RU2011114802A

RU2011114802A - Способ и устройство для добычи битумов или особо тяжелой фракции нефти из подземного месторождения, соответствующая установка и способ эксплуатации этой установки

Info

Publication number: RU2011114802A
Application number: RU2011114802/03A
Authority: RU
Inventors: Норберт ХУБЕР (DE); Норберт ХУБЕР; Бернд ВАККЕР (DE); Бернд ВАККЕР
Original assignee: Сименс Акциенгезелльшафт (DE); Сименс Акциенгезелльшафт
Priority date: 2008-09-15
Filing date: 2009-08-05
Publication date: 2012-10-20
Also published as: WO2010028917A1; EP2324194A1; ATE547588T1; EP2324194B1; US20110227349A1; CA2737083A1; US8739866B2; DE102008047219A1; RU2480579C2; CA2737083C

Abstract

1. Способ добычи битума и/или особо тяжелой фракции нефти из подземного месторождения, при котором вязкость особо тяжелой фракции нефти снижается "in situ" (на месте эксплуатации), для чего в месторождение подается энергия, с одной стороны, в форме пара, протекающего через месторождение, а с другой стороны - электрическая мощность для индуктивного и/или резистивного электрического нагрева, со следующими признаками: ! - энергия для выработки пара и одновременно для электрического нагрева децентрализовано вырабатывается на месте устройств добычи, ! - для этого часть добытого битума и/или особо тяжелой фракции нефти применяется для эксплуатации промышленной турбины со связанным генератором, ! - причем с одной стороны, включенный за промышленной турбиной генератор вырабатывает электрическую мощность для нагрева, и, с другой стороны, относящийся к промышленной турбине котел служит для генерации пара посредством выпаривания воды, ! - и предусмотрен по меньшей мере один блок скважин, к которому подается выработанная в генераторе электрическая мощность и мощность в форме пара в соотношении от 1 к 3 до 1 к 4. ! 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что для выработки электрической мощности, с одной стороны, и водяного пара, с другой стороны, используется примерно 20% добываемого битума и/или особо тяжелой фракции нефти. ! 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что вырабатываемая электрическая мощность и водяной пар реализуются в соотношении примерно 1:4 относительно содержания энергии. ! 4. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что сжигание и использование битума и/или особо тяжелой фракции нефти осуществляется в независимом замкнут�

Claims

1. Способ добычи битума и/или особо тяжелой фракции нефти из подземного месторождения, при котором вязкость особо тяжелой фракции нефти снижается "in situ" (на месте эксплуатации), для чего в месторождение подается энергия, с одной стороны, в форме пара, протекающего через месторождение, а с другой стороны - электрическая мощность для индуктивного и/или резистивного электрического нагрева, со следующими признаками:

- энергия для выработки пара и одновременно для электрического нагрева децентрализовано вырабатывается на месте устройств добычи,

- для этого часть добытого битума и/или особо тяжелой фракции нефти применяется для эксплуатации промышленной турбины со связанным генератором,

- причем с одной стороны, включенный за промышленной турбиной генератор вырабатывает электрическую мощность для нагрева, и, с другой стороны, относящийся к промышленной турбине котел служит для генерации пара посредством выпаривания воды,

- и предусмотрен по меньшей мере один блок скважин, к которому подается выработанная в генераторе электрическая мощность и мощность в форме пара в соотношении от 1 к 3 до 1 к 4.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что для выработки электрической мощности, с одной стороны, и водяного пара, с другой стороны, используется примерно 20% добываемого битума и/или особо тяжелой фракции нефти.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что вырабатываемая электрическая мощность и водяной пар реализуются в соотношении примерно 1:4 относительно содержания энергии.

4. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что сжигание и использование битума и/или особо тяжелой фракции нефти осуществляется в независимом замкнутом контуре.

5. Способ по п.4, отличающийся тем, что для сжигания применяется битум и/или битумная смесь, состоящая из битума/легкой фракции или битума/растворителя (нафта).

6. Способ по любому из пп.1-3, 5, отличающийся тем, что в качестве промышленной турбины применяется газовая турбина, с помощью которой могут сжигаться различные газообразные топлива.

7. Способ по п.6, отличающийся тем, что подготовка топлива перед камерами сгорания газовой турбины обеспечивает то, что за счет нагрева топлива до 150°С достигается такая вязкость топлива, которая позволяет выполнять впрыскивание в камеры сгорания.

8. Способ по любому из пп.1-3, 5, 7, отличающийся тем, что в качестве промышленной турбины применяется паровая турбина, которая может эксплуатироваться с паром, выработанным посредством сжигания битума/особо тяжелой фракции нефти.

9. Способ по п.6, отличающийся тем, что применяются сепараторы и фильтры для подготовки топлива, которые удаляют тяжелые металлы, золу и иные частицы.

10. Способ по п.9, отличающийся тем, что предварительно включен дистиллятор, дистиллят которого подается на подготовку топлива промышленной турбины, причем добавляются тяжелые полиароматы (асфальтены) к добытому битуму, который транспортируется в качестве продукта на перерабатывающую установку.

11. Способ по п.10, отличающийся тем, что вместо дистиллятора предусмотрен крекинг-процесс, который расщепляет длинноцепные углеводороды до пригодного топлива.

12. Установка для добычи битума и/или особо тяжелой фракции нефти из подземного месторождения, которое для уменьшения вязкости особо тяжелой фракции нефти обогревается, для чего в месторождение, с одной стороны, вводится и проводится через него водяной пар и для чего месторождение дополнительно обогревается электрически, отличающаяся тем, что имеется промышленная турбина (1, 11) с последующим электрическим генератором (2), причем промышленная турбина (1) обогревается с помощью битума и/или особо тяжелой фракции нефти, которая добывается из подземного месторождения (100), причем предусмотрен по меньшей мере один блок скважин, к которому подается выработанная в генераторе электрическая мощность и мощность в форме пара в соотношении от 1 к 3 до 1 к 4.

13. Установка по п.12, отличающаяся тем, что промышленная турбина представляет собой газовую турбину (1).

14. Установка по п.12, отличающаяся тем, что промышленная турбина представляет собой паровую турбину (11).

15. Установка по п.12, отличающаяся тем, что имеется наземное промежуточное хранилище (17) для добываемого битума и/или особо тяжелой фракции нефти.

16. Установка по п.15, отличающаяся тем, что перед промежуточным хранилищем (17) включено устройство для разделения смеси воды - битума - особо тяжелой фракции нефти и для обработки битума и/или особо тяжелой фракции нефти.

17. Установка по п.12, отличающаяся тем, что имеется распределительное устройство (4) для управления электрическим нагревательным устройством (8, 10, 20, 25).

18. Установка по п.17, отличающаяся тем, что электрическое нагревательное устройство состоит из по меньшей мере одного индуктора (10, 20, 25), которые проложены как замкнутые электрические контуры в месторождении (100).

19. Установка по п.12, отличающаяся тем, что с промышленной турбиной (1, 11) соотнесен котел-утилизатор (16) в качестве накопителя тепла, накопленное тепло которого служит для выпаривания воды.

20. Установка по любому из пп.12-19, отличающаяся тем, что промышленная турбина (1, 11), включая генератор (2) и накопитель (16) отходящего тепла, а также блоки электропитания для устройств (16, 16') для получения пара и индукторов (10, 20, 25) образуют объединенный в сеть контур.

21. Установка по п.20, отличающаяся независимым режимом работы при снабжении промышленной турбины (1, 11) добываемым битумом и/или особо тяжелой фракцией нефти.

22. Установка по п.17, отличающаяся тем, что промышленная турбина (1, 11) регулируется в соответствии с потребностями нагрева тем, что необходимое для нагревания резервуара тепло вычисляется в устройстве регулирования, и подается топливо, необходимое для промышленной турбины (1, 11), включая генерацию электричества и пара.

23. Установка по п.22, отличающаяся тем, что с помощью промышленной турбины (1, 11) вырабатывается столько пара, сколько необходимо для процесса, и что избыточная электрическая мощность вводится в сеть.

24. Способ эксплуатации установки по любому из пп.12-23 с промышленной турбиной, отдельными накопителями для легкой фракции нефти, а также для битума и/или особо тяжелой фракции нефти и относящимися к ним трубопроводами, отличающийся следующими этапами способа:

- промышленная турбина сначала запускается с использованием обычной легкой фракции нефти,

- после пуска в промышленную турбину подается битум и/или особо тяжелая фракция нефти и

- сжигание битума и/или особо тяжелой фракции нефти используется, с одной стороны, для генерации электрической мощности, а с другой стороны, для получения пара.

25. Способ эксплуатации по п.24, отличающийся тем, что применяются битум и/или особо тяжелая фракция нефти из промежуточного хранилища.

26. Способ эксплуатации по п.24, отличающийся тем, что перед остановкой промышленной турбины (1, 11) переключаются на режим работы с использованием мазута и вымывают битум и/или особо тяжелую фракцию нефти из всех подводящих трубопроводов.