 3000 MWth. Se contempla además que el hidrógeno generado por el reactor nuclear 26 puede ser utilizado para mejorar el valor del material que lleva carbono, que puede semejarse al carbón vegetal y que puede ser recuperable. Un generador de hidrógeno (no mostrado) , con un sistema ya sea electrolítico, térmico u otro, puede ser fijado al reactor nuclear 26 para generar hidrógeno para este uso. Alternativamente, los pozos para la destilación in situ y los pozos de recuperación pueden ser empleados con las aplicaciones de formación de la piedra caliza y de esquisto de petróleo, o solamente del esquisto de petróleo. Un sistema de inyección de gas 134 es instalado en el sitio 22. El sistema de inyección de gas 134 suministra el gas a un generador de gas caliente 128. El generador de gas caliente 128 es construido e instalado en el sitio 22.

Existen muchos tipos de generadores de gas caliente disponibles para este tipo de aplicación, incluyendo, pero sin estar limitado a rehervidores y semejantes. El reactor nuclear 26 está acoplado a un generador de gas caliente 128, como se sabe por un experto en el arte, para la transferencia de la energía térmica 132. El sistema 20 emplea el generador de gas caliente 128, en cooperación con el reactor nuclear 26 como la fuente térmica, para producir el gas caliente 36 para la destilación in situ de las formaciones de piedra caliza fracturadas . Está contemplado que el rendimiento térmico del reactor nuclear 26 pueda ser utilizado para calentar varios tipos de gases para la inyección, para la destilación in situ de las formaciones de esquisto de petróleo y/o de piedra caliza, tales como aire, dióxido de carbono, oxígeno, nitrógeno, metano, ácido acético, vapor u otros gases apropiados u otras combinaciones apropiadas. Otros gases también pueden ser inyectados de manera secundaria para maximizar el proceso de destilación in situ si es apropiado. Las bombas de alta presión 130 son instaladas en el sitio 22 y son acopladas al generador de gas caliente 128 para la inyección del gas caliente 136 en las formaciones de piedra caliza fracturadas. Las bombas de alta presión 130 colocan el gas caliente 136 en un estado de alta presión para promover la destilación in situ de las formaciones de piedra caliza. Está contemplado que el sistema 20 puede incluir varias configuraciones de bombas de alta presión que tienen bombas múltiples y gases múltiples para maximizar la eficacia de la operación de la destilación in situ. Los pozos de inyección 138 por la destilación in situ con el calentamiento activo de las formaciones de piedra caliza son instalados con la infraestructura del sistema 20, como es descrito. El gas caliente 136 es transferido a los pozos de inyección 138 e inyectado en la formación de piedra caliza fracturada. El uso de perforación horizontal descrito con respecto a la figura 3, puede ser empleado para maximizar la exposición de la formación de la piedra caliza y/o el esquisto de petróleo al calor necesario para formar hidrocarburos tanto gaseosos como licuados. Puede tomar entre 2-4 años para la formación de suficiente kerógeno para que sea recuperable. Después de esto, la recuperación puede ocurrir a un nivel comercial durante entre 3-30 años o más. Un sistema de recuperación del producto 160 está construido en el sitio 22. El sistema de recuperación del producto 160 puede ser un sistema de recuperación de hidrocarburos convencional u otro sistema adecuado que resuelva los requerimientos de recuperación y que sea acoplado con los pozos de recuperación de la perforación 120 (no mostrado) para la colección de los hidrocarburos gaseosos y licuados que son liberados durante el proceso de destilación in situ. Una ilustración del flujo de energía del sistema 20 con el sistema de destilación in situ 120 para las operaciones de destilación in situ de la piedra caliza (figura 4) como es mostrado en la figura 5, incluye la energía nuclear 146 generada desde el reactor nuclear 26. El gas es suministrado desde el sistema de inyección de gas 134 hasta el generador de gas caliente 128. La energía nuclear 146 crea la energía térmica 142 que es transferida al generador de gas caliente 128 para producir el gas caliente 136. El gas caliente 136 es suministrado a las bombas de alta presión 130. La energía de bombeo 148 coloca al gas caliente 136 bajo alta presión. Las bombas de alta presión 130 suministran el gas caliente 136 para destilar in situ los pozos de inyección 138 con suficiente energía para la transferencia del gas caliente 136 a las formaciones de piedra caliza fracturadas para la inducción con el calor de las operaciones de destilación in situ. La exposición de la piedra caliza al calor con relación a la alta presión, acelera la maduración de los precursores de hidrocarburos, tales como el kerógeno, que forma hidrocarburos licuados y gaseosos. Durante las operaciones de destilación in situ, se acumulan los productos de hidrocarburos 162. Los productos de hidrocarburos 162 son extraídos y colectados por el sistema de recuperación del producto 160. El gas residual de las operaciones de destilación in situ es recuperado por medio de un sistema de reciclaje de gas 145 y reinyectado a un generador de gas caliente 128 por medio del sistema de inyección de gas 134 . Está contemplado que un sistema de recuperación de gas será empleado para minimizar el consumo de gas utilizado para la destilación in situ de la formación de piedra caliza fracturada . En una modalidad alternativa, como se muestra en la figura 6 , el sistema 20 incluye un sistema de destilación in situ 220 para las operaciones de destilación in situ que se relacionan con las formaciones de piedra caliza fracturadas en el sitio 22 , semejante a aquellas descritas. El sitio 22 es preparado para la instalación y la construcción relacionada del sistema de destilación in situ 220 , que incluye un generador de vapor y componentes del sistema de transferencia térmica, como será descrito. El sistema de destilación in situ 220 emplea el calor generado por los calentadores eléctricos insertados en los orificios perforados en las formaciones de piedra caliza fracturada del sitio 22. El calor generador induce al calentamiento de las formaciones de piedra caliza fracturadas para acelerar el proceso de maduración de los precursores de hidrógeno, como es descrito. El reactor nuclear 26 descrito anteriormente, es una fuente térmica que coopera con un generador de vapor 228 para proporcionar energía a la turbina de vapor 23 0 para generar vapor que puede ser utilizado para accionar un generador eléctrico 234 para producir energía eléctrica para la destilación in situ de la formación de piedra caliza fracturada in situ. Si un reactor de agua presurizada convencional o un reactor de agua que no está en ebullición, semejante, es utilizado, se puede requerir un intercambiador de calor (no mostrado) . El reactor nuclear 26 está dimensionado para estar localizado en o cerca del sitio 22 de la formación de piedra caliza fracturada. Está contemplado que la producción de la capacidad eléctrica del reactor nuclear 26 esté entre 50 MWe hasta 2000 MWe. Está contemplado que el hidrógeno generado por el reactor nuclear 26 puede ser utilizado para mejorar el valor del material que lleva el carbono, que puede semejarse al carbón vegetal, de modo que será recuperable. Un generador de hidrógeno (no mostrado) ya sea con un sistema de electrólisis, de energía térmica, u otra, puede ser fijado al reactor nuclear 26 para generar hidrógeno para este uso. El suministro de agua 34 suministra el agua al generador de vapor 228 , que está construido e instalado en el sitio 22 . El reactor nuclear 26 está acoplado al generador de vapor 228 , como se sabe por un experto en el arte, para la transferencia de la energía térmica 232 . El sistema 20 emplea el generador de vapor 228 , en cooperación con el reactor nuclear 26 como la fuente térmica, para producir vapor 236 para activar la turbina de vapor 23 0 para la operación de un generador eléctrico para proporcionar energía eléctrica para la destilación in situ de las formaciones de piedra caliza fracturadas. Si un reactor de agua presurizada convencional o un reactor de agua que no está en ebullición, semejante, es utilizado, se puede requerir un intercambiador de calor (no mostrado) . El generador de vapor 228 está acoplado a la turbina de vapor 230 , de una manera como se sabe por un experto en el arte. El vapor 236 del generador de vapor 228 fluye hacia una turbina de vapor 23 0 para proporcionar la energía mecánica 237 a un generador eléctrico 234 . La turbina de vapor 230 está acoplada a un generador eléctrico 234 , de una manera que es conocida por un experto en el arte, y la energía mecánica 237 genera la corriente 239 desde el generador eléctrico 234 . Está contemplado que la corriente 239 puede incluir la corriente alterna o corriente directa. La corriente 239 del generador eléctrico 234 es suministrada a los pozos de inyección 238 para la destilación in situ con calentamiento eléctrico activo a la piedra caliza. Los pozos de inyección 238 emplean calentadores de resistencia eléctrica (no mostrado) que están montados con orificios perforados en las formaciones de piedra caliza fracturada del sitio 22 , para promover la destilación in situ de la piedra caliza. Los calentadores de resistencia eléctrica calientan la subsuperficie de las formaciones de piedra caliza fracturadas a aproximadamente 343 grados C (650 grados F) durante un período de 3 a 4 años. Durante la extensión de este período de tiempo, la producción de los hidrocarburos tanto gaseosos como licuados es recuperada en un sistema de recuperación del producto 260. El sistema de recuperación del producto 260 es construido en el sitio 22. El sistema de recuperación del producto 260 está acoplado con los pozos de inyección 238 o los pozos de recuperación de la perforación para la colección de los hidrocarburos gaseosos y licuados que son liberados durante el proceso de destilación in situ. Una ilustración del flujo de energía del sistema 20 con el sistema de destilación in situ 220 (figura 6) para las operaciones de destilación in situ de la piedra caliza, como se muestra en la figura 7, incluye la energía nuclear 246 generada desde el reactor nuclear 26. La energía nuclear 246 crea la energía térmica 232 que es transferida al generador de vapor 228 para producir el vapor 236. Si un reactor de agua presurizada convencional o un reactor de agua que no está en ebullición, semejante, es utilizado, se puede requerir un intercambiador de calor (no mostrado) . El vapor 236 es suministrado a la turbina de vapor 230, que produce la energía mecánica 237. La energía mecánica 237 genera la corriente 239 desde el generador eléctrico 234.

La corriente 239 suministra la energía eléctrica 241 a los elementos de calentamiento eléctrico para calentar las formaciones de piedra caliza fracturadas para la inducción del calor. La exposición de la piedra caliza al calor acelera la maduración de los precursores de hidrocarburos, tales como el kerógeno, que forman hidrocarburos licuados y gaseosos. Durante las operaciones de destilación in situ, se acumulan los productos de hidrocarburos. Los productos de hidrocarburos son extraídos y colectados por el sistema de recuperación del producto 260 . Alternativamente, el sistema de destilación in situ 220 , el sistema de recuperación del producto 260 , y los componentes relacionados pueden ser empleados con las aplicaciones de las formaciones de piedra caliza y de esquisto de petróleo, o solamente del esquisto de petróleo. En otra modalidad alternativa, como se muestra en la figura 8 , el sistema 20 incluye un sistema de destilación in situ 320 para las operaciones de destilación in situ que se relacionan con las formaciones de piedra caliza fracturadas en el sitio 22 , semejantes a aquellas descritas. El sitio 22 es preparado para la instalación y las construcciones relacionadas del sistema de destilación in situ 320 , que incluye un generador de un metal líquido o de una sal fundida, calentadores de bayoneta y componentes del sistema de transferencia térmica, los cuales serán descritos.

El sistema de destilación in situ 320 emplea las sales fundidas o el metal líquido, que son inyectados en las formaciones de piedra caliza fracturadas para acelerar el proceso de maduración de los precursores de hidrocarburos como es descrito. El reactor nuclear 26 es una fuente térmica que proporciona la energía térmica 332 para la destilación in situ de la formación de piedra caliza fracturada in situ. El reactor nuclear 26 está diseñado para estar localizado en o cerca del sitio 22 de la formación de piedra caliza fracturada. Está contemplado que el rendimiento térmico del reactor nuclear 26 esté entre 20 MWth hasta 3000 MWth. Se contempla además que el hidrógeno generado por el reactor nuclear 2 6 pueda ser utilizado para mejorar el valor del material que lleva el carbono, que pueda semejarse al carbón vegetal y que va a ser recuperable. Un generador de hidrógeno (no mostrado), que utiliza ya sea la electrólisis, un proceso térmico u otro, puede ser fijado al reactor nuclear 26 para generar hidrógeno para este uso. Un sistema de inyección de sal 334 está instalado en el sitio 22. El sistema de inyección de sal 334 suministra las sales a un generador de sal fundida 328 . El generador de sal fundida 328 está construido y es instalado en el sitio 22 . El reactor nuclear 26 está acoplado al generador de sal fundida 328 , como se sabe por un experto en el arte, para la transferencia de la energía térmica 332 . El sistema 20 emplea el generador de sal fundida 328 , en cooperación con el reactor nuclear 26 como la fuente térmica, para producir la sal fundida 33 6 para la destilación in situ de las formaciones de piedra caliza fracturadas. Está contemplado que la producción térmica del reactor nuclear 26 pueda ser utilizado para calentar varios tipos de sales para la inyección para la destilación in situ de la piedra caliza, tales como sales de haluro, sales de nitrato, sales de fluoruro, y sales de cloruro. Se contempla además que los metales líquidos pueden ser utilizados con el sistema de destilación in situ 320 como una alternativa a las sales, que incluyen el uso de un sistema de inyección de metal y un generador de metal líquido. La producción térmica del reactor nuclear 26 puede ser utilizada para calentar varios tipos de metales para la inyección, para la destilación in situ de la piedra caliza, incluyendo metales alcalinos tales como el sodio. Las bombas 330 están instaladas en el sitio 22 y acopladas al generador de sal fundida 328 para inyectar la sal fundida 336 en las formaciones de piedra caliza fracturadas. Las bombas 330 están acopladas a los pozos de inyección 338 para la destilación in situ con calentamiento activo de la piedra caliza, para suministrar la sal fundida 336 para la destilación in situ de las formaciones de piedra caliza fracturadas. Está contemplado que el sistema 20 puede incluir varias configuraciones de bombeo incluyendo bombas múltiples para maximizar la eficacia de la operación de la destilación in situ. Está contemplado además que las bombas 331 puedan ser empleadas para recuperar la sal fundida residual, después de las operaciones de destilación in situ, para regresar al generador de sal fundida 328, como parte del sistema de recuperación y reciclaje del sistema de destilación in situ 320 descrito posteriormente. Los pozos de inyección 338 para la destilación in situ con calentamiento activo de la piedra caliza son instalados con la infraestructura del sistema 20, como es descrito. La sal fundida 336 es transferida a los pozos de inyección 338 e inyectada en la formación de piedra caliza fracturada. El uso de una perforación horizontal descrita con respecto a la figura 3, puede ser empleado para maximizar la exposición de la formación de piedra caliza al calor necesario para formar hidrocarburos tanto gaseosos como licuados. Puede tomar entre 2-4 años para la formación de suficiente kerógeno para que sea recuperable comercialmente . Después de esto, la recuperación puede ocurrir a un nivel comercial durante entre 3-30 años o más tiempo. Un sistema de recuperación del producto 360 es construido en el sitio 22. El sistema de recuperación del producto 360 puede ser acoplado con los pozos de inyección 338 para la colección de los hidrocarburos gaseosos y licuados que son liberados durante el proceso de la destilación in situ o pueden ser pozos de recuperación de la perforación. Una ilustración del flujo de energía del sistema 20 con el sistema de destilación in situ 320 (figura 8 ) para las operaciones de destilación in situ de la piedra caliza, como se muestra en la figura 9 , incluye la energía nuclear 346 generada desde el reactor nuclear 26 . La sal es suministrada desde el sistema de inyección de la sal 334 hasta el generador de sal fundida 328 . La energía nuclear 346 crea la energía térmica 332 que es transferida al generador de sal fundida 328 para producir la sal fundida 336 . La sal fundida 33 6 es suministrada a las bombas 330 y la energía de bombeo 348 suministra la sal fundida 336 a las pozos de inyección 338 para la destilación in situ con suficiente energía 350 para transferir la sal fundida 33 6 a las formaciones de piedra caliza fracturadas para la inducción con el calor. La exposición de la piedra caliza al calor acelera la maduración de los precursores de hidrocarburos, tales como el kerógeno, que forma hidrocarburos licuados y gaseosos. Durante las operaciones de destilación in situ, se acumulan los productos de hidrocarburos 362 . Los productos de hidrocarburos 362 son extraídos y colectados por el sistema de recuperación del producto 3 60 . La sal fundida residual 364 de las operaciones de destilación in situ es recuperada por medio de un sistema de recuperación de la sal 345 y reinyectada al generador de la sal fundida 328 por medio de las bombas 331 y el sistema de inyección de sal 334 . Está contemplado que el sistema de recuperación de la sal 345 sea empleado para minimizar el consumo de la sal utilizada para la destilación in situ de la formación de piedra caliza fracturada. Alternativamente, el sistema de destilación in situ 320 , el sistema de recuperación del producto 360 y los componentes relacionados, pueden ser empleados con aplicaciones para la formación de la piedra caliza y del esquisto de petróleo, o solamente para el esquisto de petróleo. En otra modalidad alternativa, como se muestra en la figura 10 , el sistema 20 incluye un sistema de destilación in situ 420 para las operaciones de destilación in situ que se relacionan con las formaciones de piedra caliza fracturadas en el sitio 22 . De manera semejante a aquellas ya descritas. El sitio 22 es preparado para la instalación y la construcción relacionada del sistema de destilación in situ 420 , que incluye un generador de vapor, osciladores y los componentes del sistema de transferencia térmica, como será descrito . El sistema de destilación in situ 420 emplea el calor generado por los osciladores, que están montados con las formaciones de la piedra caliza fracturada del sitio 22 . El calor generado induce el calentamiento de las formaciones de piedra caliza fracturadas para acelerar el proceso de maduración de los precursores de hidrógeno, como ya se describió. El reactor nuclear 26 descrito anteriormente, es una fuente térmica que coopera con un generador de vapor 228 para proporcionar energía a la turbina de vapor 23 0 para generar energía eléctrica para destilar in situ la formación de piedra caliza fracturada in situ. El reactor nuclear 26 está dimensionado para que esté localizado en o cerca del sitio 22 de la formación de piedra caliza fracturada. Está contemplado que la producción de la capacidad eléctrica del reactor nuclear 26 esté entre 50 MWe hasta 3 000 MWe. Está contemplado que el hidrógeno generado por el reactor nuclear 26 pueda ser utilizado para mejorar el valor del material que lleva el carbón, el cual puede ser semejante al carbón vegetal, de modo que será recuperable. Un generador de hidrógeno (no mostrado) , que tiene un sistema ya sea de electrólisis, térmico, u otro, puede ser fijado al reactor nuclear 26 para generar hidrógeno para este uso. El suministro de agua 34 suministra el agua al generador de vapor 228 , que está construido y es instalado en el sitio 22 . El reactor nuclear 26 está acoplado al generador de vapor 228 , de una manera como es conocida por un experto en el arte, para la transferencia de la energía térmica 232 . El sistema 20 emplea el generador de vapor 228 , en cooperación con el reactor nuclear 26 como la fuente térmica, para producir el vapor 236 para activar la turbina de vapor 23 0 para la destilación in situ de las formaciones de piedra caliza fracturadas. El generador de vapor 228 está acoplado a la turbina de vapor 230 de una manera como es conocida por un experto en el arte. El vapor 236 del generador de vapor 238 fluye hacia la turbina de vapor 230 para proporcionar energía mecánica 237 a un generador eléctrico 234 . La turbina de vapor 230 está acoplada al generador eléctrico 234 , y la energía mecánica 237 genera la corriente 239 desde el generador eléctrico 234 . Está contemplado que la corriente 239 pueda incluir corriente alterna o corriente directa. La corriente 239 del generador eléctrico 234 es suministrada a los osciladores 438 . La energía eléctrica suministrada a los osciladores 438 por medio de la corriente 239 crea una radiofrecuencia que tiene una longitud de onda en donde la atenuación es compatible con el espaciado del pozo para proporcionar un calentamiento substancialmente uniforme . Un sistema de recuperación del producto 460 está construido en el sitio 22 . El sistema de recuperación del producto 460 está conectado con los pozos de recuperación para la conexión de los hidrocarburos gaseosos y licuados que son liberados durante el proceso de destilación in situ. Una ilustración del flujo de energía del sistema 20 con el sistema de destilación in situ 420 (figura 10) para las operaciones de destilación in situ de la piedra caliza, como se muestra en la figura 11, incluye la energía nuclear 446 generada desde el reactor nuclear 26. La energía nuclear 446 crea la energía térmica 232 que es transferida al generador de vapor 228 para producir el vapor. El vapor 236 es suministrado a la turbina de vapor 230, que produce energía mecánica 237. La energía mecánica 237 genera la corriente 239 desde el generador eléctrico 234. La corriente 239 suministra la energía eléctrica a los osciladores 438 para crear las radiofrecuencias 241 para calentar las formaciones de piedra caliza fracturadas para la inducción del calentamiento. La exposición de la piedra caliza al calor acelera la maduración de los precursores de hidrocarburos, tales como el kerógeno, que forma hidrocarburos licuados y gaseosos. Durante las operaciones de la destilación in situ, se acumulan los productos de hidrocarburos . Los productos de hidrocarburos son extraídos y colectados por el sistema de recuperación del producto 460. Alternativamente, el sistema de destilación in situ 420, el sistema de recuperación del producto 460 y los componentes relacionados, pueden ser empleados con las aplicaciones en las formaciones de piedra caliza y de esquisto de petróleo, o solamente del esquisto de petróleo. Se entenderá que se pueden hacer varias modificaciones a las modalidades descritas aquí. Por lo tanto, la descripción anterior no debe ser interpretada como limitativa, sino solamente como una e emplificación de las diversas modalidades. Aquellos expertos en el arte contemplarán otras modificaciones dentro del alcance y el espíritu de las reivindicaciones anexas al presente documento . Se hace constar que con relación a esta fecha el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims (1)

1. REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones. 1. Un método para recuperar productos de hidrocarburos, caracterizado porque comprende las etapas de: producir energía térmica utilizando un reactor nuclear; proveer la energía térmica a un generador del material supercrítico; proveer un material al generador de material supercrítico ; producir un flujo de material supercrítico desde el generador del material supercrítico utilizando una bomba de alta presión; inyectar el flujo del material supercrítico en los pozos de fraccionamiento en donde los pozos de fraccionamiento están colocados en una formación de piedra caliza; y fracturar la formación de piedra caliza utilizando el calor del flujo del material supercrítico desde los pozos de fraccionamiento. 2. Un método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque además comprende las etapas de: proveer la energía térmica a un generador de gas caliente; proveer un gas al generador de gas caliente; producir un flujo de gas caliente a alta presión desde el generador de gas caliente utilizando una bomba de alta presión; e inyectar el flujo de gas caliente a alta presión en los pozos de inyección en donde los pozos de inyección están colocados en la formación de piedra caliza. 3. Un método de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque además comprende las etapas de: destilar in situ la piedra caliza en la formación de piedra caliza utilizando el calor del flujo del gas caliente para producir productos de hidrocarburos; y extraer los productos de hidrocarburos de los pozos de inyección. . Un método de conformidad con la reivindicación 3 , caracterizado porque la etapa de extracción incluye un sistema de recuperación del producto acoplado a los pozos de inyección en una configuración para la colección de los hidrocarburos gaseosos y licuados liberados durante la etapa de destilación in situ. 5. Un método de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque además comprende la etapa de recuperar el gas residual desde la etapa de destilación in situ por medio de un sistema de reciclaje, el gas residual es inyectado con el generador de gas caliente. 6. Un método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque además comprende las etapas de: proveer la energía térmica al generador de vapor; proveer agua al generador de vapor; producir vapor a partir del generador de vapor; inyectar el vapor en una turbina de vapor para generar la energía mecánica; proveer la energía mecánica a un generador eléctrico ; generar la corriente desde el generador eléctrico a partir de la energía mecánica; y accionar los calentadores de resistencia eléctrica con la corriente, los calentadores están colocados con los pozos de inyección en donde los pozos de inyección están colocados en la formación de piedra caliza. 7. Un método de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque además comprende las etapas de: destilar in situ la piedra caliza en la formación de piedra caliza utilizando el calor de los calentadores para producir productos de hidrocarburos; y extraer los productos de hidrocarburos de los pozos de inyección. 8. Un método de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque la etapa de la extracción incluye un sistema de recuperación del producto acoplado a los pozos de inyección en una configuración para la colección de los hidrocarburos gaseosos o licuados liberados durante la etapa de destilación in situ. 9. Un método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque además comprende las etapas de: proveer la energía térmica al generador de la sal fundida o del metal líquido; proveer una sal o un metal al generador de la sal fundida o del metal líquido, producir un flujo de una sal fundida o de un metal líquido desde el generador de la sal fundida o del metal líquido utilizando una bomba; e inyectar el flujo de sal fundida o metal líquido en los pozos de inyección de bayoneta en donde los pozos de inyección están colocados en la formación de la piedra caliza . 10. Un método de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque además comprende las etapas de: destilar in situ la piedra caliza en la formación de piedra caliza utilizando el calor del flujo de la sal fundida o del metal líquido para producir productos de hidrocarburos; y extraer los productos de hidrocarburos desde el pozo de inyección. 11. Un método de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque la etapa de extracción incluye un sistema de recuperación del producto acoplado a los pozos de inyección en una configuración para la colección de hidrocarburos gaseosos y licuados liberados durante la etapa de destilación in situ. 12. Un método de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque además comprende la etapa de recuperar la sal o metal residual de la etapa de destilación in situ por medio de un sistema de reciclaje, la sal o metal residual es inyectada con el generador de la sal fundida o el metal líquido. 13. Un método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque además comprende las etapas de: proveer la energía térmica a un generador de vapor; proveer el agua al generador de vapor; producir vapor desde el generador de vapor; inyectar el vapor en una turbina de vapor para generar energía mecánica; proveer la energía mecánica a un generador eléctrico; generar una corriente desde el generador de energía eléctrica a partir de la energía mecánica; y accionar los osciladores con la corriente para crear radiofrecuencias para producir calor, los osciladores están colocados con los pozos de inyección en donde los pozos de inyección están colocados en la formación de piedra caliza. 14. Un método de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque además comprende las etapas de: destilar in situ la piedra caliza en la formación de piedra caliza, utilizando el calor de los osciladores para producir productos de hidrocarburos; y extraer los productos de hidrocarburos desde los pozos de inyección. 15. Un método de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque la etapa de extracción incluye un sistema de recuperación del producto acoplado a los pozos de inyección en una configuración para la colección de hidrocarburos gaseosos y licuados, liberados durante la etapa de destilación in situ. 16. Un método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque además comprende la etapa de construir una infraestructura en la formación de piedra caliza, la infraestructura está formada por la perforación en la dirección horizontal y vertical en una configuración para incrementar la permeabilidad y porosidad de la formación de piedra caliza. 17. Un método para la recuperación de productos de hidrocarburos, caracterizado porque comprende las etapas de: producir energía térmica utilizando un reactor nuclear; proveer la energía térmica a un generador de gas caliente; proveer un gas al generador de gas caliente; producir un flujo de gas caliente a alta presión desde el generador de gas caliente utilizando una bomba de alta presión; inyectar el flujo de gas caliente a alta presión en los pozos de inyección, en donde los pozos de inyección están colocados en una formación de piedra caliza; destilar in situ la piedra caliza en la formación de piedra caliza utilizando el calor desde el flujo de gas caliente para producir los productos de hidrocarburos; y extraer los productos de hidrocarburos desde los pozos de inyección. 18. Un método para recuperar los productos de hidrocarburos, caracterizado porque comprende las etapas de: producir energía térmica utilizando un reactor nuclear; proveer la energía térmica a un generador de vapor; proveer agua al generador de vapor; producir vapor desde el generador de vapor; inyectar el vapor en una turbina de vapor para generar energía mecánica; proveer la energía mecánica a un generador eléctrico; generar la corriente desde el generador eléctrico a partir de la energía mecánica; accionar los calentadores de resistencia eléctrica con la corriente, los calentadores están colocados en los pozos de inyección en donde los pozos de inyección están colocados en una formación de piedra caliza; destilar in situ la piedra caliza en la formación de piedra caliza utilizando calor de los calentadores para producir productos de hidrocarburos; y extraer los productos de hidrocarburos desde los pozos de inyección. 19. Un método para recuperar los productos de hidrocarburos, caracterizado porque comprende las etapas de: producir energía térmica utilizando un reactor nuclear ; proveer la energía térmica a un generador de la sal fundida o del metal líquido; proveer una sal o un metal al generador de la sal fundida o del metal líquido; producir un flujo de sal fundida o de metal líquido desde el generador de la sal fundida o del metal líquido utilizando una bomba; inyectar el flujo de la sal fundida o del metal líquido en los pozos de inyección de bayoneta en donde los pozos de inyección están colocados en una formación de piedra caliza; destilar in situ la piedra caliza en la formación de piedra caliza utilizando el calor desde el flujo de la sal fundida o del metal líquido para producir productos de hidrocarburos; y extraer los productos de hidrocarburos desde el pozo de inyección. 20. Un método para recuperar los productos de hidrocarburos, caracterizado porque comprende las etapas de: producir energía térmica utilizando un reactor nuclear ; proporcionar la energía térmica a un generador de vapor ; proveer agua al generador de vapor : producir vapor desde el generador de vapor; inyectar el vapor en una turbina de vapor para generar energía mecánica; proveer la energía mecánica a un generador eléctrico; generar una corriente desde el generador eléctrico a partir de la energía mecánica; accionar los osciladores con la corriente para crear radiofrecuencias para producir calor, los osciladores están colocados con los pozos de inyección en donde los pozos de inyección están colocados en una formación de piedra caliza; destilar in situ la piedra caliza en la formación de piedra caliza utilizando el calor de los osciladores para producir productos de hidrocarburos; y extraer los productos de hidrocarburos desde los pozos de inyección. 21. Un método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la etapa de la inyección incluye los pozos de fraccionamiento que están colocados en una formación incluyendo la piedra caliza y el esquisto de petróleo. 22. Un método de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque la etapa de destilación in situ incluye la destilación in situ del esquisto de petróleo y de la piedra caliza.