RU2324049C2 - Installation and utilisation of replaceable heaters in carbohydrate pool - Google Patents
Installation and utilisation of replaceable heaters in carbohydrate pool Download PDFInfo
- Publication number
- RU2324049C2 RU2324049C2 RU2004115604/03A RU2004115604A RU2324049C2 RU 2324049 C2 RU2324049 C2 RU 2324049C2 RU 2004115604/03 A RU2004115604/03 A RU 2004115604/03A RU 2004115604 A RU2004115604 A RU 2004115604A RU 2324049 C2 RU2324049 C2 RU 2324049C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heater
- formation
- conductor
- channel
- well
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A90/00—Technologies having an indirect contribution to adaptation to climate change
- Y02A90/30—Assessment of water resources
Landscapes
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
- Hard Magnetic Materials (AREA)
- Manufacturing Cores, Coils, And Magnets (AREA)
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
- Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
- Coke Industry (AREA)
- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
Abstract
Description
Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION
Данное изобретение относится в целом к способам и системам для добычи углеводородов и/или других продуктов из различных содержащих углеводороды пластов. Некоторые варианты выполнения относятся к установке передислоцируемых нагревателей в содержащие углеводороды пласты и/или для использования передислоцируемых нагревателей для подачи тепла в содержащие углеводороды пласты.This invention relates generally to methods and systems for producing hydrocarbons and / or other products from various hydrocarbon containing formations. Some embodiments relate to the installation of relocatable heaters in hydrocarbon containing formations and / or for using relocatable heaters to supply heat to hydrocarbon containing formations.
Уровень техникиState of the art
Углеводороды, добываемые из подземных (например, осадочных) пластов, часто используют в качестве источников энергии, сырья и продуктов потребления. Беспокойство по поводу истощения доступных углеводородных ресурсов и понижение общего качества добываемых углеводородов привело к разработке процессов для более эффективного извлечения, обработки и/или использования доступных углеводородных ресурсов. Внутрипластовые процессы можно использовать для извлечения углеводородных материалов из подземных пластов. Химические и/или физические свойства углеводородных материалов внутри подземного пласта иногда необходимо изменять для обеспечения более простого извлечения из подземных пластов. Химические и физические изменения могут включать внутрипластовые реакции, в результате которых могут образовываться удаляемые флюиды, изменения состава, изменения растворимости, изменения плотности, изменения фазы и/или изменения вязкости углеводородного материала внутри пласта. Флюид может быть, но не ограничиваясь этим, газом, жидкостью, эмульсией, суспензией и/или потоком твердых частиц, который имеет характеристики потока, аналогичные потоку жидкости.Hydrocarbons mined from underground (e.g., sedimentary) formations are often used as sources of energy, raw materials and consumer products. Concerns over the depletion of available hydrocarbon resources and a decrease in the overall quality of produced hydrocarbons have led to the development of processes for more efficient extraction, processing and / or use of available hydrocarbon resources. In-situ processes can be used to extract hydrocarbon materials from underground formations. The chemical and / or physical properties of hydrocarbon materials within a subterranean formation sometimes need to be changed to allow easier recovery from subterranean formations. Chemical and physical changes may include in-situ reactions, which can result in the removal of fluids, changes in composition, changes in solubility, changes in density, changes in phase and / or change in viscosity of the hydrocarbon material within the formation. The fluid may be, but is not limited to, a gas, liquid, emulsion, suspension and / or solid particle stream that has flow characteristics similar to a liquid stream.
Можно использовать источник тепла для нагревания подземного пласта. Можно использовать электрические нагреватели для нагревания подземного пласта посредством излучения и/или проводимости. Электрический нагреватель может нагревать элемент резистивно. В патенте США № 2548360, выданном Жермену, описан электрический нагревательный элемент, расположенный внутри вязкой нефти внутри скважины. Нагревательный элемент нагревает и уменьшает вязкость нефти для обеспечения выкачивания нефти из скважины. В патенте США №4716960, выданном Истлунду и др., описано электрическое нагревание насосно-компрессорной трубы нефтяной скважины за счет пропускания тока с относительно низким напряжением для предотвращения образования твердых веществ. В патенте США № 5065818, выданном Ван Эгмонду, описан электрический нагревательный элемент, который зацементирован в испытательную скважину без оболочки, окружающей нагревательный элемент.You can use a heat source to heat the subterranean formation. Electric heaters may be used to heat the subterranean formation through radiation and / or conductivity. An electric heater can heat the element resistively. US Pat. No. 2,548,360 to Germain describes an electric heating element located inside a viscous oil inside a well. The heating element heats and reduces the viscosity of the oil to allow oil to be pumped out of the well. US Pat. No. 4,716,960 to Eastlund et al. Describes the electrical heating of an oil well tubing by passing a relatively low voltage current to prevent the formation of solids. US Pat. No. 5,065,818 to Van Egmond describes an electric heating element that is cemented into a test well without a sheath surrounding the heating element.
В патенте США № 6023554, выданном Винегару и др., описан электрический нагревательный элемент, который расположен в оболочке. Нагревательный элемент создает энергию излучения, которая нагревает оболочку. Гранулированный твердый наполнительный материал может быть расположен между оболочкой и пластом. Оболочка за счет проводимости может нагревать наполнительный материал, который в свою очередь за счет проводимости нагревает пласт.US Pat. No. 6,023,554 to Vinegar et al. Describes an electric heating element that is located in a shell. The heating element creates radiation energy that heats the shell. A granular solid filler material may be located between the shell and the formation. The shell due to conductivity can heat the filling material, which in turn, due to the conductivity heats the formation.
В патенте США № 4570715, выданном Ван Меурсу и др., описан электрический нагревательный элемент. Нагревательный элемент имеет электрически проводящий сердечник, окруженный слоем изоляционного материала и окружающим его металлическим кожухом. Проводящий сердечник может иметь сравнительно низкое сопротивление при высоких температурах. Изоляционный материал может иметь электрическое сопротивление, прочность на сжатие и теплопроводные свойства, которые являются относительно высокими при высоких температурах. Изоляционный материал может препятствовать образованию электрической дуги между сердечником и металлическим кожухом. Металлический кожух может иметь прочность на растяжение и сопротивление текучести, которые относительно велики при высоких температурах.US Pat. No. 4,570,715 to Van Meurs et al. Describes an electric heating element. The heating element has an electrically conductive core surrounded by a layer of insulating material and a metal casing surrounding it. The conductive core may have a relatively low resistance at high temperatures. The insulation material may have electrical resistance, compressive strength, and heat-conducting properties that are relatively high at high temperatures. Insulation material can prevent the formation of an electric arc between the core and the metal casing. The metal casing may have tensile strength and flow resistance, which are relatively high at high temperatures.
В патенте США № 5060287, выданном Ван Эгмонду, описан электрический нагревательный элемент, имеющий сердечник из сплава меди с никелем.US Pat. No. 5,060,287 to Van Egmond describes an electric heating element having a copper-nickel alloy core.
Можно использовать сгорание топлива для нагревания пласта. Сгорание топлива для нагревания пласта может быть более экономичным, чем использование электрической энергии для нагревания пласта. Несколько различных типов нагревателей могут использовать сгорание топлива в качестве источника тепла, которое нагревает пласт. Сгорание может осуществляться внутри пласта, в скважине и/или вблизи поверхности. Сгорание в пласте может быть внутрипластовым горением. Можно поджигать окислитель для продвижения фронта огня в направлении эксплуатационной скважины. Окислитель, закачиваемый в пласт, может протекать через пласт вдоль линий разлома в пласте. Поджигание окислителя может не приводить к образованию фронта огня, проходящего равномерно через пласт.Combustion can be used to heat the formation. Burning fuel to heat the formation can be more economical than using electrical energy to heat the formation. Several different types of heaters can use fuel combustion as a source of heat that heats the formation. Combustion may occur within the formation, in the well and / or near the surface. Combustion in the formation may be in situ combustion. An oxidizer can be ignited to advance the front of the fire towards the production well. The oxidizing agent injected into the formation may flow through the formation along fault lines in the formation. The ignition of the oxidizing agent may not lead to the formation of a fire front passing evenly through the formation.
Можно использовать беспламенные камеры сгорания для сжигания топлива внутри пласта. В патентах США № 5255742, выданном Микусу, № 5404952, выданном Винегару и др., № 5862858, выданном Веллингтону и др., описаны беспламенные камеры сгорания. Беспламенное сгорание можно осуществлять путем предварительного нагревания топлива и воздуха до температуры выше температуры самовозгорания смеси. Топливо и воздух можно смешивать в зоне нагревания для сжигания. В зоне нагревания беспламенной камеры сгорания может быть предусмотрена каталитическая поверхность для понижения температуры самовозгорания смеси топлива и воздуха.Flameless combustion chambers can be used to burn fuel inside the formation. U.S. Patent Nos. 5,255,742 issued to Mikus, 5404952 issued to Vinegar et al., 5862858 to Wellington et al. Describe flameless combustion chambers. Flameless combustion can be carried out by pre-heating the fuel and air to a temperature above the temperature of the spontaneous combustion of the mixture. Fuel and air can be mixed in the heating zone for combustion. In the heating zone of the flameless combustion chamber, a catalytic surface may be provided to lower the temperature of spontaneous combustion of the mixture of fuel and air.
Тепло можно подавать в пласт из нагревателя на поверхности. Поверхностный нагреватель может производить горючие газы, которые циркулируют через скважины для нагревания пласта. В качестве альтернативного решения можно использовать поверхностные горелки для нагревания переносящей тепло жидкости, которая проходит через скважину для нагревания пласта. Примеры огневых нагревателей или поверхностных горелок, которые можно использовать для нагревания подземного пласта, показаны в патенте США № 6056057, выданном Винегару и др., и № 6079499, выданном Микусу и др.Heat can be supplied to the formation from a surface heater. A surface heater can produce combustible gases that circulate through wells to heat the formation. Alternatively, surface burners can be used to heat the heat transfer fluid that passes through the well to heat the formation. Examples of fired heaters or surface burners that can be used to heat an underground formation are shown in US Pat. No. 6,056,057 to Vinegar et al. And US Pat. No. 6,079,499 to Mikus et al.
Из указанного выше следует, что были приложены значительные усилия для разработки способов и систем для экономичной добычи углеводородов, водорода и/или других продуктов из содержащих углеводороды пластов. Однако в настоящее время все еще имеются содержащие углеводороды пласты, из которых нельзя экономически выгодно добывать углеводороды, водород и/или другие продукты. Таким образом, все еще имеется потребность в улучшенных способах и системах для добычи углеводородов, водорода и/или других продуктов из различных содержащих углеводороды пластов. В некоторых применениях может быть полезным размещать нагреватели в отверстиях в пласте, так что нагреватели можно удалять из отверстия. В некоторых случаях нагреватели можно передислоцировать в другое отверстие в пласте. Нагреватели можно также удалять для проверки и/или ремонта нагревателей. Возможность удаления, замены и/или передислоцирования нагревателя благоприятно сказывается на стоимости оборудования и/или эксплуатации внутрипластового процесса.From the above it follows that considerable efforts have been made to develop methods and systems for the economical production of hydrocarbons, hydrogen and / or other products from hydrocarbon containing formations. However, currently there are still hydrocarbon containing formations from which it is not economically feasible to produce hydrocarbons, hydrogen and / or other products. Thus, there is still a need for improved methods and systems for the extraction of hydrocarbons, hydrogen and / or other products from various hydrocarbon containing formations. In some applications, it may be useful to place the heaters in the holes in the formation, so that the heaters can be removed from the hole. In some cases, heaters can be relocated to another hole in the formation. Heaters can also be removed to inspect and / or repair heaters. The ability to remove, replace and / or relocate the heater favorably affects the cost of equipment and / or operation of the in-situ process.
Раскрытие изобретенияDisclosure of invention
Один или более нагревателей могут быть расположены внутри отверстия в содержащем углеводороды пласте, так что нагреватели переносят тепло в пласт. В некоторых вариантах выполнения нагреватель может быть расположен в открытой скважине в пласте. «Открытая скважина» в пласте может быть без оболочки или «не обсаженной скважиной». Тепло может переноситься от нагревателя в пласт за счет проводимости или излучения. В качестве альтернативного решения нагреватель может быть расположен внутри нагревательной скважины, которая может быть забита гравием, песком и/или цементом, или в нагревательной скважине с оболочкой.One or more heaters may be located inside the hole in the hydrocarbon containing formation, so that the heaters transfer heat to the formation. In some embodiments, the heater may be located in an open well in the formation. An “open hole” in a formation may be without a shell or an “uncased well”. Heat can be transferred from the heater to the formation due to conductivity or radiation. Alternatively, the heater may be located inside a heating well, which may be clogged with gravel, sand and / or cement, or in a heating well with a sheath.
В одном варианте выполнения нагреватель может содержать нагреватель типа проводник в канале. Проводник может быть расположен внутри канала. Проводник может обеспечивать тепло, по меньшей мере, для части пласта. С проводником может быть соединен центратор. Центратор может препятствовать перемещению проводника внутри канала. Нагреватель типа проводник в канале может быть выполнен с возможностью удаления из отверстия в пласте.In one embodiment, the heater may comprise a conductor-in-channel heater. The conductor may be located inside the channel. The conductor may provide heat for at least a portion of the formation. A centralizer can be connected to the conductor. The centralizer may impede the movement of the conductor within the channel. The conductor-type heater in the channel may be configured to be removed from the hole in the formation.
Подача электрического тока в проводник может обеспечивать тепло для части пласта. Создаваемое тепло может переноситься от проводника в часть пласта. Тепло может приводить к пиролизу некоторых углеводородов в части пласта.The supply of electric current to the conductor can provide heat for part of the formation. The generated heat can be transferred from the conductor to part of the formation. Heat can lead to the pyrolysis of certain hydrocarbons in a part of the formation.
В одном варианте выполнения можно собирать нагреватель типа проводник в канале, имеющий желаемую длину. Проводник может быть помещен в канал с образованием нагревателя типа проводник в канале. Два или более нагревателей типа проводник в канале можно соединять друг с другом для образования нагревателя, имеющего желаемую длину. Проводники нагревателей типа проводник в канале могут быть соединены электрически друг с другом. Дополнительно к этому каналы могут быть электрически соединены друг с другом. Желаемая длина проводника в канале может быть расположена в отверстии в содержащем углеводороды пласте. В некоторых вариантах выполнения отдельные секции нагревателя типа проводник в канале можно соединять с использованием сварки активным газом с защитой зоны сварки.In one embodiment, it is possible to assemble a conductor-type heater in a channel having a desired length. The conductor may be placed in the channel to form a conductor-type heater in the channel. Two or more conductor-type heaters in a channel may be connected to each other to form a heater having a desired length. The conductors of the conductor type heaters in the channel may be electrically connected to each other. Additionally, the channels can be electrically connected to each other. The desired length of the conductor in the channel may be located in the hole in the hydrocarbon containing formation. In some embodiments, individual sections of a conductor-in-channel heater can be connected using active gas welding to protect the weld zone.
В некоторых вариантах выполнения нагреватель желаемой длины можно собирать вблизи содержащего углеводороды пласта. Затем собранный нагреватель можно сматывать в витки. Нагреватель можно помещать в содержащий углеводороды пласт посредством разматывания нагревателя в отверстие в содержащем углеводороды пласте.In some embodiments, a heater of a desired length can be collected in the vicinity of a hydrocarbon containing formation. Then the assembled heater can be coiled. The heater may be placed in a hydrocarbon containing formation by unwinding the heater into an opening in the hydrocarbon containing formation.
В одном варианте выполнения тепло может обеспечиваться одним или более нагревателями для части пласта. Обеспечиваемое тепло может переноситься в выбранную секцию пласта. Из пласта можно добывать смесь. Смесь может содержать, по меньшей мере, некоторые пиролизованные углеводороды. В некоторых вариантах выполнения нагреватель можно удалять из отверстия в пласте и повторно размещать, по меньшей мере, в одном альтернативном отверстии в пласте.In one embodiment, heat may be provided by one or more heaters for a portion of the formation. The heat provided may be transferred to a selected section of the formation. A mixture can be mined from the formation. The mixture may contain at least some pyrolyzed hydrocarbons. In some embodiments, the heater can be removed from the hole in the formation and re-placed in at least one alternative hole in the formation.
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
Преимущества данного изобретения следуют для специалистов в данной области техники из последующего подробного описания вариантов выполнения со ссылками на чертежи, на которых изображено:Advantages of the present invention will follow for those skilled in the art from the following detailed description of embodiments with reference to the drawings, in which:
фиг.1 - стадии нагревания содержащего углеводороды пласта;figure 1 - stage heating containing hydrocarbons;
фиг.2 - схема варианта выполнения части внутрипластовой системы конверсии для обработки содержащего углеводороды пласта;2 is a diagram of an embodiment of a portion of an in-situ conversion system for processing a hydrocarbon containing formation;
фиг.3 - вариант выполнения источника тепла в виде природной распределенной топки;figure 3 is an embodiment of a heat source in the form of a natural distributed furnace;
фиг.4 - вариант выполнения источника тепла в виде изолированного проводника;4 is an embodiment of a heat source in the form of an insulated conductor;
фиг.5 - вариант выполнения нагревателей с тремя изолированными проводниками, размещенными внутри канала;5 is an embodiment of heaters with three insulated conductors located inside the channel;
фиг.6 - вариант выполнения источника тепла типа проводник в канале в пласте;6 is an embodiment of a conductor type heat source in a channel in a formation;
фиг.7 - разрез варианта выполнения сменного источника тепла типа проводник в канале;Fig.7 is a sectional view of an embodiment of a replaceable heat source of the type conductor in the channel;
фиг.8 - вариант выполнения устья скважины с источником тепла типа проводник в канале;Fig. 8 is an embodiment of a wellhead with a conductor type heat source in a channel;
фиг.9 - схема варианта выполнения нагревателя типа проводник в канале, в котором часть нагревателя расположена по существу горизонтально внутри пласта;Fig.9 is a diagram of an embodiment of a conductor-type heater in a channel in which a portion of the heater is located substantially horizontally within the formation;
фиг.10 - вариант выполнения соединения нагревателя типа проводник в канале в увеличенном масштабе;figure 10 - embodiment of the connection of the heater type conductor in the channel on an enlarged scale;
фиг.11 - схема варианта выполнения нагревателя типа проводник в канале, в котором часть нагревателя расположена по существу горизонтально в пласте;11 is a diagram of an embodiment of a conductor-type heater in a channel in which a portion of the heater is located substantially horizontally in the formation;
фиг.12 - схема варианта выполнения нагревателя типа проводник в канале, в котором часть нагревателя расположена по существу горизонтально в пласте;12 is a diagram of an embodiment of a conductor-type heater in a channel in which a portion of the heater is located substantially horizontally in the formation;
фиг.13 - схема варианта выполнения нагревателя типа проводник в канале, в котором часть нагревателя расположена по существу горизонтально в пласте;13 is a diagram of an embodiment of a conductor-type heater in a channel in which a portion of the heater is located substantially horizontally in the formation;
фиг.14 - вариант выполнения центратора;Fig - embodiment of the centralizer;
фиг.15 - вариант выполнения центратора;Fig - embodiment of the centralizer;
фиг.16 - вариант выполнения сборки источника тепла типа проводник в канале и установки источника тепла в пласт;Fig - embodiment of the Assembly of the heat source type conductor in the channel and install the heat source in the reservoir;
фиг.17 - вариант выполнения источника тепла типа проводник в канале для установки в пласте;17 is an embodiment of a conductor type heat source in a channel for installation in a formation;
фиг.18 - вариант выполнения источника тепла в пласте.Fig. 18 is an embodiment of a heat source in a formation.
Хотя возможны различные модификации и альтернативные варианты выполнения, на чертежах показаны специальные варианты выполнения в качестве примеров, описание которых приводится ниже. Чертежи могут не соответствовать масштабу. Однако следует отметить, что чертежи и их подробное описание не должны ограничивать данное изобретение раскрытыми частными вариантами выполнения, а наоборот, изобретение охватывает все модификации, эквиваленты и альтернативы, входящие в идею и объем данного изобретения, заданный прилагаемой формулой изобретения.Although various modifications and alternative embodiments are possible, the drawings show specific embodiments as examples, which are described below. Drawings may not scale. However, it should be noted that the drawings and their detailed description should not limit the invention to the disclosed particular embodiments, but rather, the invention covers all modifications, equivalents and alternatives that are included in the idea and scope of the invention defined by the attached claims.
Осуществление изобретенияThe implementation of the invention
Последующее описание относится в целом к системам и способам для обработки содержащего углеводороды пласта (например, пласта, содержащего уголь (включая лигнит, сапропелит и т.д.), нефтеносный сланец, углистый сланец, шунгиты, кероген, битумы, нефть, кероген и нефть в матрице с низкой проницаемостью, тяжелые углеводороды, асфальтиты, природные минеральные воски, пласты, в которых кероген блокирует добычу других углеводородов и т.д.). Такие пласты можно обрабатывать для получения углеводородных продуктов относительно высокого качества, водорода и других продуктов.The following description generally relates to systems and methods for treating a hydrocarbon containing formation (e.g., a coal containing formation (including lignite, sapropelite, etc.), oil shale, carbon shale, shungite, kerogen, bitumen, oil, kerogen and oil in a matrix with low permeability, heavy hydrocarbons, asphaltites, natural mineral waxes, formations in which kerogen blocks the production of other hydrocarbons, etc.). Such formations can be processed to produce relatively high quality hydrocarbon products, hydrogen and other products.
«Углеводороды» обозначают в целом молекулы, образованные первично с помощью атомов углерода и водорода. Углеводороды могут содержать также другие элементы, такие как, но не ограничиваясь этим, галогены, металлические элементы, азот, кислород и/или сера. Углеводороды могут быть, но не ограничиваясь этим, керогеном, битумом, пиробитумом, нефтью, природными минеральными восками и асфальтитами. Углеводороды могут быть расположены внутри или смежно с минеральными матрицами внутри земли. Матрицы могут включать, но не ограничиваясь этим, осадочную породу, пески, силицилиты, карбонаты, диатомиты и другие пористые среды. «Углеводородные жидкости» являются жидкостями, которые содержат углеводороды. Углеводородные жидкости могут включать, увлекать или быть увлеченными не углеводородными флюидами (например, водородом (Н2), азотом (N2), моноксидом углерода, диоксидом углерода, сероводородом, водой и аммиаком).“Hydrocarbons” generally mean molecules formed primarily by carbon and hydrogen atoms. Hydrocarbons may also contain other elements, such as, but not limited to, halogens, metal elements, nitrogen, oxygen and / or sulfur. Hydrocarbons can be, but are not limited to, kerogen, bitumen, pyrobitumen, oil, natural mineral waxes and asphalts. Hydrocarbons can be located inside or adjacent to mineral matrices inside the earth. Matrices may include, but are not limited to, sedimentary rock, sands, silicites, carbonates, diatomites and other porous media. “Hydrocarbon liquids” are liquids that contain hydrocarbons. Hydrocarbon fluids may include, entrain, or be entrained in non-hydrocarbon fluids (e.g., hydrogen (H 2 ), nitrogen (N 2 ), carbon monoxide, carbon dioxide, hydrogen sulfide, water, and ammonia).
«Пласт» включает один или более содержащих углеводород слоев, один или более не углеводородных слоев, покрывающий слой и/или подстилающий слой. «Покрывающий слой» и/или «подстилающий слой» включают один или более типов непроницаемых материалов. Например, покрывающий слой и/или подстилающий слой могут включать скальную породу, сланец, аргиллит или влажный/плотный карбонат (т.е. непроницаемый карбонат без углеводородов). В некоторых вариантах выполнения процесса внутрипластовой конверсии покрывающий слой и/или подстилающий слой могут включать содержащий углеводороды слой или содержащие углеводороды слои, которые являются относительно непроницаемыми и не подвергаются воздействию температуры во время процесса конверсии, что приводит к значительному изменению характеристик содержащих углеводороды слоев покрывающего слоя и/или подстилающего слоя. Например, подстилающий слой может содержать сланец или аргиллит. В некоторых случаях покрывающий слой и подстилающий слой могут быть в некоторой степени проницаемыми.A “formation” includes one or more hydrocarbon-containing layers, one or more non-hydrocarbon layers, a cover layer and / or an underburden. The “overburden” and / or “underburden” includes one or more types of impermeable materials. For example, the overburden and / or underburden may include rock, shale, mudstone, or wet / dense carbonate (i.e., impermeable carbonate without hydrocarbons). In some embodiments of the in-situ conversion process, the overburden and / or underlying layer may include a hydrocarbon-containing layer or hydrocarbon-containing layers that are relatively impermeable and not exposed to temperature during the conversion process, resulting in a significant change in the performance of the hydrocarbon-containing overburden layers and / or the underlying layer. For example, the underlying layer may contain shale or mudstone. In some cases, the overburden and the underburden may be somewhat permeable.
Понятия «флюиды пласта» или «добываемые флюиды» относятся к флюидам, удаляемым из содержащего углеводороды пласта, и могут включать флюид пиролиза, синтез-газ, подвижный углеводород и воду (пар). Понятие «подвижный флюид» относится к флюидам внутри пласта, которые способны течь в результате тепловой обработки пласта. Флюиды пласта могут включать углеводородные флюиды, а также не углеводородные флюиды.The terms “formation fluids” or “produced fluids” refer to fluids removed from a hydrocarbon containing formation and may include pyrolysis fluid, synthesis gas, mobile hydrocarbon, and water (steam). The term “moving fluid” refers to fluids within a formation that are capable of flowing as a result of heat treatment of the formation. Formation fluids may include hydrocarbon fluids as well as non-hydrocarbon fluids.
«Источником тепла» является любая система для обеспечения нагревания, по меньшей мере, части пласта по существу посредством переноса тепла с помощью проводимости и/или излучения. Например, источник тепла может включать электрические нагреватели, такие как изолированный проводник, удлиненный элемент и/или проводник, размещенный внутри канала. Источник тепла может также включать источники тепла, которые генерируют тепло посредством сжигания топлива снаружи или внутри пласта, такие как поверхностные горелки, забойные газовые горелки, беспламенные распределенные топки и природные распределенные топки. Дополнительно к этому предусмотрено, что в некоторых вариантах выполнения тепло, создаваемое или генерируемое в одном или более источниках тепла, может подаваться с помощью других источников энергии. Другие источники тепла могут непосредственно нагревать пласт или же энергия может подаваться в среду переноса тепла, которая непосредственно или опосредованно нагревает пласт. Следует отметить, что один или более источников тепла, которые подают тепло в пласт, могут использовать различные источники энергии. Например, при заданном пласте некоторые источники тепла могут подавать тепло из электрических резистивных нагревателей, некоторые источники тепла могут подавать тепло за счет сгорания, а некоторые источники тепла могут создавать тепло из одного или более других источников энергии (например, химических реакций, солнечной энергии, ветровой энергии, биомассы или других источников возобновляемой энергии). Химическая реакция может включать экзотермическую реакцию (например, реакцию окисления). Источник тепла может содержать нагреватель, который обеспечивает тепло для зоны, близкой и/или окружающей место нагревания, такого как нагревательная скважина.A “heat source" is any system for providing heating of at least a portion of a formation substantially by heat transfer via conductivity and / or radiation. For example, the heat source may include electric heaters, such as an insulated conductor, an elongated element and / or a conductor located inside the channel. The heat source may also include heat sources that generate heat by burning fuel outside or inside the formation, such as surface burners, downhole gas burners, flameless distributed furnaces, and natural distributed furnaces. Additionally, it is contemplated that in some embodiments, heat generated or generated in one or more heat sources can be supplied by other energy sources. Other heat sources may directly heat the formation, or energy may be supplied to a heat transfer medium that directly or indirectly heats the formation. It should be noted that one or more heat sources that supply heat to the formation can use various energy sources. For example, with a given formation, some heat sources can supply heat from electric resistive heaters, some heat sources can supply heat through combustion, and some heat sources can generate heat from one or more other energy sources (for example, chemical reactions, solar energy, wind energy, biomass or other sources of renewable energy). A chemical reaction may include an exothermic reaction (e.g., an oxidation reaction). The heat source may include a heater that provides heat to an area close to and / or surrounding a heating location, such as a heating well.
«Нагреватель» является любой системой для генерирования тепла в скважине или в зоне вблизи скважины. Нагреватели могут быть, но не ограничиваясь этим, электрическими нагревателями, горелками, камерами сгорания, которые вступают в реакцию с материалом внутри пласта или же добываемым из пласта (например, природные распределенные топки), и/или их комбинациями. «Блок источников тепла» обозначает несколько источников тепла, которые образуют группу, которая повторяется для создания схемы источников тепла внутри пласта.A “heater” is any system for generating heat in a well or in an area near a well. Heaters may include, but are not limited to, electric heaters, burners, combustion chambers that react with material within the formation or produced from the formation (e.g., natural distributed furnaces), and / or combinations thereof. “Heat source block” refers to several heat sources that form a group that repeats to create a pattern of heat sources within the formation.
Понятие «скважина» относится к отверстию в пласте, выполненному посредством бурения или ввода канала в пласт. Скважина может иметь по существу круговое поперечное сечение или другие формы поперечного сечения (например, круговые, овальные, прямоугольные, треугольные, щелевые или другие регулярные или нерегулярные формы). В данном описании понятия «колодец» и «отверстие», когда они относятся к отверстию в пласте, могут использоваться с заменой на понятие «скважина».The term “well” refers to a hole in a formation made by drilling or introducing a channel into the formation. The well may have a substantially circular cross-section or other cross-sectional shapes (e.g., circular, oval, rectangular, triangular, slotted, or other regular or irregular shapes). In this description, the concepts of "well" and "hole", when they refer to a hole in the reservoir, can be used with the replacement of the concept of "well".
«Природная распределенная топка» относится к нагревателю, который использует окислитель для окисления, по меньшей мере, части углерода в пласте с целью генерирования тепла, и при этом окисление происходит вблизи скважины. Большинство продуктов сгорания, создаваемых в природной распределенной топке, удаляются через скважину."Naturally distributed furnace" refers to a heater that uses an oxidizing agent to oxidize at least a portion of the carbon in the formation in order to generate heat, and oxidation occurs near the well. Most of the combustion products created in a natural distributed furnace are removed through the borehole.
«Отверстия» относятся к раскрывам (например, раскрывам в каналах), имеющим широкий спектр размеров и форм поперечного сечения, включающих, но не ограничиваясь этим, круговые, овальные, квадратные, прямоугольные, треугольные, щелевые или другие регулярные или не регулярные формы.“Holes” refer to openings (eg, openings in channels) having a wide variety of sizes and cross-sectional shapes, including, but not limited to, circular, oval, square, rectangular, triangular, slotted, or other regular or non-regular shapes.
«Зона реакции» относится к объему содержащего углеводороды пласта, который подвергается химической реакции, такой как реакция окисления.“Reaction zone” refers to the volume of a hydrocarbon containing formation that undergoes a chemical reaction, such as an oxidation reaction.
«Изолированный проводник» относится к любому удлиненному материалу, который способен проводить электричество и который покрыт, частично или полностью, электрически изоляционным материалом. Понятие «самоуправление» относится к управлению выходом нагревателя без внешнего управления любого типа."Insulated conductor" refers to any elongated material that is capable of conducting electricity and which is coated, partially or completely, with electrically insulating material. The term “self-management” refers to controlling the output of a heater without external control of any type.
«Флюиды пиролизации» или «продукты пиролиза» относятся к флюидам, добываемым по существу во время пиролиза углеводородов. Флюиды, добываемые за счет реакций пиролиза, могут смешиваться с другими флюидами в пласте. Смесь считается флюидом пиролизации или продуктом пиролиза. В данном описании «зона пиролиза» относится к объему пласта (например, относительно проницаемого пласта, такого как пласт битуминозных песков), который вовлекается в реакцию или вступает в реакцию с образованием флюида пиролизации.“Pyrolysis fluids” or “pyrolysis products” refer to fluids produced substantially during the pyrolysis of hydrocarbons. Fluids produced by pyrolysis reactions can mix with other fluids in the formation. A mixture is considered a pyrolysis fluid or a pyrolysis product. As used herein, a “pyrolysis zone” refers to a volume of a formation (eg, relative to a permeable formation, such as a tar sands formation) that is reacted or reacted to form a pyrolysis fluid.
«Конденсируемые углеводороды» являются углеводородами, которые конденсируются при 25°С и абсолютном давлении в одну атмосферу. Конденсируемые углеводороды могут включать смесь углеводородов, имеющих число атомов углерода более 4. «Не конденсируемые углеводороды» являются углеводородами, которые не конденсируются при 25°С и абсолютном давлении менее одной атмосферы. Не конденсируемые углеводороды могут включать смесь углеводородов, имеющих число атомов углерода менее 5."Condensable hydrocarbons" are hydrocarbons that condense at 25 ° C and absolute pressure in one atmosphere. Condensable hydrocarbons may include a mixture of hydrocarbons having a carbon number of more than 4. “Non-condensable hydrocarbons” are hydrocarbons that do not condense at 25 ° C. and an absolute pressure of less than one atmosphere. Non-condensable hydrocarbons may include a mixture of hydrocarbons having a carbon number of less than 5.
Углеводороды в пластах можно обрабатывать различными способами для получения многих различных продуктов. В некоторых вариантах выполнения такие пласты можно обрабатывать несколькими стадиями. На фиг.1 показаны несколько стадий нагревания содержащего углеводороды пласта. На фиг.1 показан пример добычи (в баррелях нефтяного эквивалента на тонну) (по оси у) флюидов пласта из содержащего углеводороды пласта в зависимости от температуры (в °С) (по оси х) пласта (при нагревании пласта с относительно низкой скоростью).Hydrocarbons in formations can be treated in various ways to produce many different products. In some embodiments, such formations can be treated in several stages. Figure 1 shows several stages of heating a hydrocarbon containing formation. Figure 1 shows an example of production (in barrels of oil equivalent per tonne) (along the y axis) of the formation fluid from the hydrocarbon containing formation, depending on the temperature (in ° C) (along the x axis) of the formation (when the formation is heated at a relatively low speed) .
Десорбция метана и испарение воды происходит во время стадии 1 нагревания. Нагревание пласта на стадии 1 можно осуществлять как можно быстрее. Например, при первоначальном нагревании содержащего углеводороды пласта углеводороды в пласте могут десорбировать адсорбированный метан. Десорбированный метан можно добывать из пласта. Если нагревать далее содержащий углеводороды пласт, то может испаряться вода, содержащаяся внутри содержащего углеводороды пласта. Вода может занимать в некоторых содержащих углеводороды пластах между около 10% и около 50% объема пор в пласте. В других пластах вода может занимать большие или меньшие части объема пор. Вода обычно испаряется в пласте при температурах между около 160°С и около 285°С и при давлениях от около 6 бар (абсолютное значение) до около 70 бар (абсолютное значение). В некоторых вариантах выполнения испаряемая вода может вызывать изменение смачиваемости в пласте и/или повышение давления пласта. Изменения смачиваемости или повышенное давление могут влиять на реакции пиролиза или другие реакции в пласте. В некоторых вариантах выполнения испаренную воду можно добывать из пласта. В других вариантах выполнения испаренную воду можно использовать для выделения и/или дистилляции пара в скважине или вне скважины. Удаление воды и увеличение объема пор в пласте может увеличивать пространство для хранения углеводородов внутри объема пор.Methane desorption and evaporation of water occurs during
После стадии 1 нагревания пласт можно нагревать далее, так что температура внутри пласта достигает, (по меньшей мере), начальной температуры пиролиза (например, температуры на нижнем конце диапазона температур, показанного на фиг.2). В течение стадии 2 может происходить пиролиз углеводородов внутри пласта. Диапазон температур пиролиза может изменяться в зависимости от типа углеводородов внутри пласта. Диапазон температур пиролиза может включать температуры между около 250°С и около 900°С. Диапазон температур пиролиза для добычи желаемых продуктов может простираться лишь в части полного диапазона температур пиролиза. В некоторых вариантах выполнения диапазон температур пиролиза для добычи желаемых продуктов может включать температуры между около 250°С и около 400°С. Если температуру углеводородов в пласте медленно повышать в диапазоне температур от около 250°С до около 400°С, то создание продуктов пиролиза может быть по существу завершено, когда температура приближается к 400°С. Нагревание содержащего углеводороды пласта с помощью нескольких источников тепла может создавать температурные градиенты вокруг источников тепла, которые медленно повышают температуру углеводородов в пласте в диапазоне температур пиролиза.After the
В некоторых вариантах выполнения внутрипластовой конверсии температуру углеводородов, подлежащих пиролизу, можно не повышать медленно в диапазоне температур пиролиза от около 250°С до около 400°С. Углеводороды в пласте можно нагревать до желаемой температуры (например, около 325°С). В качестве желаемых температур можно выбирать другие температуры. Наложение тепла из источников тепла может обеспечивать достижение желаемой температуры относительно быстро и эффективно в пласте. Ввод тепла в пласт из источников тепла можно регулировать для поддержания температуры в пласте по существу на желаемой температуре. Углеводороды можно поддерживать по существу на желаемой температуре, пока пиролиз не спадет, так что добыча желаемых флюидов из пласта становится не экономичной.In some in-situ conversion embodiments, the temperature of the hydrocarbons to be pyrolyzed can not be increased slowly in the pyrolysis temperature range from about 250 ° C. to about 400 ° C. Hydrocarbons in the formation can be heated to the desired temperature (for example, about 325 ° C). Other temperatures may be selected as desired temperatures. Applying heat from heat sources can achieve the desired temperature relatively quickly and efficiently in the formation. The introduction of heat into the formation from heat sources can be adjusted to maintain the temperature in the formation at substantially the desired temperature. Hydrocarbons can be maintained substantially at the desired temperature until the pyrolysis decreases, so that the production of the desired fluids from the formation becomes not economical.
Флюиды пласта, включающие флюиды пиролиза, можно добывать из пласта. Флюиды пиролиза могут включать, но не ограничиваясь этим, углеводороды, водород, диоксид углерода, моноксид углерода, сероводород, аммиак, азот, воду и их смеси. При повышении температуры пласта количество конденсируемых углеводородов в добываемых флюидах пласта имеет тенденцию к понижению. При высоких температурах из пласта можно добывать в основном метан и/или водород. Если содержащий углеводороды пласт нагревать во всем диапазоне пиролиза, то из пласта можно добывать лишь небольшие количества водорода вблизи верхнего предела диапазона пиролиза. После истощения всего доступного водорода обычно происходит добыча минимального количества флюида из пласта.Formation fluids, including pyrolysis fluids, may be produced from the formation. Pyrolysis fluids may include, but are not limited to, hydrocarbons, hydrogen, carbon dioxide, carbon monoxide, hydrogen sulfide, ammonia, nitrogen, water, and mixtures thereof. As the temperature of the formation increases, the amount of condensable hydrocarbons in the produced fluids of the formation tends to decrease. At high temperatures, mainly methane and / or hydrogen can be extracted from the formation. If the hydrocarbon containing formation is heated over the entire pyrolysis range, then only small amounts of hydrogen can be produced from the formation near the upper limit of the pyrolysis range. After depletion of all available hydrogen, a minimum amount of fluid is typically produced from the formation.
После пиролиза углеводородов большое количество углерода и некоторое количество водорода все еще присутствуют в пласте. Значительную часть остающегося углерода в пласте можно добывать из пласта в виде синтез-газа. Генерирование синтез-газа может происходить во время стадии 3, показанной на фиг.1. Стадия 3 может включать нагревание содержащего углеводороды пласта до температуры, достаточной для обеспечения генерирования синтез-газа. Например, синтез-газ можно добывать внутри диапазона температур от около 400°С до около 1200°С. Температура пласта, когда генерирующий синтез-газ флюид вводится в пласт, может определять состав синтез-газа, добываемого из пласта. Если генерирующий синтез-газ флюид вводится в пласт при температуре, достаточной для обеспечения генерирования синтез-газа, то внутри пласта может генерироваться синтез-газ. Генерированный синтез-газ можно удалять из пласта через эксплуатационную скважину или эксплуатационные скважины. Во время генерирования синтез-газа можно добывать большой объем генерированного синтез-газа.After pyrolysis of hydrocarbons, a large amount of carbon and some hydrogen are still present in the formation. A significant portion of the remaining carbon in the formation can be produced from the formation in the form of synthesis gas. Generation of synthesis gas may occur during
На фиг.2 показана схема варианта выполнения части внутрипластовой системы конверсии для обработки содержащего углеводороды пласта. Источники 100 тепла могут быть расположены внутри, по меньшей мере, части содержащего углеводороды пласта. Источники 100 тепла могут включать, например, электрические нагреватели, такие как изолированные проводники, нагреватели типа проводник в канале, поверхностные горелки, беспламенные распределенные топки и/или природные распределенные топки. Источники 100 тепла могут включать также другие типы нагревателей. Источники 100 тепла могут обеспечивать нагревание, по меньшей мере, части содержащего углеводороды пласта. Энергия может подаваться к источникам 100 тепла по питающим линиям 102. Питающие линии могут иметь различную структуру в зависимости от типа источника тепла или источников тепла, используемых для нагревания пласта. Питающие линии для источников тепла могут передавать электрическую энергию для электрических нагревателей, могут транспортировать топливо для топок или же могут транспортировать теплообменную жидкость, которая циркулирует внутри пласта.Figure 2 shows a diagram of an embodiment of a portion of an in-situ conversion system for treating a hydrocarbon containing formation.
Эксплуатационные скважины 104 можно использовать для удаления флюида из пласта. Флюид пласта, добываемый из эксплуатационных скважин 104, можно транспортировать через коллекторный трубопровод 106 к установкам 108 для обработки. Флюиды пласта можно добывать также из источников 100 тепла. Например, можно добывать флюид из источников 100 тепла для управления давлением внутри пласта вблизи источников тепла. Флюид, добываемый из источников 100 тепла, можно транспортировать через трубы или трубопроводы к коллекторному трубопроводу 106, или же добываемый флюид можно транспортировать через трубы или трубопровод непосредственно к установкам 108 обработки. Установки 108 обработки могут содержать разделительные блоки, блоки реакций, блоки повышения качества, топливные элементы, турбины, баки для хранения и другие системы и блоки для обработки добытых флюидов пласта.
Система внутрипластовой конверсии для обработки углеводородов может содержать барьерные скважины 110. В некоторых вариантах выполнения барьеры можно использовать для воспрещения миграции флюидов (например, генерированных флюидов и/или подземных вод) в и/или из части пласта, в которой выполняется процесс внутрипластовой конверсии. Барьеры могут включать, но не ограничиваясь этим, естественно присутствующие части (например, покрывающий слой и/или подстилающий слой), замораживающие скважины, замороженные барьерные зоны, низкотемпературные барьерные зоны, цементированные стенки, серные скважины, водопонижающие скважины, нагнетательные скважины, барьер, образованный гелем, созданным в пласте, барьер, образованный посредством осаждения солей в пласте, барьер, образованный посредством реакции полимеризации в пласте, листов, введенных в пласт, или их комбинации.The in-situ conversion system for treating hydrocarbons may include
Как показано на фиг.2, дополнительно к источникам 100 тепла обычно одна или более эксплуатационных скважин 104 могут быть расположены внутри части содержащего углеводороды пласта. Флюиды пласта можно добывать из эксплуатационных скважин 104. В некоторых вариантах выполнения эксплуатационная скважина 104 может содержать источник тепла. Источник тепла может нагревать части пласта у или вблизи эксплуатационной скважины и обеспечивает удаления паровой фазы флюидов пласта. Необходимость выкачивания жидкостей с высокой температурой из эксплуатационной скважины можно уменьшить или исключить. Исключение или ограничение выкачивания жидкостей с высокой температурой может существенно снизить стоимость добычи. Обеспечение нагревания у или через эксплуатационную скважину может: (1) подавлять конденсацию и/или дефлегмацию добытого флюида, когда такой добытый флюид перемещается в эксплуатационной скважине вблизи покрывающего слоя, (2) увеличивать ввод тепла в пласт и/или (3) увеличивать проницаемость пласта у или вблизи эксплуатационной скважины. В некоторых вариантах выполнения процесса внутрипластовой конверсии количество тепла, подаваемого в эксплуатационные скважины, значительно меньше, чем количество тепла, подводимого к источникам тепла, которые нагревают пласт.As shown in FIG. 2, in addition to the
В одном варианте выполнения содержащий углеводороды пласт можно нагревать с помощью системы природных распределенных топок, расположенных в пласте. Генерированному теплу можно позволять переноситься в выбранную секцию пласта.In one embodiment, the hydrocarbon containing formation can be heated using a system of naturally distributed furnaces located in the formation. The generated heat may be allowed to be transferred to a selected section of the formation.
Температура, достаточная для поддержания окисления, может составлять, по меньшей мере, около 200°С или 250°С. Температура, достаточная для окисления, может изменяться в зависимости от многих факторов (например, состава углеводородов в содержащем углеводороды пласте, содержания воды в пласте и/или типа и количества окислителя). Некоторое количество воды можно удалять из пласта перед нагреванием. Например, воду можно выкачивать из пласта с помощью водопонижающих скважин. Нагреваемая часть пласта может быть вблизи или по существу смежной отверстию в содержащем углеводороды пласте. Отверстие в пласте может быть нагревательной скважиной, образованной в пласте. Нагреваемая часть содержащего углеводороды пласта может проходить радиально от отверстия на ширину от около 0,3 м до около 1,2 м. Однако ширина может быть также менее 0,9 м. Ширина нагреваемой части может изменяться со временем. В некоторых вариантах выполнения изменение зависит от факторов, включающих ширину пласта, необходимую для генерирования достаточного количества тепла во время окисления углерода для поддерживания реакции окисления без подачи тепла от дополнительного источника тепла.A temperature sufficient to maintain oxidation may be at least about 200 ° C or 250 ° C. A temperature sufficient for oxidation may vary depending on many factors (for example, the composition of the hydrocarbons in the hydrocarbon containing formation, the water content in the formation and / or the type and amount of oxidizing agent). Some water can be removed from the formation before heating. For example, water can be pumped out of the formation using dewatering wells. The heated portion of the formation may be near or substantially adjacent to the opening in the hydrocarbon containing formation. The hole in the formation may be a heating well formed in the formation. The heated portion of the hydrocarbon containing formation may extend radially from the hole to a width of about 0.3 m to about 1.2 m. However, the width may also be less than 0.9 m. The width of the heated portion may vary over time. In some embodiments, the change depends on factors including the width of the formation necessary to generate enough heat during carbon oxidation to support the oxidation reaction without supplying heat from an additional heat source.
После достижения частью пласта температуры, достаточной для поддержания окисления, можно подавать окислительный флюид в отверстие для окисления части углеводородов в зоне реакции или в зоне источника тепла внутри пласта. Окисление углеводородов генерирует тепло в зоне реакции. Генерированное тепло в большинстве вариантов выполнения передается из зоны реакции в зону пиролиза в пласте. В некоторых вариантах выполнения генерированное тепло передается со скоростью между около 650 Вт на метр и между около 1650 Вт на метр при измерении вдоль глубины зоны реакции. После окисления, по меньшей мере, некоторых углеводородов в пласте энергию, подаваемую в нагреватель для первоначального нагревания пласта до температуры, достаточной для поддержания окисления, можно уменьшить или отключить. Стоимость ввода энергии можно значительно понизить при использовании природных распределенных топок, что обеспечивает значительно более эффективную систему для нагревания пласта.After the part of the formation reaches a temperature sufficient to maintain oxidation, it is possible to feed the oxidizing fluid into the hole to oxidize part of the hydrocarbons in the reaction zone or in the zone of the heat source inside the formation. Hydrocarbon oxidation generates heat in the reaction zone. The generated heat in most embodiments is transferred from the reaction zone to the pyrolysis zone in the formation. In some embodiments, the generated heat is transferred at a speed between about 650 W per meter and between about 1650 W per meter when measured along the depth of the reaction zone. After the oxidation of at least some hydrocarbons in the formation, the energy supplied to the heater to initially heat the formation to a temperature sufficient to maintain oxidation can be reduced or disabled. The cost of energy input can be significantly reduced by using natural distributed furnaces, which provides a much more efficient system for heating the formation.
В одном варианте выполнения в отверстии может быть размещен канал для подачи окислительного флюида в отверстие. Канал может иметь отверстия для потока или другие механизмы управления потоком (например, прорези, расходомеры Вентури, клапаны и т.д.) для обеспечения прохода флюида в отверстие. Понятие «отверстия» включает раскрывы, имеющие различную форму поперечного сечения, включая, но не ограничиваясь этим, круговые, овальные, квадратные, прямоугольные, треугольные, щелевые или другие регулярные или не регулярные формы. Отверстия для потока могут быть в некоторых вариантах выполнения критическими отверстиями потока. Отверстия для потока могут обеспечивать по существу постоянный поток окислительного флюида в отверстие, независимо от давления в отверстии.In one embodiment, a channel may be provided in the hole for supplying oxidizing fluid to the hole. The channel may have flow openings or other flow control mechanisms (eg, slots, venturi meters, valves, etc.) to allow fluid to flow into the opening. The term “openings” includes openings having various cross-sectional shapes, including, but not limited to, circular, oval, square, rectangular, triangular, slotted, or other regular or non-regular shapes. The flow openings may in some embodiments be critical flow openings. The flow openings can provide a substantially constant flow of oxidizing fluid into the opening, regardless of the pressure in the opening.
Потоком окислительного флюида в отверстие можно управлять так, что скорость окисления в зоне реакции является управляемой. Перенос тепла между входящим окислителем и выходящими продуктами окисления может нагревать окислительный флюид. Перенос тепла может также удерживать канал ниже рабочей температуры канала.The flow of oxidizing fluid into the hole can be controlled so that the oxidation rate in the reaction zone is controlled. The heat transfer between the inlet oxidizing agent and the outgoing oxidation products can heat the oxidizing fluid. Heat transfer can also keep the channel below the operating temperature of the channel.
На фиг.3 показан вариант выполнения природной распределенной топки, которая может нагревать содержащий углеводороды пласт. Канал 112 может быть расположен в отверстии 114 в углеводородном пласте 116. Канал 112 может быть внутренним каналом 118. Источник 120 окислительного флюида может подавать окислительный флюид 122 во внутренний канал 118. Внутренний канал 118 может иметь отверстия 124 критического потока вдоль своей длины. Отверстия 124 критического потока могут быть расположены по спирали (или по любой другой схеме) вдоль длины внутреннего канала 118 в отверстии 114. Например, отверстия 118 критического потока могут быть расположены по спирали с расстоянием от около 1 м до около 2,5 м между смежными отверстиями. Внутренний канал 118 может быть герметизирован на дне. Окислительный флюид 122 может подаваться в отверстие 114 через отверстия 124 критического потока внутреннего канала 118.Figure 3 shows an embodiment of a natural distributed furnace that can heat a hydrocarbon containing formation.
Отверстия 124 критического потока могут быть выполнены так, что обеспечивается по существу одинаковая скорость потока окислительного флюида 122 через каждое отверстие критического потока. Отверстия 124 критического потока могут также обеспечивать по существу равномерный поток окислительного флюида 122 вдоль длины внутреннего канала 118. Такой поток может обеспечивать по существу равномерное нагревание углеводородного слоя 116 вдоль длины внутреннего канала 118.
Упаковочный материал 126 может окружать канал 112 в покрывающем слое 128 пласта. Упаковочный материал 126 может воспрещать поток флюидов из отверстия 114 к поверхности 130. Упаковочный материал 126 может включать любой материал, который воспрещает поток флюидов к поверхности 130, такой как цемент, уплотненный песок или гравий. Канал или отверстие через упаковочный материал может создавать путь для достижения продуктами окисления поверхности.
Продукты 132 окисления обычно входят в канал 112 из отверстия 114. Продукты 132 окисления могут включать диоксид углерода, оксиды азота, оксиды серы, моноксид углерода и/или другие продукты, являющиеся результатом реакции кислорода с углеводородами и/или углеродом. Продукты 132 окисления можно удалять через канал 112 на поверхность 130. Продукты 132 окисления могут протекать по поверхности зоны 134 реакции в отверстие 114 почти до верхнего конца отверстия 114, где продукты 132 окисления могут протекать в канал 112. Продукты 132 окисления можно также удалять через один или более каналов, расположенных в отверстии 114 и/или в углеводородном слое 116. Например, продукты 132 окисления можно удалять через второй канал, расположенный в отверстии 114. Удаление продуктов 132 окисления через канал может исключать протекание продуктов 132 окисления из эксплуатационной скважины, расположенной в пласте. Отверстия 124 критического потока могут также воспрещать вхождение продуктов 132 окисления во внутренний канал 118.The
Скорость потока продуктов 132 окисления можно уравновешивать со скоростью потока окислительного флюида 122, так что внутри отверстия 114 удерживается по существу постоянное давление. Для секции нагревания длиной 100 м скорость потока окислительного флюида может быть между 0,5 стандартных кубических метров до около 5 стандартных кубических метров в минуту, или же от около 1,0 стандартного кубического метра до около 4 стандартных кубических метров в минуту, или же, например, около 1,7 стандартных кубических метров в минуту. Скорость потока окислительного флюида в пласт можно постепенно увеличивать во время использования для согласования с расширением зоны реакции. Давление в отверстии может составлять, например, около 8 бар (абсолютное значение). Окислительный флюид 122 может окислять, по меньшей мере, часть углеводородов в нагреваемой части 136 углеводородного слоя 116 в зоне реакции. Нагреваемую часть 136 можно предварительно нагревать до температуры, достаточной для поддержания окисления, с помощью электрического нагревателя. В некоторых вариантах выполнения электрический нагреватель может быть размещен внутри или прикреплен снаружи внутреннего канала 118.The flow rate of the
В некоторых вариантах выполнения управление давлением внутри отверстия 114 может воспрещать прохождение продуктов окисления и/или окислительных флюидов в зону пиролиза пласта. В некоторых случаях давлением внутри отверстия 114 можно управлять так, что оно слегка больше давления в пласте, с целью обеспечения прохождения флюида внутри отверстия в пласт, но воспрещения образования градиента давления, который обеспечивает транспортировку флюида на достаточное расстояние в пласт.In some embodiments, pressure control within the
Хотя тепло от окисления переносится в пласт, продукты 132 окисления (и избыток окислительного флюида, такого как воздух) исключены из прохождения через пласт и/или к эксплуатационной скважине в пласте. Вместо этого продукты 132 окисления и/или избыток окислительного флюида можно удалять из пласта. В некоторых вариантах выполнения продукт окисления и/или избыток окислительного флюида удаляются через канал 112. Удаление продуктов окисления и/или избытка окислительного флюида может обеспечивать перенос тепла из реакций окисления в зону пиролиза без вхождения значительного количества продукта окисления и/или избытка окислительного флюида в зону пиролиза.Although heat from oxidation is transferred to the formation, oxidation products 132 (and excess oxidizing fluid such as air) are excluded from passing through the formation and / or to a production well in the formation. Instead,
Тепло, генерированное в зоне 134 реакции, может передаваться за счет теплопроводности в выбранную секцию 138 углеводородного слоя 116. Дополнительно к этому генерированное тепло может передаваться из зоны реакции в выбранную секцию в меньшей степени посредством конвективного переноса тепла. Выбранная секция 138, называемая иногда «зоной пиролиза», может находиться по существу смежно с зоной 134 реакции. Удаление продукта окисления (и избытка окислительного флюида, такого как воздух) может обеспечивать прием тепла зоной пиролиза из зоны реакции без воздействия на нее продукта окисления или окислителей, присутствующих в зоне реакции. Продукт окисления и/или окислительные флюиды могут приводить к образованию нежелательных продуктов, если они присутствуют в зоне пиролиза. Удаление продукта окисления и/или окислительных флюидов может обеспечивать поддержание условий восстановления в зоне пиролиза.The heat generated in the
В некоторых вариантах выполнения в отверстии 114 нагревателя в виде природной распределенной топки может быть расположен второй канал. Второй канал можно использовать для удаления продуктов окисления из отверстия 114. Второй канал может иметь отверстия, расположенные вдоль его длины. В некоторых вариантах выполнения продукты окисления можно удалять из верхней зоны отверстия 114 через отверстия, расположенные на втором канале. Отверстия могут быть расположены вдоль длины второго канала так, чтобы можно было удалять больше продуктов окисления из верхней зоны отверстия 114.In some embodiments, a second channel may be located in the
В некоторых вариантах выполнения природной распределенной топки отверстия на втором канале могут быть расположены напротив отверстий 124 критического потока на внутреннем канале 118. Такая ориентация может воспрещать прохождение окислительного флюида, подаваемого через внутренний канал 118, непосредственно во второй канал.In some embodiments of the natural distributed furnace, openings on the second channel may be opposite the
Электрический нагреватель может нагревать часть содержащего углеводороды пласта до температуры, достаточной для поддержания окисления углеводородов. Часть может быть расположена вблизи или по существу смежно с отверстием в пласте. Часть может проходить в радиальном направлении с шириной менее приблизительно 1 м от отверстия. Электрический ток, подаваемый в электрический нагреватель, можно постепенно уменьшать или выключать. Природную распределенную топку можно использовать в соединении с электрическим нагревателем для обеспечения способа с уменьшенной стоимостью ввода энергии для нагревания содержащего углеводороды пласта по сравнению с использованием только электрического нагревателя.An electric heater may heat a portion of the hydrocarbon containing formation to a temperature sufficient to support hydrocarbon oxidation. The portion may be located close to or substantially adjacent to the hole in the formation. The part may extend radially with a width of less than about 1 m from the opening. The electric current supplied to the electric heater can be gradually reduced or turned off. A natural distributed firebox can be used in conjunction with an electric heater to provide a method with a reduced energy input cost for heating a hydrocarbon containing formation compared to using only an electric heater.
Нагреватель с изолированным проводником может быть нагревательным элементом источника тепла. В одном варианте выполнения нагревателя с изолированным проводником нагреватель с изолированным проводником является кабелем или стержнем с минеральной изоляцией. Нагреватель с изолированным проводником можно помещать в отверстие в содержащем углеводороды пласте. Нагреватель с изолированным проводником можно помещать в не обсаженное отверстие в содержащем углеводороды пласте. Помещение нагревателя с изолированным проводником в необсаженное отверстие в содержащем углеводороды пласте может обеспечивать передачу тепла от нагревателя в пласт с помощью излучения, а также проводимости. Использование необсаженного отверстия может облегчать извлечение, при необходимости, нагревателя из скважины. Использование необсаженного отверстия может значительно сокращать стоимость нагревания за счет устранения необходимости в части обсадной трубы, способной выдерживать условия высокой температуры. В некоторых вариантах выполнения нагревателя нагреватель с изолированным проводником можно помещать внутри обсадной трубы в пласте; его можно цементировать внутри пласта или же можно упаковывать в отверстии песком, гравием или другим наполнительным материалом. Нагреватель с изолированным проводником может опираться на опорный элемент, расположенный внутри отверстия. Опорный элемент может быть кабелем, стержнем или каналом (например, трубой). Опорный элемент может быть выполнен из металла, керамики, неорганического материала или их комбинаций. Части опорного элемента могут быть открыты для флюидов пласта и тепла во время использования, так что опорный элемент может быть химически устойчивым и теплоустойчивым.An insulated conductor heater may be a heating element of a heat source. In one embodiment of the insulated conductor heater, the insulated conductor heater is a mineral insulated cable or rod. An insulated conductor heater may be placed in a hole in a hydrocarbon containing formation. An insulated conductor heater may be placed in an open hole in a hydrocarbon containing formation. Placing a heater with an insulated conductor in an open hole in a hydrocarbon containing formation may transfer heat from the heater to the formation using radiation as well as conductivity. Using an open hole may facilitate removal, if necessary, of the heater from the well. Using an open hole can significantly reduce the cost of heating by eliminating the need for a casing part that can withstand high temperature conditions. In some embodiments of the heater, an insulated conductor heater may be placed inside the casing in the formation; it can be cemented inside the formation or it can be packaged in a hole with sand, gravel or other filler material. An insulated conductor heater may be supported by a support member located within the opening. The support member may be a cable, rod, or conduit (e.g., pipe). The support element may be made of metal, ceramic, inorganic material, or combinations thereof. Parts of the support member can be exposed to formation fluids and heat during use, so that the support member can be chemically stable and heat resistant.
Хомуты, точечная сварка и другие типы соединений можно использовать для соединения нагревателя с изолированным проводником с опорным элементом в различных местах вдоль длины нагревателя с изолированным проводником. Опорный элемент может быть прикреплен к устью скважины на верхней поверхности пласта. В одном варианте выполнения нагревателя с изолированным проводником нагреватель с изолированным проводником выполнен с достаточной структурной прочностью, так что отпадает необходимость в опорном элементе. Во многих случаях нагреватель с изолированным проводником имеет некоторую гибкость для исключения повреждения вследствие теплового расширения во время нагревания или охлаждения.Clamps, spot welding, and other types of joints can be used to connect a heater with an insulated conductor to a support element in various places along the length of the heater with an insulated conductor. The support element may be attached to the wellhead on the upper surface of the formation. In one embodiment of the insulated conductor heater, the insulated conductor heater is provided with sufficient structural strength, so that there is no need for a support member. In many cases, an insulated conductor heater has some flexibility to prevent damage due to thermal expansion during heating or cooling.
В некоторых вариантах выполнения нагреватели с изолированным проводником могут быть расположены в скважинах без опорных элементов и/или центраторов. Нагреватель с изолированным проводником без опорных элементов и/или центраторов может иметь подходящую комбинацию температурной и коррозионной стойкости, прочности на ползучесть, длину, толщину (диаметр) и металлический состав для исключения выхода из строя изолированного проводника во время использования.In some embodiments, insulated conductor heaters may be located in wells without support elements and / or centralizers. An insulated conductor heater without support elements and / or centralizers may have a suitable combination of temperature and corrosion resistance, creep strength, length, thickness (diameter) and metal composition to prevent failure of the insulated conductor during use.
Многие фирмы изготавливают нагреватели с изолированным проводником. В число таких изготовителей входят, но не ограничиваясь этим, фирмы MI Cable Technologies (Калгари, Альберта), Pyrotenax Cable Company (Трентон, Онтарио), Idaho Laboratories Corporation (Айдахо Фоллс, Айдахо) и Watlow (Сент-Луис, Монтана). Например, нагреватель с изолированным проводником можно заказать в фирме Idaho Laboratories как кабель модели 355-А90-310- "Н"30'/750'/30' с оболочкой Inconel 600 для Y-образной трехфазной конфигурации с холодными штырьками и соединенными на дне проводниками. Спецификация для нагревателя может включать также кабель на 1000 В переменного тока и для температуры до 1400°F. Обозначение 355 определяет наружный диаметр кабеля (0,355 дюйма); А90 указывает материал проводника; 310 указывает сплав оболочки в зоне нагревания (SS310); "Н" обозначает смесь MgO; и 30'/750'/30' обозначает зону нагревания длиной 230 м с верхом с холодными штырьками и низом, имеющими длину около 9 м. Аналогичный номер части с той же спецификацией с использованием кабеля MgO стандартной чистоты можно заказать в фирме Pyrotenax Cable Company.Many firms make insulated conductor heaters. Such manufacturers include, but are not limited to, MI Cable Technologies (Calgary, Alberta), Pyrotenax Cable Company (Trenton, Ontario), Idaho Laboratories Corporation (Idaho Falls, Idaho) and Watlow (St. Louis, Montana). For example, an insulated conductor heater can be ordered from Idaho Laboratories as a model cable 355-A90-310- "H" 30 '/ 750' / 30 'with an Inconel 600 sheath for a Y-shaped three-phase configuration with cold pins and conductors connected to the bottom . The heater specification may also include a 1000 VAC cable and for temperatures up to 1400 ° F. Designation 355 defines the outer diameter of the cable (0.355 inches); A90 indicates conductor material; 310 indicates a shell alloy in a heating zone (SS310); “H” means a mixture of MgO; and 30 '/ 750' / 30 'indicates a heating zone with a length of 230 m with a top with cold pins and a bottom having a length of about 9 m. A similar part number with the same specification using standard purity MgO cable can be ordered from Pyrotenax Cable Company.
Один или более нагревателей с изолированным проводником можно размещать внутри отверстия в пласте для образования нагревателя или нагревателей. Электрический ток можно пропускать через каждый нагреватель с изолированным проводником в отверстии для нагревания пласта. В качестве альтернативного решения электрический ток можно пропускать через выбранные нагреватели с изолированным проводником в отверстии. Не используемые проводники могут быть запасными нагревателями. Нагреватели с изолированным проводником могут быть электрически соединены с источником энергии любым обычным образом. Каждый конец нагревателя с изолированным проводником может быть соединен с подводящим кабелем, который проходит через устье скважины. Такая конфигурация обычно имеет изгиб на 180° (изгиб в виде шпильки для волос) или поворот, расположенный у дна нагревателя. Нагреватель с изолированным проводником, который включает изгиб или поворот на 180° не требует нижнего окончания, однако изгиб или поворот на 180° может означать электрическое и/или структурное ослабление нагревателя. Нагреватели с изолированным проводником можно электрически соединять друг с другом последовательно, параллельно или комбинированно последовательно и параллельно. В некоторых вариантах выполнения нагревателей электрический ток можно пропускать через проводник нагревателя с изолированным проводником и возвращать через оболочку нагревателя с изолированным проводником.One or more insulated conductor heaters may be placed inside a hole in the formation to form a heater or heaters. Electric current can be passed through each heater with an insulated conductor in the hole for heating the formation. Alternatively, electric current can be passed through selected heaters with an insulated conductor in the hole. Unused conductors may be spare heaters. Insulated conductor heaters may be electrically connected to an energy source in any conventional manner. Each end of the insulated conductor heater may be connected to a lead cable that passes through the wellhead. This configuration typically has a 180 ° bend (hairpin bend) or a bend located at the bottom of the heater. An insulated conductor heater that includes bending or turning through 180 ° does not require a lower end, however bending or turning through 180 ° may mean electrical and / or structural attenuation of the heater. Insulated conductor heaters can be electrically connected to each other in series, in parallel, or in combination in series and parallel. In some embodiments of the heaters, electric current can be passed through the heater conductor with an insulated conductor and returned through the shell of the heater with an insulated conductor.
В варианте выполнения нагревателя, показанном на фиг.4, три нагревателя 140 электрически соединены с трехфазной Y-образной конфигурацией с источником питания. Источник питания может подавать переменный ток с частотой 60 Гц в электрические проводники. Для нагревателей с изолированным проводником может не требоваться соединения на дне. В качестве альтернативного решения все три проводника трехфазного контура могут быть соединены друг с другом вблизи дна отверстия нагревателя. Соединение может быть выполнено непосредственно на концах нагревательных секций нагревателей с изолированным проводником или на концах холодных штырьков, соединенных с нагревательными секциями, у дна нагревателей с изолированным проводником. Нижние соединения могут быть выполнены с помощью заполненных изолятором и герметизированных корпусов или заполненных эпоксидной смолой корпусов. Изолятор может иметь тот же состав, что и изолятор, используемый для электрической изоляции.In the embodiment of the heater shown in FIG. 4, three heaters 140 are electrically connected to a three-phase Y-shape configuration with a power source. The power source can supply alternating current with a frequency of 60 Hz to electrical conductors. Insulated conductor heaters may not require bottom connections. As an alternative solution, all three conductors of a three-phase circuit can be connected to each other near the bottom of the heater opening. The connection can be made directly at the ends of the heating sections of the insulated conductor heaters or at the ends of the cold pins connected to the heating sections at the bottom of the insulated conductor heaters. The lower connections can be made using insulator filled and sealed enclosures or epoxy resin filled enclosures. The insulator may have the same composition as the insulator used for electrical insulation.
Три нагревателя с изолированным проводником, показанные на фиг.4, могут быть соединены с опорным элементом 142 с использованием центраторов 144. В качестве альтернативного решения три нагревателя с изолированным проводником могут быть прикреплены непосредственно к опорной трубе с использованием металлических хомутов. Центраторы 144 могут удерживать положение или воспрещать перемещения нагревателей 140 с изолированным проводником на опорных элементах 142. Центраторы 144 могут быть выполнены из металла, керамики или их комбинаций. Металл может быть нержавеющей сталью или любым другим типом металла, способным выдерживать коррозийные и горячие условия. В некоторых вариантах выполнения центраторы 144 могут быть изогнутыми металлическими полосами, приваренными к опорному элементу на расстоянии менее около 6 м друг от друга. Керамика, используемая в центраторах 144, может быть, но не ограничиваясь этим, Al2О3, MgO или другим изолятором. Центраторы 144 могут удерживать положение нагревателей 140 с изолированным проводником на опорных элементах 142, так что воспрещается перемещение нагревателей с изолированным проводником при рабочих температурах нагревателей с изолированным проводником. Нагреватели 140 с изолированным проводником могут быть также несколько гибкими для выдерживания расширения опорного элемента 142 во время нагревания.The three insulated conductor heaters shown in FIG. 4 can be connected to the support member 142 using centralizers 144. As an alternative, the three insulated conductor heaters can be attached directly to the support pipe using metal clamps. Centralizers 144 may hold or inhibit the movement of insulated conductor heaters 140 on support elements 142. Centralizers 144 may be made of metal, ceramic, or combinations thereof. The metal may be stainless steel or any other type of metal capable of withstanding corrosive and hot conditions. In some embodiments, centralizers 144 may be curved metal strips welded to the support member at a distance of less than about 6 m from each other. The ceramics used in centralizers 144 may be, but are not limited to, Al 2 O 3 , MgO, or another insulator. Centralizers 144 can hold the position of insulated conductor heaters 140 on the support members 142, so that insulated conductor heaters are not allowed to move at insulated conductor heaters. Insulated conductor heaters 140 may also be somewhat flexible to withstand the expansion of the support member 142 during heating.
Опорный элемент 142, нагреватель 140 с изолированным проводником и центраторы 144 могут быть расположены в отверстии 114 в углеводородном слое 116. Нагреватели 140 с изолированным проводником могут быть соединены с нижним соединением 146 проводников с использованием переходного проводника 148 с холодными штырьками. Нижнее соединение 146 проводников может электрически соединять друг с другом нагреватели 140 с изолированным проводником. Нижнее соединение 146 проводников может включать материалы, которые являются электрически проводящими и не плавятся при температурах, имеющихся в отверстии 114. Переходный проводник 148 с холодными штырьками может быть нагревателем с изолированным проводником, имеющим более низкое электрическое сопротивление, чем нагреватель 140 с изолированным проводником.The support member 142, the insulated conductor heater 140, and centralizers 144 may be located in the
Подводящий проводник 150 может быть соединен с устьем 152 скважины для подачи электрической энергии в нагреватель 140 с изолированным проводником. Подводящий проводник 150 может быть изготовлен из проводника с относительно небольшим электрическим сопротивлением, так что при прохождении электрического тока через подводящий проводник 150 образуется относительно мало тепла. В некоторых вариантах выполнения подводящий проводник 150 является многожильным медным кабелем с резиновой или полимерной изоляцией. В некоторых вариантах выполнения подводящий проводник 150 может быть проводником с минеральной изоляцией и медным сердечником. Подводящий проводник 150 может быть соединен с устьем 152 скважины на поверхности 130 через уплотнительный фланец, расположенный между покрывающим слоем 128 и поверхностью 130. Уплотнительный фланец может воспрещать выход флюида из отверстия 114 на поверхность 130.The
В некоторых вариантах выполнения усиливающий материал 154 может защищать обсадную трубу 156 в покрывающем слое от покрывающего слоя 128. В одном варианте выполнения обсадная труба в покрывающем слое является трубой диаметром 7,6 см (3 дюйма) технологического режима 40. Усиливающий материал 154 может включать, например, портландцемент класса G и Н, смешанный с порошком из диоксида кремния для улучшения высокотемпературных характеристик, шлаком или порошком из диоксида кремния и/или их смесью (например, 1,58 г на кубический сантиметр шлака/порошка диоксида кремния). В некоторых вариантах выполнения нагревателя усиливающий материал 154 проходит в радиальном направлении с шириной от около 5 см до около 25 см. В некоторых вариантах выполнения усиливающий материал 154 может проходить в радиальном направлении с шириной от около 10 см до около 15 см.In some embodiments, reinforcing
В некоторых вариантах выполнения один или более каналов могут быть предусмотрены для подачи дополнительных элементов (например, азота, диоксида углерода, восстанавливающих реагентов, таких как газ, содержащий водород, и т.д.) в отверстия пласта с целью выпуска флюидов и/или для управления давлением. Давления пласта обычно являются максимальными вблизи источников тепла. Использование оборудования для управления давлением в нагревателях может быть полезным. В некоторых вариантах выполнения добавление восстанавливающего реактива вблизи источника тепла помогает в обеспечении более благоприятных условий пиролиза (например, большего парциального давления водорода). Поскольку проницаемость и пористость имеют тенденцию к более быстрому увеличению вблизи источника тепла, то часто является оптимальным добавление восстанавливающего реактива вблизи источника тепла, так чтобы восстанавливающий реактив мог проще перемещаться в пласт.In some embodiments, one or more channels may be provided to supply additional elements (e.g., nitrogen, carbon dioxide, reducing reagents, such as gas containing hydrogen, etc.) into the formation openings to release fluids and / or to pressure control. Formation pressures are usually maximum near heat sources. Using pressure control equipment in heaters can be helpful. In some embodiments, the addition of a reducing reagent near a heat source helps to provide more favorable pyrolysis conditions (e.g., a greater partial pressure of hydrogen). Since permeability and porosity tend to increase more rapidly near a heat source, it is often optimal to add a reducing reagent near a heat source so that the reducing reagent can more easily move into the formation.
Канал 158, показанный на фиг.4, может быть предусмотрен для добавления газа из источника 160 газа через клапан 162 и в отверстие 114. Канал 158 и клапан 164 можно использовать в разное время для стравливания давления и/или управления давлением вблизи отверстия 114. Следует отметить, что любой из указанных источников тепла может быть также снабжен каналами для подачи дополнительных компонентов выпуска флюидов и/или управления давлением.Channel 158, shown in FIG. 4, may be provided to add gas from
Как показано на фиг.4, опорный элемент 142 и подводящий проводник 150 могут быть соединены с устьем 152 скважины на поверхности 130 пласта. Поверхностный проводник 166 может охватывать усиливающий материал 150 и соединяться с устьем 152 скважины. Варианты выполнения поверхностного проводника 166 могут иметь наружный диаметр около 22 см. Варианты выполнения поверхностных проводников могут проходить на глубину от примерно 3 м до примерно 515 м в отверстие в пласте. В качестве альтернативного решения поверхностный проводник может проходить на глубину примерно 9 м в отверстие. Электрический ток можно подавать из источника питания в нагреватель 140 с изолированным проводником для генерирования тепла. Например, можно подавать напряжение около 330 В и ток около 266 А в нагреватель 140 с изолированным проводником для генерирования около 1150 Вт/м в нагревателе 140 с изолированным проводником. Тепло, генерированное тремя нагревателями 140 с изолированным проводником, может передаваться (например, посредством излучения) внутри отверстия 114 для нагревания, по меньшей мере, части углеводородного слоя 116.As shown in FIG. 4, the support member 142 and the
Тепло, генерированное нагревателем с изолированным проводником, может нагревать, по меньшей мере, часть содержащего углеводороды пласта. В некоторых вариантах выполнения тепло может передаваться в пласт по существу посредством излучения генерированного тепла в пласт. Некоторое количество тепла может передаваться посредством проводимости или конвекции тепла за счет газов, присутствующих в отверстии. Отверстие может быть необсаженным отверстием. Необсаженное отверстие устраняет расходы, связанные с тепловым присоединением нагревателя к пласту, расходы, связанные с обсадной трубой, и/или расходы, связанные с упаковкой нагревателя внутри отверстия. Дополнительно к этому перенос тепла за счет излучения является обычно более эффективным, чем за счет проводимости, так что нагреватели могут работать с более низкой температурой в открытой скважине. Перенос тепла за счет проводимости во время начальной работы нагревателя можно увеличить за счет добавки газа в отверстие. Давление газа можно поддерживать на уровне до около 27 бар (абсолютное значение). Газ может включать, но не ограничиваясь этим, диоксид углерода и/или гелий. Нагреватель с изолированным проводником в открытой скважине может предпочтительно свободно расширяться или сжиматься в соответствии с тепловым расширением и сжатием. Нагреватель с изолированным проводником можно предпочтительно удалять или передислоцировать из открытой скважины.Heat generated by an insulated conductor heater can heat at least a portion of the hydrocarbon containing formation. In some embodiments, heat can be transferred to the formation substantially by radiation of the generated heat into the formation. A certain amount of heat can be transferred through conduction or convection of heat due to the gases present in the hole. The hole may be an open hole. An open hole eliminates the costs associated with the thermal connection of the heater to the formation, the costs associated with the casing, and / or the costs associated with packing the heater inside the hole. Additionally, heat transfer due to radiation is usually more efficient than due to conductivity, so that heaters can operate at a lower temperature in an open well. Heat transfer due to conductivity during the initial operation of the heater can be increased by adding gas to the hole. Gas pressure can be maintained up to about 27 bar (absolute value). The gas may include, but is not limited to, carbon dioxide and / or helium. An insulated conductor heater in an open well may preferably expand or contract freely in accordance with thermal expansion and contraction. An insulated conductor heater may preferably be removed or relocated from an open well.
В одном варианте выполнения нагреватель с изолированным проводником может быть установлен с использованием намоточного узла. Можно использовать более одного намоточного узла для одновременной установки как изолированного проводника, так и опорного элемента. В патенте США № 4572299, выданном Ван Эгмонду и др., описано разматывание электрического нагревателя в скважину. В качестве альтернативного решения опорный элемент можно устанавливать с использованием блока смотанной трубы. Технология сматывания труб описана в патентах РСТ № WO/0043630 и WO/0043631. Нагреватели можно сматывать и соединять с опорным элементом при введении опорного элемента в скважину. Нагреватель и опорный элемент можно сматывать с намоточных узлов. К опорному элементу и нагревателю можно прикреплять распорки по длине опорного элемента. Дополнительные намоточные узлы можно использовать для дополнительных электрических нагревательных элементов.In one embodiment, an insulated conductor heater may be installed using a winding assembly. You can use more than one winding unit to simultaneously install both an insulated conductor and a support element. US Pat. No. 4,572,299 to Van Egmond et al. Describes the unwinding of an electric heater into a well. As an alternative solution, the support element can be installed using a coiled pipe unit. The pipe winding technology is described in PCT patents Nos. WO / 0043630 and WO / 0043631. Heaters can be rewound and connected to the support member when the support member is inserted into the well. The heater and support element can be wound from winding units. Spacers can be attached to the support member and heater along the length of the support member. Additional winding units can be used for additional electric heating elements.
В одном варианте выполнения внутрипластового процесса конверсии нагреватель можно устанавливать в по существу горизонтальной скважине. Установка нагревателя в скважине (вертикальной или горизонтальной) может включать расположение одного или более нагревателей (например, трех нагревателей с изолированным минералом проводником) внутри канала. На фиг.5 показан вариант выполнения части трех нагревателей 140 с изолированным проводником, расположенных внутри канала 168. Нагреватели 140 с изолированным проводником могут быть расположены на расстоянии друг от друга внутри канала 168 с использованием распорок 170 для расположения нагревателя с изолированным проводником внутри канала.In one embodiment of the in-situ conversion process, the heater may be installed in a substantially horizontal well. The installation of a heater in the well (vertical or horizontal) may include the location of one or more heaters (for example, three heaters with an insulated mineral conductor) inside the channel. FIG. 5 shows an embodiment of a portion of three insulated conductor heaters 140 located within channel 168. Insulated conductor heaters 140 may be spaced apart from channel 168 using spacers 170 to position the insulated conductor heater within the channel.
Канал может быть намотан на катушку. Катушка может быть расположена на транспортировочной платформе, такой как кузов тягача или другая платформа, которую можно транспортировать к скважине. Канал можно сматывать с катушки у скважины и вводить в скважину для установки нагревателя внутри скважины. На конце смотанного канала может быть расположена приваренная чаша. Приваренная чаша может быть расположена на конце канала, который вводится сначала в скважину. Канал обеспечивает простую установку нагревателя в скважину. Канал может также обеспечивать опору для нагревателя.The channel can be wound on a reel. The coil may be located on a transportation platform, such as a tractor unit or other platform that can be transported to the well. The channel can be reeled from the coil at the well and introduced into the well to install a heater inside the well. A welded bowl may be located at the end of the coiled channel. The welded bowl may be located at the end of the channel, which is introduced first into the well. The channel provides a simple installation of the heater in the well. The channel may also provide support for the heater.
Установка смотанных труб может уменьшить число сварных и/или резьбовых соединений по длине обсадной трубы. Сварные и/или резьбовые соединения можно подвергать предварительному испытанию на целостность (например, с помощью гидравлического испытания). Намотанные трубы предлагаются фирмами Quality Tubing, Inc. (Хьюстон, Техас) и Precision Tubing (Хьюстон, Техас) и другими производителями. Намотанные трубы предлагаются с различными размерами и из различных материалов. Размеры намотанных труб могут быть в диапазоне от около 2,5 см (1 дюйм) до около 15 см (6 дюймов). Намотанные трубы предлагаются из различных металлов, включая углеродистую сталь. Намотанные трубы могут быть намотаны на барабаны большого диаметра. Барабан может опираться на блок для сматывания труб. Подходящие блоки для сматывания труб предлагаются фирмами Halliburton (Дункан, Оклахома), Fleet Cementers, Inc. (Циско, Техас) и Coiled Tubing Solutions, Inc. (Истлэнд, Техас). Намотанные трубы можно сматывать с барабана, пропускать через распрямитель и вводить в скважину. Скважинная чаша может быть прикреплена (например, приварена) к одному концу намотанной трубы перед введением намотанной трубы в скважину. После введения намотанную трубу можно отрезать от трубы, намотанной на барабан.Installing coiled tubing can reduce the number of welded and / or threaded joints along the length of the casing. Welded and / or threaded joints can be subjected to a preliminary integrity test (for example, by means of a hydraulic test). Coiled tubing is offered by Quality Tubing, Inc. (Houston, Texas) and Precision Tubing (Houston, Texas) and other manufacturers. Coiled pipes are available in various sizes and materials. Wound pipe sizes can range from about 2.5 cm (1 inch) to about 15 cm (6 inches). Coiled pipes are available in a variety of metals, including carbon steel. Coiled pipes can be wound around large diameter drums. The drum can be supported by a pipe winder. Suitable pipe winding units are available from Halliburton (Duncan, Oklahoma), Fleet Cementers, Inc. (Cisco, Texas) and Coiled Tubing Solutions, Inc. (Eastland, Texas). Wound pipes can be wound from the drum, passed through a straightener and introduced into the well. The wellbore may be attached (for example, welded) to one end of the wound pipe before introducing the wound pipe into the well. After insertion, the wound pipe can be cut off from the pipe wound on the drum.
На фиг.6 показан вариант выполнения нагревателя типа проводник в канале, который может нагревать содержащий углеводороды пласт. Проводник 174 может быть расположен в канале 176. Проводник 174 может быть стержнем или каналом из электрически проводящего материала. На обоих концах проводника 174 могут иметься секции 178 низкого сопротивления для генерирования меньшего количества тепла в этих секциях. Секция 178 низкого сопротивления может быть выполнена с большей площадью поперечного сечения проводника 174 в этой секции или же секции могут быть выполнены из материала, имеющего меньшее сопротивление. В некоторых вариантах выполнения секция 178 низкого сопротивления включает проводник низкого сопротивления, соединенный с проводником 174. В некоторых вариантах выполнения нагревателей проводники 174 могут быть стержнями из нержавеющей стали 316, 304 или 310 с диаметром около 2,8 см. В некоторых вариантах выполнения нагревателей проводники являются трубками из нержавеющей стали 316, 304 или 310 с диаметрами около 2,5 см. Можно использовать стержни и трубки с большими или меньшими диаметрами для обеспечения желаемого нагревания пласта. Диаметр и/или толщину стенки проводника 174 можно изменять вдоль длины проводника для обеспечения различных скоростей нагревания в разных частях проводника.Figure 6 shows an embodiment of a conductor-type heater in a channel that can heat a hydrocarbon containing formation.
Канал 176 может быть выполнен из электрически проводящего материала. Например, канал 176 может быть трубой режима 40 с диаметром 7,6 см, изготовленной из нержавеющей стали 316, 304 или 310. Канал 176 может быть расположен в отверстии 114 в углеводородном слое 116. Отверстие 114 имеет диаметр, обеспечивающий размещение канала 176. Диаметр отверстия может составлять от около 10 см до около 13 см. Большие или меньшие диаметры отверстий можно использовать для размещения особых каналов или конструкций.
Проводник 174 может быть расположен по центру канала 176 с помощью центраторов 180. Центратор 180 может электрически изолировать проводник 174 от канала 176. Центратор 180 может воспрещать перемещения и правильно располагать проводник 174 внутри канала 176. Центратор 180 может быть выполнен из керамического материала или комбинации керамического и металлического материалов. Центраторы 180 могут воспрещать деформацию проводника 174 в канале 176. Центраторы могут быть расположены на расстоянии друг от друга между примерно 0,5 м и примерно 3 м вдоль проводника 174.The
Вторая секция 178 низкого сопротивления проводника 174 может соединять проводник 174 с устьем 152 скважины, как показано на фиг.6. Электрический ток можно подавать в проводник 174 из питающего кабеля 184 через секцию 178 низкого сопротивления проводника 174. Электрический ток может проходить из проводника 174 через ползунок 188 в канал 176. Канал 176 может быть электрически изолированным от обсадной трубы 156 покрывающего слоя и от устья 156 скважины для возврата электрического тока в питающий кабель 184. Тепло может генерироваться в проводнике 174 и канале 176. Генерированное тепло может излучаться внутри канала 176 и отверстия 114 для нагревания, по меньшей мере, части углеводородного слоя 116. Например, в проводник 174 и канал 176 нагреваемой секции длиной 229 м (750 футов) можно подавать напряжение около 330 В и ток около 795 А для генерирования около 1150 Вт/м проводника 174 и канала 176.A second
В покрывающем слое 128 может быть расположена обсадная труба 156 покрывающего слоя. Обсадная труба 156 покрывающего слоя может быть в некоторых вариантах выполнения окружена материалами, которые воспрещают нагревание покрывающего слоя. В обсадной трубе 156 покрывающего слоя может быть расположена секция 178 низкого сопротивления проводника 174. Секция 178 низкого сопротивления проводника 174 может быть выполнена, например, из углеродистой стали. Секция 178 низкого сопротивления может иметь диаметр между около 2 см и около 5 см или же, например, диаметр около 4 см. Секция 178 низкого сопротивления проводника 174 может быть расположена по центру обсадной трубы покрывающего слоя с использованием центраторов 180. Центраторы 180 могут быть расположены с интервалами от примерно 6 м до примерно 12 м или же, например, примерно 9 м вдоль секции 178 низкого сопротивления проводника 174. В одном варианте выполнения нагревателя секция 178 низкого сопротивления проводника 174 соединена с проводником одним или более местом сварки. В других вариантах выполнения нагревателя секция 178 низкого сопротивления может генерировать немного и/или не генерировать тепла в обсадной трубе 156 покрывающего слоя. Между обсадной трубой 156 покрывающего слоя и отверстием 114 может быть расположен упаковочный материал 126. Упаковочный материал 126 может воспрещать прохождение флюидов из отверстия 114 к поверхности 130.In the
В одном варианте выполнения нагревателя, обсадная труба 156 покрывающего слоя является трубой из нержавеющей стали режима 40 с диаметром 7,6 см. В некоторых вариантах выполнения обсадная труба 156 покрывающего слоя может быть зацементирована в покрывающем слое. Усиливающий материал 154 может быть шлаком или порошком диоксида кремния, или их смесью (например, около 1,58 г на кубический сантиметр шлака/порошка диоксида кремния). Усиливающий материал 154 может проходить в радиальном направлении с шириной от около 5 см до около 25 см. Усиливающий материал 154 может быть также выполнен из материала, выполненного с возможностью воспрещения прохождения тепла в покрывающий слой 128. В других вариантах выполнения нагревателя обсадная труба 156 покрывающего слоя может быть не зацементирована в пласт. Наличие не цементированной обсадной трубы покрывающего слоя может облегчать извлечение канала 176, если возникнет необходимость удаления.In one embodiment of the heater, the
Поверхностный проводник 166 может соединяться с устьем 152 скважины. Поверхностный проводник 166 может иметь диаметр от около 10 см до около 30 см или же в некоторых вариантах выполнения диаметр около 22 см. Электрически изолирующие уплотнительные фланцы могут механически соединять секцию 178 низкого сопротивления проводника 174 с устьем 152 скважины и электрически соединять секцию 178 низкого сопротивления с питающим кабелем 184. Электрически изолирующие уплотнительные фланцы могут соединять питающий кабель 184 с устьем 152 скважины. Например, питающий кабель 184 может быть медным кабелем, проводом или другим удлиненным элементом. Питающий кабель 184 может включать любые материалы, имеющие по существу низкое сопротивление. Питающий кабель можно соединять с помощью зажима с нижней частью секции низкого сопротивления проводника для выполнения электрического контакта.
В одном варианте выполнения тепло может генерироваться в канале 176 или с помощью него. От около 10% до около 30% или же, например, около 20% полного тепла, генерируемого нагревателем, может генерироваться в канале 176 или с помощью него. Как проводник 174, так и канал 176 могут быть выполнены из нержавеющей стали. Размеры проводника 174 и канала 176 можно выбирать так, чтобы проводник мог рассеивать тепло в диапазоне от примерно 650 Вт/м до 1650 Вт/м. Температура в канале 176 может составлять от примерно 480°С до примерно 815°С, а температура проводника 174 может составлять примерно от 500°С до 840°С. По существу равномерное нагревание содержащего углеводороды пласта можно обеспечивать вдоль проводника 176 длиной более 300 м и даже более 600 м.In one embodiment, heat may be generated in or through
Может быть предусмотрен канал 186 для добавления газа из источника 160 газа через клапан 162 в отверстие 114. В усиливающем материале 154 предусмотрено отверстие для обеспечения прохождения газа в отверстие 114. Канал 186 и клапан 164 можно использовать в различное время для стравливания давления и/или управления давлением вблизи отверстия 114. Следует отметить, что любой из описанных здесь источников тепла может быть снабжен каналами для подачи дополнительных компонентов, выпуска флюидов и/или управления давлением.A
На фиг.7 показан разрез одного варианта выполнения сменного нагревателя типа проводник в канале. Канал 176 может быть размещен в отверстии 114 через покрывающий слой 128, так чтобы оставался зазор между каналом и обсадной трубой 156 покрывающего слоя. Флюиды можно удалять из отверстия 114 через зазор между каналом 176 и обсадной трубой 156 покрывающего слоя. Флюиды можно удалять из зазора через канал 186. Канал 176 и компоненты нагревателя, содержащиеся внутри канала, которые соединены с устьем 152 скважины, можно удалять из отверстия 114 как единый блок. Нагреватель можно извлекать как единый блок для ремонта, замены и/или использования в другой части пласта.7 shows a section of one embodiment of a replaceable conductor-type heater in a channel. The
В некоторых вариантах выполнения части нагревателя типа проводник в канале можно перемещать или удалять для регулирования части пласта, который нагревается нагревателем. Например, в горизонтальной скважине нагреватель типа проводник в канале может первоначально иметь длину, равную длине отверстия в пласте. По мере добычи продукта из пласта, нагреватель типа проводник в канале можно перемещать так, чтобы он располагался дальше от конца отверстия в пласте. Тепло можно подавать в различные части пласта посредством регулирования местоположения нагревателя. В некоторых вариантах выполнения один конец нагревателя может быть соединен с механизмом герметизации (например, механизмом упаковки или механизмом закрывания) для герметизации перфорации во вкладыше или в обсадной трубе. Механизм герметизации может воспрещать нежелательную добычу флюида из частей нагревательной скважины, из которых удален нагреватель типа проводник в канале.In some embodiments, a portion of the conductor type heater in the channel can be moved or removed to control part of the formation that is heated by the heater. For example, in a horizontal well, a conductor-in-channel heater may initially have a length equal to the length of the hole in the formation. As the product is extracted from the formation, the conductor-type heater in the channel can be moved so that it is located farther from the end of the hole in the formation. Heat can be supplied to various parts of the formation by adjusting the location of the heater. In some embodiments, one end of the heater may be coupled to a sealing mechanism (eg, a packaging mechanism or a closing mechanism) to seal the perforations in the liner or casing. The sealing mechanism may prohibit unwanted fluid production from parts of a heating well from which a conductor-type heater in a channel has been removed.
На фиг.8 показан вариант выполнения устья скважины. Устье 152 скважины может быть соединено с электрической соединительной коробкой 190 с помощью фланца 192 или любого другого подходящего механического устройства. Электрическая соединительная коробка 190 может управлять мощностью (током и напряжением), подаваемой в электрический нагреватель. Источник 194 питания может быть включен в электрическую соединительную коробку 190. В одном варианте выполнения нагревателя электрический нагреватель является нагревателем типа проводник в канале. Фланец 192 может содержать нержавеющую сталь или любой другой подходящий для герметизации материал. Проводник 196 может электрически соединять канал 176 с источником 194 питания. В некоторых вариантах выполнения источник 194 питания может быть расположен вне устья 152 скважины и в этом случае источник питания соединен с устьем скважины питающим кабелем 184, как показано на фиг.6. С источником 194 питания может быть соединена секция 178 низкого сопротивления. Сжимаемое уплотнение 198 может герметизировать проводник 196 на внутренней поверхности электрической соединительной коробки 190.On Fig shows an embodiment of the wellhead. The
Фланец 192 может быть герметизирован с помощью металлического кольца 200 круглого сечения. Канал 202 может соединять фланец 192 с фланцем 214. Фланец 214 может соединяться с обсадной трубой покрывающего слоя. Фланец 214 может быть герметизирован с помощью кольца 204 круглого сечения (например, металлического кольца круглого сечения или стального кольца круглого сечения). Секция 178 низкого сопротивления проводника может соединяться с электрической соединительной коробкой 190. Секция 178 низкого сопротивления может проходить через фланец 192. Секция 178 низкого сопротивления может быть герметизирована во фланце 192 с помощью узла 218 круглого сечения. Узел 218 выполнен с возможностью изолирования секции 178 низкого сопротивления от фланца 192 и фланца 214 и может быть герметизирован с помощью металлического кольца 200 круглого сечения. Сжимаемое уплотнение 198 может быть выполнено с возможностью электрической изоляции проводника 196 от фланца 192 и соединительной коробки 190. Центраторы 180 могут соединяться с секцией 178 низкого сопротивления. С фланцем 220 термопар могут быть соединены термопары 208 с помощью проводников 206 и провода 210. Термопары 208 могут быть заключены в электрически изолированную оболочку (например, металлическую оболочку). Термопары 208 могут быть герметизированы во фланце 220 для термопар с помощью сжимаемых уплотнений 212. Термопары 208 можно использовать для мониторинга температур в нагреваемой части скважины. В некоторых вариантах выполнения через устье 152 скважины можно удалять флюиды (например, пары). Например, флюиды из наружного канала 176 можно удалять через фланец 222 или же можно удалять флюиды внутри канала через фланец 224.
На фиг.9 показан вариант выполнения нагревателя типа проводник в канале, расположенного по существу горизонтально внутри углеводородного слоя 116. Нагреваемая секция 226 может быть расположена по существу горизонтально внутри углеводородного слоя 116. Обсадная труба 238 нагревателя может быть расположена внутри углеводородного слоя 116. Обсадная труба 238 нагревателя может быть выполнена из устойчивого к коррозии, относительно жесткого материала (например, нержавеющей стали 304). Обсадная труба 238 может быть соединена с обсадной трубой 156 покрывающего слоя. Обсадная труба 156 покрывающего слоя может содержать такие материалы, как углеродистая сталь. В одном варианте выполнения обсадная труба 156 покрывающего слоя и обсадная труба 238 нагревателя имеют диаметр около 15 см. На одном конце обсадной трубы 238 может быть расположен механизм 246 расширения для согласования с тепловым расширением канала во время нагревания и/или охлаждения.FIG. 9 shows an embodiment of a conductor-type heater in a channel arranged substantially horizontally within
Для установки обсадной трубы 238 нагревателя по существу горизонтально внутри углеводородного слоя 116 обсадная труба 156 покрывающего слоя может изгибаться от вертикального направления в покрывающем слое 128 в горизонтальное направление внутри углеводородного слоя 116. Изогнутая скважина может быть образована во время бурения скважины в пласте. В изогнутую скважину могут быть установлены обсадная труба 238 нагревателя и обсадная труба 156 покрывающего слоя. Радиус кривизны изогнутой скважины может определяться свойствами бурения в покрывающем слое и в пласте. Например, радиус кривизны может быть около 200 м от точки 234 до точки 248.To install the
Канал 176 может быть расположен внутри обсадной трубы 238 нагревателя. В некоторых вариантах выполнения канал 176 может быть выполнен из стойкого к коррозии материала (например, нержавеющей стали 304). Канал 176 можно нагревать до высокой температуры. Канал 176 может быть также открыт для горячих флюидов пласта. Канал 176 может быть обработан для обеспечения высокой излучательной способности. Канал 176 может иметь верхнюю секцию 230. В некоторых вариантах выполнения верхняя секция может быть выполнена из менее устойчивого к коррозии материала, чем другие части канала 176 (например, из углеродистой стали). Большая часть верхней секции 230 может быть расположена в покрывающем слое 128 пласта. На верхнюю секцию 230 могут воздействовать температуры, такие же, как и температура канала 176. В одном варианте выполнения канал 176 и верхняя секция 230 имеют диаметр около 7,6 см.
Проводник 174 может быть размещен в канале 176. Часть канала, расположенная вблизи проводника 174, может быть выполнена из металла, который имеет желаемые электрические свойства, излучательную способность, сопротивление ползучести и стойкость к коррозии при высоких температурах. Проводник 174 может включать, но не ограничиваясь этим, нержавеющую сталь 310, нержавеющую сталь 304, нержавеющую сталь 316, нержавеющую сталь 347 и/или другие стальные и нестальные сплавы. Проводник 174 может иметь диаметр около 3 см, однако диаметр проводника 174 может изменяться в зависимости, но не ограничиваясь этим, требований к нагреванию и требований к мощности. Проводник 174 может быть расположен в канале 176 с использованием одного или более центраторов 180. Центраторы 180 могут быть керамическими или комбинацией из керамики и металла. Центраторы 180 могут воспрещать вхождение проводника 174 в соприкосновение с каналом 176. В некоторых вариантах выполнения центраторы 180 могут быть соединены с проводником 174. В других вариантах выполнения центраторы могут быть соединены с каналом 176. Проводник 174 может быть электрически соединен с каналом 176 с использованием ползунка 188.The
Проводник 174 может быть соединен с переходным проводником 236. Переходной проводник 236 можно использовать в качестве электрического перехода между подводящим проводником 232 и проводником 174. В одном варианте выполнения переходной проводник 236 может быть выполнен из углеродистой стали. Переходной проводник 236 может быть соединен с подводящим проводником 232 с помощью электрического соединителя 242. На фиг.10 показан в увеличенном масштабе один вариант выполнения соединения переходного проводника 236, электрического соединителя 242, изолятора 240 и подводящего проводника 232. Подводящий проводник 232 может включать один или более проводников (например, три проводника). В некоторых вариантах выполнения один или более проводников могут быть изолированными медными проводниками (например, медным кабелем с резиновой изоляцией). В некоторых вариантах выполнения один или более проводников могут быть изолированным или не изолированным многожильным медным кабелем. Как показано на фиг.10, изолятор 240 может быть расположен внутри подводящего проводника 232. Изолятор 240 может включать электрически изолирующие материалы, такие как стекловолокно. Изолятор 240 может соединять электрический соединитель 242 с опорой 228 нагревателя, как показано на фиг.9. В одном варианте выполнения электрический ток может проходить от источника питания через подводящий проводник 232, через переходной проводник 236 в проводник 174 и возвращаться через канал 176 и верхнюю секцию 230.
Как показано на фиг.9, опора 228 нагревателя может включать опору, которая используется для установки нагревательной секции 226 в углеводородный слой 116. Например, опора 228 нагревателя может быть насосной штангой, которая вводится через покрывающий слой 128 с земной поверхности. Насосная штанга может включать одну или более частей, которые могут быть соединены друг с другом на поверхности при введении штанги в пласт. В некоторых вариантах выполнения опора 228 нагревателя является единой деталью, собранной в сборочном цехе. Введение опоры 228 нагревателя в пласт может приводить к толканию нагревательной секции 226 в пласт.As shown in FIG. 9, the
Обсадная труба 156 покрывающего слоя может поддерживаться внутри покрывающего слоя 128 с использованием усиливающего материала 154. Усиливающий материал может включать цемент (например, портландцемент). Поверхностный проводник 166 может окружать усиливающий материал 154 и обсадную трубу 156 покрывающего слоя в части покрывающего слоя 128 вблизи земной поверхности. Поверхностный проводник 166 может включать поверхностную обсадную трубу.The
На фиг.11 показан альтернативный вариант выполнения нагревателя типа проводник в канале, расположенного по существу горизонтально внутри пласта. В одном варианте выполнения опора 228 нагревателя может быть проводником низкого сопротивления (например, секцией 178 низкого сопротивления, показанной на фиг.6). Опора 228 нагревателя может включать углеродистую сталь или другие электрически проводящие материалы. Опора 228 нагревателя может быть электрически соединена с переходным проводником 236 и проводником 174.11 shows an alternative embodiment of a conductor-type heater in a channel arranged substantially horizontally within the formation. In one embodiment,
В некоторых вариантах выполнения нагреватель может быть расположен внутри необсаженной скважины в содержащем углеводороды пласте. На фиг.12 схематично показан вариант выполнения нагревателя типа проводник в канале, расположенного по существу горизонтально внутри необсаженной скважины в пласте. Нагревательная часть 226 может быть расположена внутри отверстия 114 в углеводородном слое 116. В некоторых вариантах выполнения опора 228 нагревателя может быть проводником низкого сопротивления (например, секцией 178 низкого сопротивления, показанной на фиг.6). Опора 228 нагревателя может быть электрически соединена с переходным проводником 236 и проводником 174. На фиг.13 показан альтернативный вариант выполнения нагревателя типа проводник в канале, показанного на фиг.12. В некоторых вариантах выполнения в отверстии 114 может быть расположена перфорированная обсадная труба 250, как показано на фиг.13. В некоторых вариантах выполнения центраторы 180 можно использовать для опоры обсадной трубы 250 внутри отверстия 114.In some embodiments, a heater may be located inside an open hole in a hydrocarbon containing formation. 12 schematically shows an embodiment of a conductor-type heater in a channel arranged substantially horizontally inside an open hole in the formation. The
В других вариантах выполнения нагревателя нагревательная секция 226, как показано на фиг.9, 11 и 12, может быть расположена в скважине с ориентацией, отличающейся от по существу горизонтальной, в углеводородном слое 116. Например, нагревательная секция 226 может быть расположена в углеводородном слое 116 под углом около 45° или по существу вертикально в пласте. Дополнительно к этому, элементы нагревателя, расположенные в покрывающем слое 128 (например, опора 228 нагревателя, обсадная труба 156 покрывающего слоя, верхняя секция 230 и т.д.), могут иметь ориентацию, отличную от по существу горизонтальной, внутри покрывающего слоя.In other embodiments of the heater, the
В некоторых вариантах выполнения нагревателя нагреватель может быть установлен в пласте с возможностью извлечения. Опору 228 нагревателя можно использовать для установки и/или извлечения нагревателя, включая нагревательную секцию 226, из пласта. Нагреватель можно извлекать для ремонта, замены и/или для использования нагревателя в другой скважине. Нагреватель можно использовать повторно в одном и том же пласте или в различным пластах. В некоторых вариантах выполнения нагреватель или часть нагревателя можно наматывать на каретке для наматывания труб и перемещать к другой скважине.In some embodiments of the heater, the heater may be removably installed in the formation.
В некоторых вариантах выполнения нагревания содержащего углеводороды пласта, можно устанавливать в скважину или в скважину нагревания более одного нагревателя. Наличие более одного нагревателя в скважине обеспечивает возможность нагревания выбранной части или частей пласта с другой скоростью, чем другие части пласта. Наличие более одного нагревателя в скважине обеспечивает резервный нагреватель в скважине, если один или более нагревателей выйдут из строя. Наличие более одного нагревателя в скважине обеспечивает возможность создания равномерного температурного профиля вдоль желаемой части скважины. Наличие более одного нагревателя в скважине обеспечивает возможность быстрого нагревания углеводородного слоя или слоев с температуры окружения до температуры пиролиза. Более одного нагревателя могут включать аналогичные типы нагревателей или же могут включать различные типы нагревателей. Например, более одного нагревателя могут быть нагревателем в виде природной распределенной топки, нагревателем с изолированным проводником, нагревателем типа проводник в канале, нагревателем с удлиненным элементом, забойной камерой сгорания (например, забойной беспламенной камерой сгорания или забойной камерой сгорания и т.д.).In some embodiments of heating a hydrocarbon containing formation, it is possible to install more than one heater in a well or in a well of heating. The presence of more than one heater in the well allows the selected part or parts of the formation to be heated at a different rate than other parts of the formation. Having more than one heater in the well provides a backup heater in the well if one or more heaters fail. The presence of more than one heater in the well provides the ability to create a uniform temperature profile along the desired part of the well. The presence of more than one heater in the well provides the ability to quickly heat the hydrocarbon layer or layers from the ambient temperature to the pyrolysis temperature. More than one heater may include similar types of heaters, or may include various types of heaters. For example, more than one heater may be a heater in the form of a natural distributed furnace, a heater with an insulated conductor, a heater in the channel type, a heater with an elongated element, a downhole combustion chamber (for example, a downhole flameless combustion chamber or a downhole combustion chamber, etc.) .
На фиг.14 показан вариант выполнения центратора 180, расположенного на проводнике 174. Диски 258 сохраняют положение центратора 180 относительно проводника 174. Диски 258 могут быть металлическими дисками, приваренными к проводнику 174. Диски 258 могут быть приварены к проводнику 174 прихваточным сварным швом. На фиг.15 показан на виде сверху вариант выполнения центратора. Центратор 180 может быть изготовлен из любого подходящего электрически изолирующего материала, способного выдерживать высокие напряжения при высоких температурах. Примеры таких материалов включают, но не ограничиваясь этим, оксид алюминия и/или Macor. Центратор 180 может электрически изолировать проводник 174 от канала 176, как показано на фиг.14 и 15.On Fig shows an embodiment of a
Тепло можно генерировать внутри открытой скважины с помощью нагревателя типа проводник в канале. Генерированное тепло может нагревать посредством излучения часть содержащего углеводороды пласта вблизи нагревателя типа проводник в канале. В меньшей степени за счет проводимости газа может нагреваться часть пласта вблизи нагревателя типа проводник в канале. Использование открытой скважины сокращает расходы на обсадную трубу и упаковку, связанные с наполнением отверстия материалом для обеспечения переноса тепла за счет проводимости между изолированным проводником и пластом. Дополнительно к этому, перенос тепла за счет излучения может быть более эффективным, чем перенос тепла за счет проводимости в пласте, так что нагреватели могут работать при более низкой температуре при использовании переноса тепла за счет излучения. Работа при более низкой температуре продлевает срок службы нагревателя и/или уменьшает стоимость материала, необходимого для изготовления нагревателя.Heat can be generated inside an open well using a conductor-type channel heater. The generated heat can heat through radiation a portion of the hydrocarbon containing formation in the vicinity of a conductor-in-channel heater. To a lesser extent, due to the conductivity of the gas, part of the formation can be heated near the conductor-type heater in the channel. The use of an open well reduces the cost of casing and packaging associated with filling the hole with material to ensure heat transfer due to conductivity between the insulated conductor and the formation. Additionally, heat transfer due to radiation can be more efficient than heat transfer due to conductivity in the formation, so that heaters can operate at a lower temperature when using heat transfer due to radiation. Operating at a lower temperature extends the life of the heater and / or reduces the cost of the material needed to make the heater.
Нагреватель типа проводник в канале может быть установлен в отверстии 114. В одном варианте выполнения нагреватель типа проводник в канале можно устанавливать в скважине секциями. Например, первая секция нагревателя типа проводник в канале может быть подвешена в скважине с помощью буровой установки. Секция может иметь длину около 12 м. Вторая секция (например, по существу той же длины) может быть соединена с первой секцией в скважине. Вторая секция может быть соединена с первой секцией с помощью сварки и/или с помощью резьбы, расположенной на первой и второй секциях. Орбитальная сварочная машина, расположенная у устья скважины может сваривать первую секцию с первой секцией. Первую секцию можно опускать в скважину с помощью буровой установки. Этот процесс можно повторять со следующими секциями, соединенными с предыдущими секциями, пока нагреватель заданной длины не будет размещен в скважине. В некоторых вариантах выполнения можно сваривать друг с другом три секции перед размещением в скважине. Места сварки можно выполнять и тестировать перед использованием буровой установки для прикрепления трех секций к колонне, уже размещенной в грунте. Три секции можно поднимать с помощью крана на буровую установку. Наличие уже сваренных трех секций сокращает время установки нагревателя.The conductor-type heater in the channel may be installed in the
Сборка нагревателя в месте, близком к пласту (например, на площадке пласта), может быть более экономичной, чем транспортировка предварительно сформированного нагревателя и/или каналов к углеводородному пласту. Например, сборка нагревателя на площадке пласта может уменьшать стоимость транспортировки собранных нагревателей на большие расстояния. Дополнительно к этому, нагреватели можно более просто собирать на площадке пласта при изменении длины и/или изменении материалов в соответствии со специальными требованиями для пласта. Например, часть нагревателя, подлежащая нагреванию, может быть выполнена из материала (например, нержавеющей стали 304 или другого высокотемпературного сплава), в то время как часть нагревателя в покрывающем слое может быть выполнена из углеродистой стали. Формирование нагревателя на площадке обеспечивает возможность выполнения нагревателя специально для отверстия в пласте, так что часть нагревателя в покрывающем слое может быть из углеродистой стали, а не из более дорогого теплостойкого сплава. Длину нагревателя можно изменять в соответствии с изменением глубины слоев пласта и свойств пласта. Например, пласт может иметь изменяющуюся толщину и/или может быть расположен под пересеченной местностью, неровной поверхностью и/или может быть покрывающим слоем с изменяющейся глубиной. Нагреватели с изменяющейся длиной и из различных материалов можно собирать на площадке с длиной, зависящей от глубины каждого отверстия в пласте.Assembling a heater in a location close to the formation (for example, at the site of the formation) may be more economical than transporting the preformed heater and / or channels to the hydrocarbon formation. For example, assembling a heater on a formation site can reduce the cost of transporting assembled heaters over long distances. Additionally, heaters can be more easily assembled at the site of the formation when changing lengths and / or changing materials in accordance with special requirements for the formation. For example, the part of the heater to be heated can be made of material (for example,
На фиг.16 показан вариант выполнения сборки нагревателя типа проводник в канале и установки нагревателя в пласт. Нагреватель типа проводник в канале можно собирать в сборочном цехе 272. В некоторых вариантах выполнения нагреватель собирают из каналов, транспортируемых на площадку пласта. В других вариантах выполнения нагреватели можно изготавливать из запасов пластин, которые формируют в каналы в сборочном цехе. Преимущество формирования канала в сборочном цехе состоит в том, что поверхность пластин можно обрабатывать с помощью желаемого покрытия (например, покрытия, которое обеспечивает желаемую излучающую способность) или плакировки (например, медной плакировки) перед формированием канала, так чтобы обработанная поверхность была внутренней поверхностью канала. В некоторых вариантах выполнения части нагревателя могут быть сформированы из пластин в сборочном цехе, в то время как другие части нагревателя формируются из каналов, транспортируемых к площадке пласта.On Fig shows an embodiment of the Assembly of the heater type conductor in the channel and install the heater in the reservoir. A conductor-type heater in a channel can be assembled in an
Отдельный нагреватель 274 типа проводник в канале может содержать проводник 174 и канал 176, как показано на фиг.17. В одном варианте выполнения проводник 174 и канал 176 могут быть выполнены из нескольких секций, соединенных вместе. В одном варианте выполнения каждая секция является стандартной секцией трубы длиной 40 футов (12,2 м). Можно выполнять и/или использовать также секции другой длины. Дополнительно к этому, секции проводника 174 и/или канала 176 можно обрабатывать в сборочном цехе 272 перед, во время или после обработки. Секции можно обрабатывать, например, с целью повышения излучательной способности секций за счет придания шероховатости и/или оксидации секций.A separate conductor-
Каждый нагреватель 274 типа проводник в канале можно собирать в сборочном цехе. Компоненты нагревателя 274 типа проводник в канале могут быть расположены на или внутри нагревателя 274 типа проводник в канале в сборочном цехе. Компоненты могут включать, но не ограничиваясь этим, один или более центраторов, секций низкого сопротивления, ползунки, изоляционные слои, плакировки или соединительные материалы.Each
Как показано на фиг.16, каждый отдельный нагреватель 274 типа проводник в канале можно соединять, по меньшей мере, с одним отдельным нагревателем 274 типа проводник в канале на соединительном участке 278 с целью формирования нагревателя 276 типа проводник в канале желаемой длины. Желаемая длина может быть, например, длиной нагревателя типа проводник в канале, необходимой для выбранного отверстия в пласте. В некоторых вариантах выполнения соединение отдельного нагревателя 274 типа проводник в канале, по меньшей мере, с одним дополнительным отдельным нагревателем 274 типа проводник в канале включает сварку отдельного нагревателя типа проводник в канале, по меньшей мере, с одним дополнительным отдельным нагревателем типа проводник в канале. В одном варианте выполнения сварка каждого отдельного нагревателя 274 типа проводник в канале с дополнительным отдельным нагревателем типа проводник в канале осуществляется посредством кузнечной сварки двух смежных секций друг с другом.As shown in FIG. 16, each individual conductor-
В некоторых вариантах выполнения секции сваренного нагревателя 276 типа проводник в канале желаемой длины размещаются на рабочем столе, удерживающем лотке или в отверстии в грунте, пока длина нагревателя не будет полной. Целостность сварного шва можно проверять по мере выполнения каждого сварного шва. Например, целостность сварного шва можно проверять с помощью методов испытания без разрушения, таких как рентгеновское испытание, акустическое испытание и/или электромагнитное испытание. После выполнения полной длины нагревателя 276 типа проводник в канале желаемой длины его можно наматывать на катушку 282 в направлении стрелки 284. Сматывание нагревателя 276 типа проводник в канале желаемой длины обеспечивает возможность более простой транспортировки к отверстию в пласте. Например, нагреватель 276 типа проводник в канале желаемой длины можно более просто транспортировать с помощью тягача или поезда к отверстию в пласте.In some embodiments, sections of the welded
В некоторых вариантах выполнения комплект сваренных вместе нагревателей типа проводник в канале можно наматывать на катушку 282, в то время как другие секции формируются на соединительном участке 278. В некоторых вариантах выполнения сборочный цех может быть мобильным оборудованием (например, расположенным на одном или более тягачах или полуприцепах), которые можно перемещать к отверстию в пласте. После снабжения сваренного нагревателя типа проводник в канале общей длины компонентами (например, центраторами, покрытиями, плакировками, ползунками), нагреватель типа проводник в канале полной длины можно опускать в отверстие в пласте.In some embodiments, a set of conductor-in-channel heaters welded together can be wound onto a
В некоторых вариантах выполнения нагреватель 274 типа проводник в канале желаемой длины можно испытывать на испытательном участке 280 перед сматыванием нагревателя. Испытательный участок 280 можно использовать для испытания всего нагревателя 276 типа проводник в канале желаемой длины или секций нагревателя типа проводник в канале желаемой длины. Испытательный участок 280 можно использовать для испытания выбранных свойств нагревателя 276 типа проводник в канале желаемой длины. Например, испытательный участок 280 можно использовать для тестирования свойств, таких как, но не ограничиваясь этим, электрическая проводимость, целостность сварных швов, теплопроводность, излучательная способность и механическая прочность. В одном варианте выполнения испытательный участок 280 используется для испытания целостности сварных швов с помощью технологии проверки сварных швов с использованием электромагнитного акустического излучения (ЕМАТ).In some embodiments, a
Нагреватель 276 типа проводник в канале желаемой длины можно наматывать на катушку 282 для транспортировки из сборочного цеха 272 к отверстию в пласте. В одном варианте выполнения сборочный цех 272 расположен на площадке пласта. Например, сборочный цех может быть частью поверхностного оборудования, используемого для обработки флюидов из пласта, или же может быть расположен вблизи пласта (например, на расстоянии менее около 10 км от пласта, в некоторых вариантах выполнения менее около 20 км или менее около 30 км). Другие типы нагревателей (например, нагреватели с изолированным проводником, нагреватели в виде природной распределенной топки) можно также собирать в сборочном цехе 272. Эти другие нагреватели можно также наматывать на катушку 282, транспортировать к отверстию в пласте и устанавливать в отверстие, как описано применительно к нагревателю 276 типа проводник в канале желаемой длины. В некоторых вариантах выполнения катушка 282 может быть частью буровой установки с намотанными трубами (например, нагревателя с изолированным проводником или нагревателя типа проводник в канале).A
Транспортировка нагревателя 276 типа проводник в канале желаемой длины к отверстию в пласте представлена стрелкой 286 на фиг.16. Транспортировка нагревателя 276 типа проводник в канале желаемой длины может включать транспортировку нагревателя на платформе, прицепе, тележке тягача или поезда, или в блоке для наматывания труб. В некоторых вариантах выполнения на платформе может быть расположено более одного нагревателя. Каждый нагреватель можно устанавливать в отдельное отверстие в пласте. В одном варианте выполнения может быть проложена рельсовая система (например, для поезда) для транспортировки нагревателей от сборочного цеха 272 к каждому из отверстий в пласте. В некоторых случаях можно использовать систему подъема и перемещения, в которой рельсы для поезда после использования в одном месте поднимают и перемещают в другое место.The transportation of the
После транспортировки катушки 282 с нагревателем 276 типа проводник в канале желаемой длины к отверстию 114 нагреватель можно сматывать и устанавливать в отверстие в направлении стрелки 288. Нагреватель 276 типа проводник в канале желаемой длины можно сматывать с катушки 282, в то время как катушка находится на платформе тягача или поезда. В некоторых вариантах выполнения можно устанавливать одновременно более одного нагревателя 276 типа проводник в канале желаемой длины. В одном варианте выполнения более одного нагревателя можно устанавливать в одно отверстие 114. Катушку 282 можно использовать повторно для дополнительных нагревателей после установки нагревателя 276 типа проводник в канале желаемой длины. В некоторых вариантах выполнения катушку 282 можно использовать для удаления нагревателя 276 типа проводник в канале желаемой длины из отверстия. Нагреватель 276 типа проводник в канале желаемой длины можно снова наматывать на катушку 282 при удалении нагревателя из отверстия 114. После этого нагреватель 276 типа проводник в канале желаемой длины можно снова устанавливать с катушки 282 в отверстие 114 или транспортировать к другому отверстию в пласте и устанавливать в другое отверстие.After transporting the
В некоторых вариантах выполнения нагреватель 276 типа проводник в канале желаемой длины или любой нагреватель (например, нагреватель с изолированным проводником или нагреватель в виде природной распределенной топки) можно устанавливать с возможностью удаления из отверстия 114. Нагреватель можно удалять для ремонта или замены, если нагреватель вышел из строя или сломался. В других случаях нагреватель можно удалять из отверстия и транспортировать для установки в другом отверстии в пласте (или в другом пласте) в последующее время. В еще одних случаях нагреватель можно удалять и заменять более дешевым нагревателем на более поздних стадиях нагревания. Возможность удаления, замены и/или передислокации нагревателя может быть предпочтительным для уменьшения стоимости оборудования и/или эксплуатации. Дополнительно к этому, возможность удаления и замены не эффективного нагревателя может исключить необходимость образования скважин в непосредственной близости от существующих скважин, которые имеют вышедшие из строя нагреватели в нагретом или нагреваемом пласте.In some embodiments, a conductor-
В некоторых вариантах выполнения в отверстие 114 может быть помещен канал желаемой длины перед размещением проводника желаемой длины. Проводник и канал желаемой длины можно собирать в сборочном цехе 272. Канал желаемой длины можно устанавливать в отверстие 114. После установки канала желаемой длины в отверстие 114 можно устанавливать проводник желаемой длины. В одном варианте выполнения канал и проводник желаемой длины наматывают на катушку в сборочном цехе 272 и сматывают с катушки для установки в отверстие 114. Компоненты (например, центраторы, ползунки и т.д.) можно размещать на проводнике или канале при установке проводника в канал и отверстие 114.In some embodiments, a channel of a desired length may be placed in a
В некоторых вариантах выполнения центратор 180 может иметь, по меньшей мере, две части, соединенные друг с другом с образованием центратора (например, центратора с зажимной оболочкой). В одном варианте выполнения части размещаются на проводнике и соединяются друг с другом при установке проводника в канал или отверстие. Части можно соединять с помощью крепежных устройств, таких как, но не ограничиваясь этим, зажимы, болты, винты, защелки и/или клей. Части могут иметь такую форму, что первая часть входит во вторую часть. Например, один конец первой части может иметь слегка меньшую ширину, чем конец второй части, так, что оба конца располагаются друг над другом при соединении двух частей.In some embodiments, the
В некоторых вариантах выполнения секция низкого сопротивления соединяется с нагревателем 276 типа проводник в канале желаемой длины в сборочном цехе 272. В других вариантах выполнения секция низкого сопротивления соединяется с нагревателем 276 типа проводник в канале желаемой длины после установки нагревателя в отверстие 114. Секцию низкого сопротивления желаемой длины можно собирать в сборочном цехе 272. Собранный проводник низкого сопротивления можно наматывать на катушку. Собранный проводник низкого сопротивления можно сматывать с катушки и соединять с нагревателем 276 типа проводник в канале желаемой длины после установки нагревателя в отверстие 114. В другом варианте выполнения секция низкого сопротивления собирается при соединении проводника низкого сопротивления с нагревателем 276 типа проводник в канале желаемой длины и устанавливается в отверстие 114. Нагреватель 276 типа проводник в канале желаемой длины можно соединять с опорой после установки, так что секция низкого сопротивления соединяется с установленным нагревателем.In some embodiments, the low resistance section is connected to a
Сборка желаемой длины проводника низкого сопротивления может включать соединение отдельных нагревателей низкого сопротивления друг с другом. Отдельные проводники низкого сопротивления могут быть пластинчатыми проводниками, полученными от изготовителя. Отдельные проводники низкого сопротивления можно соединять с электрически проводящим материалом для понижения электрического сопротивления проводника низкого сопротивления. Электрически проводящий материал можно соединять с отдельным проводником низкого сопротивления перед сборкой желаемой длины проводника низкого сопротивления. В одном варианте выполнения отдельные проводники низкого сопротивления могут иметь резьбовые концы, которые соединяются друг с другом. В другом варианте выполнения проводники низкого сопротивления могут иметь такую форму, что один конец первого отдельного проводника низкого сопротивления входит в конец второго отдельного проводника низкого сопротивления. Например, один конец первого отдельного проводника низкого сопротивления может быть выполнен в виде гнезда, в то время как один конец второго отдельного проводника низкого сопротивления является выполненным в виде штыря концом.Assembling the desired length of the low resistance conductor may include connecting the individual low resistance heaters to each other. The individual low resistance conductors may be plate conductors obtained from the manufacturer. The individual low-resistance conductors can be connected to an electrically conductive material to lower the electrical resistance of the low-resistance conductor. The electrically conductive material can be connected to a separate low resistance conductor before assembling the desired length of the low resistance conductor. In one embodiment, the individual low resistance conductors may have threaded ends that connect to each other. In another embodiment, the low resistance conductors may be shaped such that one end of the first individual low resistance conductor enters the end of the second individual low resistance conductor. For example, one end of the first separate low resistance conductor can be made in the form of a socket, while one end of the second separate low resistance conductor is a pin made end.
В другом варианте выполнения нагреватель типа проводник в канале желаемой длины можно собирать у скважины (или отверстия) в пласте и устанавливать в скважину при сборке нагревателя типа проводник в канале. Отдельные проводники можно соединять для образования первой части проводника желаемой длины. Аналогичным образом можно соединять каналы для образования первой секции канала желаемой длины. Первые сформированные секции проводника и канала можно устанавливать в скважину. Первые сформированные секции проводника и канала можно электрически соединять на первом конце, который установлен в скважину. Первые секции проводника и канала можно в некоторых вариантах выполнения соединять по существу одновременно. Дополнительные секции проводника и/или канала можно формировать во время или после установки первых сформированных секций. Дополнительные секции проводника и/или канала можно соединять с первыми сформированными секциями проводника и/или канала и устанавливать в скважину. Центраторы или другие компоненты можно соединять с секциями проводника и/или канала и устанавливать с проводником и каналом в скважину.In another embodiment, a conductor-type heater in a channel of a desired length can be assembled at a well (or hole) in a formation and installed in a well when assembling a conductor-type heater in a channel. The individual conductors can be connected to form the first part of the conductor of the desired length. In a similar manner, channels can be connected to form a first channel section of a desired length. The first formed sections of the conductor and channel can be installed in the well. The first formed sections of the conductor and channel can be electrically connected at the first end, which is installed in the well. The first sections of the conductor and the channel can in some embodiments be connected essentially simultaneously. Additional sections of the conductor and / or channel can be formed during or after the installation of the first formed sections. Additional sections of the conductor and / or channel can be connected to the first formed sections of the conductor and / or channel and installed in the well. Centralizers or other components can be connected to sections of the conductor and / or channel and installed with the conductor and channel into the well.
В одном варианте выполнения удлиненный элемент может быть расположен внутри отверстия (например, открытой скважины) в содержащем углеводороды пласте. Отверстие может быть необсаженным отверстием в содержащем углеводороды пласте. Удлиненный элемент может быть отрезком металла (полосой) или любым другим удлиненным отрезком металла (например, стержнем). Удлиненный элемент может включать нержавеющую сталь. Удлиненный элемент может быть выполнен из материала, способного сопротивляться коррозии при высоких температурах внутри отверстия.In one embodiment, the elongated member may be located within an opening (eg, an open well) in a hydrocarbon containing formation. The hole may be an open hole in the hydrocarbon containing formation. The elongated element may be a piece of metal (strip) or any other elongated piece of metal (for example, a rod). The elongated element may include stainless steel. The elongated element may be made of a material capable of resisting corrosion at high temperatures inside the hole.
Удлиненный элемент может быть открытым металлическим нагревателем. «Открытый металл» относится к металлу, который не имеет слоя электрической изоляции, такой как минеральная изоляция, который обеспечивает электрическую изоляцию для металла внутри диапазона рабочих температур удлиненного элемента. Открытый металл может содержать металл, который включает ингибитор коррозии, такой как естественно возникающий оксидный слой, нанесенный оксидный слой и/или пленку. Открытый металл включает металл с полимерным или другим типом электрической изоляции, который не может сохранять изолирующие свойства при обычной рабочей температуре удлиненного элемента. Такой материал может быть помещен на металл и может термически разрушаться во время использования нагревателя.The elongated element may be an open metal heater. "Open metal" refers to a metal that does not have a layer of electrical insulation, such as mineral insulation, which provides electrical insulation for the metal within the operating temperature range of the elongated element. The exposed metal may comprise a metal that includes a corrosion inhibitor, such as a naturally occurring oxide layer, a supported oxide layer and / or film. Open metal includes metal with polymer or other type of electrical insulation that cannot maintain insulating properties at the normal operating temperature of an elongated element. Such material may be placed on the metal and may be thermally destroyed during use of the heater.
Удлиненный элемент может иметь длину около 650 м. Большей длины можно достигнуть с использованием секций из более прочных сплавов, однако такие удлиненные элементы могут быть дорогими. В некоторых вариантах выполнения удлиненный элемент может опираться на плиту в скважине. Удлиненный элемент может включать секции из различных проводящих материалов, которые сварены друг с другом конец в конец. Можно использовать большое количество электрически проводящего сварочного материала для соединения отдельных секций друг с другом для увеличения прочности полученного элемента и для обеспечения пути прохождения электричества, который не приводит к образованию электрического дугового разряда и/или коррозии в сварных соединениях. В некоторых вариантах выполнения различные секции можно сваривать друг с другом с помощью кузнечной сварки. Различные проводящие материалы могут включать сплавы с высоким сопротивлением текучести. Секции из различных проводящих материалов могут иметь разные диаметры для обеспечения равномерного нагревания вдоль удлиненного элемента. Первый металл, который имеет более высокое сопротивление текучести, чем второй металл, обычно имеет более высокое удельное электрическое сопротивление, чем второй металл. Разница в удельных сопротивлениях позволяет секции с большей площадью поперечного сечения более стойкого к ползучести первого металла рассеивать то же количество тепла, что и секция с меньшей площадью поперечного сечения второго металла. Площади поперечного сечения двух разных металлов можно выбирать так, чтобы обеспечивалось по существу одинаковое количество рассеиваемого тепла в двух сваренных вместе секциях металлов. Проводящие материалы могут включать, но не ограничиваясь этим, Inconel 617, HR-120, нержавеющую сталь 316 и нержавеющую сталь 304. Например, удлиненный элемент может иметь секцию из Inconel 617 длиной 60 м, секцию из HR-120 длиной 60 м и секцию из нержавеющей стали 304 длиной 150 м. Дополнительно к этому, удлиненный элемент может иметь секцию низкого сопротивления, которая может проходить от устья скважины через покрывающий слой. Эта секция низкого сопротивления может уменьшать нагревание внутри пласта из устья скважины через покрывающий слой. Секция низкого сопротивления может быть результатом, например, выбора электрически проводящего материала и/или увеличения площади поперечного сечения, доступной для электрической проводимости.An elongated element can have a length of about 650 m. Larger lengths can be achieved using sections of stronger alloys, however, such elongated elements can be expensive. In some embodiments, the elongated member may rest on a plate in the well. The elongated element may include sections of various conductive materials that are welded to each other end to end. You can use a large amount of electrically conductive welding material to connect the individual sections with each other to increase the strength of the obtained element and to provide a path of electricity that does not lead to the formation of an electric arc discharge and / or corrosion in welded joints. In some embodiments, the various sections can be welded to each other using blacksmithing. Various conductive materials may include alloys with high flow resistance. Sections of different conductive materials may have different diameters to ensure uniform heating along the elongated element. The first metal, which has a higher flow resistance than the second metal, usually has a higher electrical resistivity than the second metal. The difference in resistivity allows a section with a larger cross-sectional area of a creep-resistant first metal to dissipate the same amount of heat as a section with a smaller cross-sectional area of the second metal. The cross-sectional areas of two different metals can be selected so as to provide substantially the same amount of dissipated heat in two sections of metals welded together. Conductive materials may include, but are not limited to, Inconel 617, HR-120, 316 stainless steel, and 304 stainless steel. For example, the elongated element may have a 60 m long Inconel 617 section, a 60 m long HR-120 section, and a
В одном варианте выполнения нагревателя, опорный элемент может проходить через покрывающий слой и удлиненный элемент или элементы из открытого металла могут быть соединены с опорным элементом. Пластина, центратор или другой тип опорного элемента может быть расположен вблизи границы раздела между покрывающим слоем и углеводородным слоем. Кабель низкого сопротивления, такой как многожильный медный кабель, может проходить вдоль опорного элемента и может быть соединен с удлиненным элементом или элементами. Кабель низкого сопротивления может быть соединен с источником питания, который поставляет электрическую энергию в удлиненный элемент или элементы.In one embodiment of the heater, the support member may extend through the overburden and the elongated member or open metal members may be coupled to the support member. A plate, centralizer or other type of support element may be located near the interface between the overburden and the hydrocarbon layer. A low resistance cable, such as a stranded copper cable, may extend along the support member and may be connected to an elongated member or members. A low resistance cable can be connected to a power source that supplies electrical energy to the elongated element or elements.
На фиг.18 показан вариант выполнения нескольких удлиненных элементов, которые могут нагревать содержащий углеводороды пласт. Два или более (например, четыре) удлиненных элементов 300 могут поддерживаться опорным элементом 304. Удлиненные элементы 300 могут быть соединены с опорным элементом 304 с использованием изолированных центраторов 302. Опорный элемент 304 может быть трубой или каналом. Опорный элемент 304 может быть также перфорированной трубой. Опорный элемент 304 может обеспечивать поток окислительного флюида в отверстие 114. Опорный элемент 304, удлиненные элементы 300 и изолированные центраторы 302 могут быть расположены в отверстии 114 в углеводородном слое 116. Изолированные центраторы 302 сохраняют положение удлиненных элементов 300 на опорном элементе 304, так что исключается боковое перемещение удлиненных элементов 300 при температурах, достаточно высоких для деформации опорного элемента 304 или удлиненных элементов 300. Удлиненные элементы 300 в некоторых вариантах выполнения могут быть металлическими полосами из нержавеющей стали шириной около 2,5 см и толщиной около 0,3 см. Электрический ток можно подавать в удлиненные элементы 300 так, что удлиненные элементы 300 генерируют тепло вследствие электрического сопротивления.On Fig shows an embodiment of several elongated elements that can heat the hydrocarbon containing formation. Two or more (eg, four) elongated
Удлиненные элементы 300 можно соединять электрически последовательно. Электрический ток можно подавать в удлиненные элементы 300 с использованием подводящего проводника 150. Подводящий проводник 150 может быть соединен с устьем 152 скважины. Электрический ток может возвращаться к устью 152 скважины с использованием отводящего проводника 308, соединенного с удлиненными элементами 300. Подводящий проводник 150 и отводящий проводник 308 могут быть соединены с устьем 152 скважины на поверхности 130 через уплотнительный фланец, расположенный между устьем 152 скважины и покрывающим слоем 128. Уплотнительный фланец может воспрещать выход флюида из отверстия 114 на поверхность 130 и/или в атмосферу. Подводящий проводник 150 и отводящий проводник 308 могут быть соединены с удлиненными элементами 300 с использованием переходного проводника с холодными штырьками. Подводящий проводник 150 и отводящий проводник 308 могут быть выполнены из проводников низкого сопротивления, так что при прохождении электрического тока через подводящий проводник 150 и отводящий проводник 308 по существу не генерируется тепло.The
В некоторых вариантах выполнения обсадная труба 156 покрывающего слоя может быть помещена в усиливающий материал 154 в покрывающем слое 128. В других вариантах выполнения обсадная труба может быть не зацементирована в пласте. Поверхностный проводник 166 может быть расположен в усиливающие материале 154. Опорный элемент 304 может быть соединен с устьем 152 скважины на поверхности 130. Центраторы 180 могут сохранять положение опорного элемента 304 внутри обсадной трубы 156 покрывающего слоя. Электрический ток можно подавать в удлиненные элементы 300 для генерирования тепла. Тепло, генерированное удлиненными элементами 300, может излучаться внутри отверстия 114 для нагревания, по меньшей мере, части углеводородного слоя 116.In some embodiments, the
Окислительный флюид можно подавать вдоль длины удлиненных элементов 300 из источника 120 окислительного флюида. Окислительный флюид может воспрещать отложение углерода на удлиненных элементах или вблизи них. Например, окислительный флюид может вступать в реакцию с углеводородами с образованием углекислого газа. Углекислый газ можно удалять из отверстия. Отверстия 306 в опорном элементе 304 могут обеспечивать поток окислительного флюида вдоль длины удлиненных элементов 300. Отверстия 306 могут быть отверстиями критического потока. В некоторых вариантах выполнения вблизи удлиненных элементов 300 может быть расположен канал для управления давлением в пласте и/или для ввода окислительного флюида в отверстие 114. Без потока окислительного флюида может происходить оседание углерода на или вблизи удлиненных элементов 300 или на изолированных центраторах 302. Отложения углерода могут приводить к короткому замыканию между удлиненными элементами 300 и изолированными центраторами 302 или горячими точками вдоль удлиненных элементов 300. Окислительный флюид можно использовать для вступления в реакцию с углеродом в пласте. Тепло, генерированное реакцией с углеродом, может дополнять или поддерживать тепло, генерированное электричеством.The oxidizing fluid may be supplied along the length of the
Подземное давление в содержащем углеводороды пласте может соответствовать давлению флюида, создаваемого внутри пласта. Нагревание углеводородов внутри содержащего углеводороды пласта может создавать флюиды за счет пиролиза. Созданные флюиды могут испаряться внутри пласта. Испарения и реакции пиролиза могут повышать давление внутри пласта. Флюиды, которые способствуют повышению давления, включают, но не ограничиваясь этим, флюиды, образованные во время пиролиза, и воду, испаряющуюся во время нагревания. При повышении температуры внутри выбранной секции нагреваемой части пласта может увеличиваться давление внутри выбранной секции в результате увеличения генерирования флюидов и испарения воды. Управление скоростью удаления флюидов из пласта обеспечивает возможность управления давлением в пласте.The underground pressure in the hydrocarbon containing formation may correspond to the pressure of the fluid generated within the formation. Heating hydrocarbons within a hydrocarbon containing formation may create fluids through pyrolysis. Created fluids can evaporate inside the formation. Vapors and pyrolysis reactions can increase pressure inside the formation. Fluids that increase pressure include, but are not limited to, fluids formed during pyrolysis and water that evaporates during heating. As the temperature inside the selected section of the heated portion of the formation rises, the pressure inside the selected section may increase as a result of increased fluid generation and water evaporation. Controlling the rate of fluid removal from the formation provides the ability to control pressure in the formation.
В некоторых вариантах выполнения давление внутри выбранной секции нагреваемой части содержащего углеводороды пласта может изменяться в зависимости от таких факторов, как глубина, расстояние от источника тепла, продуктивность углеводородов внутри содержащего углеводороды пласта и/или расстояние от эксплуатационной скважины. Давление внутри пласта можно определять в нескольких различных местах (например, вблизи или в эксплуатационных скважинах, вблизи или в источниках тепла, или в скважинах мониторинга).In some embodiments, the pressure inside the selected section of the heated portion of the hydrocarbon containing formation may vary depending on factors such as depth, distance from the heat source, hydrocarbon productivity within the hydrocarbon containing formation, and / or distance from the production well. The pressure inside the formation can be determined in several different places (for example, near or in production wells, near or in heat sources, or in monitoring wells).
Нагревание содержащего углеводороды пласта до диапазона пиролиза может происходить перед созданием значительной проницаемости внутри содержащего углеводороды пласта. Первоначальный недостаток проницаемости может воспрещать транспортировку генерированных флюидов из зоны пиролиза внутри пласта к эксплуатационной скважине. При первоначальном переносе тепла из источника тепла в содержащий углеводороды пласт давление флюидов внутри содержащего углеводороды пласта может повышаться вблизи источника тепла. Такое повышение давления флюидов может приводить к генерированию флюидов во время пиролиза, по меньшей мере, некоторых углеводородов в пласте. Повышенное давление флюида можно стравливать, наблюдать за ним, изменять и/или управлять им с помощью источника тепла. Например, источник тепла может содержать клапан, который позволяет удалять некоторое количество флюида из пласта. В некоторых вариантах выполнения нагревателя нагреватель может включать скважину открытой конфигурации, что исключает повреждение давлением нагревателя.Heating a hydrocarbon containing formation to a pyrolysis range can occur before significant permeability is created within the hydrocarbon containing formation. An initial lack of permeability may prevent the transportation of generated fluids from the pyrolysis zone within the formation to the production well. When the heat is initially transferred from the heat source to the hydrocarbon containing formation, the pressure of the fluids within the hydrocarbon containing formation may increase near the heat source. Such an increase in fluid pressure can lead to fluid generation during the pyrolysis of at least some hydrocarbons in the formation. Elevated fluid pressure can be vented, monitored, modified and / or controlled by a heat source. For example, the heat source may include a valve that allows some fluid to be removed from the formation. In some embodiments of the heater, the heater may include an open hole configuration that prevents pressure damage to the heater.
В одном варианте выполнения внутрипластового процесса конверсии давление внутри выбранной секции части содержащего углеводороды пласта можно увеличивать до выбранного давления во время пиролиза. Выбранное давление может быть внутри диапазона около 2 бар (абсолютное значение) до около 72 бар (абсолютное значение) или же в некоторых вариантах выполнения от около 2 бар (абсолютное значение) до 36 бар (абсолютное значение). В качестве альтернативного решения выбранное давление может быть внутри диапазона от около 2 бар (абсолютное значение) до около 18 бар (абсолютное значение). В некоторых вариантах выполнения внутрипластового процесса конверсии большинство углеводородных флюидов можно добывать из пласта, имеющего давление в диапазоне от около 2 бар (абсолютное значение) до около 18 бар (абсолютное значение). Давление во время пиролиза может изменяться или его можно изменять. Давление можно изменять для изменения и/или управления составом добываемых флюидов пласта, для управления процентным содержанием конденсируемого флюида по сравнению не конденсируемым флюидом, и/или для управления плотностью API добываемого флюида. Например, уменьшение давления может приводить к большему содержанию конденсируемого флюида. Конденсируемый флюид может иметь большее процентное содержание олефинов.In one embodiment of the in-situ conversion process, the pressure within the selected section of the portion of the hydrocarbon containing formation may be increased to the selected pressure during pyrolysis. The selected pressure may be within a range of about 2 bar (absolute value) to about 72 bar (absolute value) or, in some embodiments, from about 2 bar (absolute value) to 36 bar (absolute value). Alternatively, the selected pressure may be within a range of from about 2 bar (absolute value) to about 18 bar (absolute value). In some embodiments of the in-situ conversion process, most hydrocarbon fluids can be produced from a formation having a pressure in the range of from about 2 bar (absolute value) to about 18 bar (absolute value). The pressure during pyrolysis may vary or may vary. The pressure can be changed to change and / or control the composition of the produced fluids of the formation, to control the percentage of the condensed fluid compared to the non-condensed fluid, and / or to control the density of the API of the produced fluid. For example, a decrease in pressure can lead to a higher content of condensed fluid. Condensable fluid may have a higher percentage of olefins.
В некоторых вариантах выполнения внутрипластового процесса конверсии, повышенное давление вследствие генерирования флюидов можно поддерживать внутри нагреваемой части пласта. Поддерживание повышенного давления внутри пласта может воспрещать оседание пласта во время внутрипластовой конверсии. Повышенное давление пласта может способствовать созданию высококачественных продуктов во время пиролиза. Повышенное давление пласта может облегчать добычу паровой фазы флюидов из пласта. Добыча паровой фазы позволяет уменьшить размер коллекторных каналов, используемых для транспортировки флюидов, добытых из пласта. Повышенное давление пласта может уменьшить или исключить необходимость сжатия флюидов пласта на поверхности с целью транспортировки флюидов по коллекторным каналам к поверхностному оборудованию. Поддерживание высокого давления внутри пласта может также облегчать генерирование электричества с помощью добываемого не конденсируемого флюида. Например, добытый не конденсируемый флюид можно пропускать через турбину для генерирования электроэнергии.In some embodiments of the in-situ conversion process, increased pressure due to fluid generation can be maintained within the heated portion of the formation. Maintaining increased pressure within the formation may inhibit subsidence of the formation during in-situ conversion. Increased formation pressure can help create high-quality products during pyrolysis. Increased formation pressure may facilitate production of vapor phase fluids from the formation. Mining of the vapor phase reduces the size of the collector channels used to transport the fluids extracted from the reservoir. Increased formation pressure can reduce or eliminate the need to compress formation fluids on the surface in order to transport fluids through the collector channels to surface equipment. Maintaining high pressure within the formation can also facilitate the generation of electricity using produced non-condensing fluid. For example, produced non-condensing fluid can be passed through a turbine to generate electricity.
Повышенное давление в пласте можно поддерживать также с целью добычи большего количества флюидов и/или флюидов более высокого качества из пласта. В некоторых вариантах выполнения внутрипластового процесса конверсии значительные количества (например, большинство) углеводородных флюидов, добываемых из пласта, могут быть не конденсируемыми углеводородами. Давление можно избирательно повышать и/или поддерживать внутри пласта для обеспечения образования в пласте углеводородов с более коротким цепями. Образование углеводородов с малой цепью в пласте обеспечивает добычу из пласта большего количества не конденсируемых углеводородов. Конденсируемые углеводороды, добываемые из пласта при более высоком давлении, могут иметь более высокое качество (например, плотность API), чем конденсируемые углеводороды, добываемые из пласта при более низком давлении.The increased pressure in the formation can also be maintained in order to produce more fluids and / or higher quality fluids from the formation. In some in-situ conversion process embodiments, significant amounts (eg, most) of the hydrocarbon fluids produced from the formation may be non-condensable hydrocarbons. The pressure can be selectively increased and / or maintained within the formation to allow formation of shorter chain hydrocarbons in the formation. The formation of small chain hydrocarbons in the formation allows the production of more non-condensable hydrocarbons from the formation. Condensable hydrocarbons produced from the formation at a higher pressure may have higher quality (e.g. API density) than condensed hydrocarbons produced from the formation at a lower pressure.
Повышенное давление можно поддерживать внутри нагреваемой части содержащего углеводороды пласта для воспрещения добычи флюидов пласта, имеющих число атомов углерода менее, например, около 25. Некоторые соединения с большим числом атомов углерода могут увлекаться паром в пласт и извлекаться из пласта вместе с паром. Высокое давление в пласте может воспрещать увлечение паром соединений с большим числом атомов углерода и/или соединений полициклических углеводородов. Повышенное давление внутри содержащего углеводороды пласта может увеличивать точку кипения флюида внутри пласта. Соединения с большим числом атомов углерода могут оставаться в жидкой фазе в пласте в течение значительных промежутков времени. Значительные промежутки время могут обеспечивать достаточное время для пиролиза соединений с образованием соединений с меньшим числом атомов углерода.Increased pressure can be maintained within the heated portion of the hydrocarbon containing formation to prevent the production of formation fluids having fewer carbon atoms, for example, about 25. Some compounds with a large number of carbon atoms can be entrained by the vapor in the formation and removed from the formation together with the steam. High pressure in the formation may prevent steam entrainment of compounds with a large number of carbon atoms and / or polycyclic hydrocarbon compounds. Increased pressure within the hydrocarbon containing formation may increase the boiling point of the fluid within the formation. Compounds with a large number of carbon atoms can remain in the liquid phase in the formation for significant periods of time. Significant time intervals can provide sufficient time for the pyrolysis of compounds to form compounds with fewer carbon atoms.
Поддерживание повышенного давления внутри нагреваемой части пласта может неожиданным образом обеспечивать добычу большого количества углеводородов повышенного качества. Поддерживание высокого давления может способствовать транспортировке в паровой фазе флюидов пиролиза внутри пласта. Повышение давления часто обеспечивает добычу углеводородов с меньшим молекулярным весом, поскольку такие углеводороды с меньшим молекулярным весом более легко транспортируются в паровой фазе в пласте.Maintaining increased pressure inside the heated portion of the formation may unexpectedly provide the production of large quantities of high quality hydrocarbons. Maintaining high pressure can facilitate vapor transport of pyrolysis fluids within the formation. The increase in pressure often provides for the production of hydrocarbons with a lower molecular weight, since such hydrocarbons with a lower molecular weight are more easily transported in the vapor phase in the reservoir.
Можно считать, что создание углеводородов с меньшим молекулярным весом (и, соответственно, увеличенная транспортировка паровой фазы) является следствием, частично самопроизвольного образования и реакции водорода внутри части содержащего углеводороды пласта. Например, поддерживание повышенного давления может принудительно переводить созданный во время пиролиза водород в жидкую фазу (например, посредством растворения). Нагревание части пласта до температуры внутри диапазона температур пиролиза может приводить к пиролизу углеводородов внутри пласта с образованием флюидов пиролиза в жидкой фазе. Созданные компоненты могут включать двойные связи и/или радикалы. Н2 в жидкой фазе может восстанавливать двойные связи созданных флюидов пиролиза, уменьшая тем самым возможность полимеризации или образования соединений с длинной цепью из созданных флюидов пиролиза. Дополнительно к этому, водород может также нейтрализировать радикалы в образованных флюидах пиролиза. Поэтому Н2 в жидкой фазе может воспрещать реакции образованных флюидов пиролиза друг с другом и/или с другими соединениями в пласте. Углеводороды с короткими цепями могут переходить в паровую фазу и их можно добывать из пласта.We can assume that the creation of hydrocarbons with a lower molecular weight (and, correspondingly, increased transport of the vapor phase) is a consequence of the partially spontaneous formation and reaction of hydrogen inside a part of the hydrocarbon containing formation. For example, maintaining high pressure can force the hydrogen created during pyrolysis into the liquid phase (for example, by dissolution). Heating a portion of the formation to a temperature within the pyrolysis temperature range can lead to pyrolysis of hydrocarbons within the formation to form pyrolysis fluids in the liquid phase. Created components may include double bonds and / or radicals. H 2 in the liquid phase can restore double bonds of the created pyrolysis fluids, thereby reducing the possibility of polymerization or the formation of long-chain compounds from the created pyrolysis fluids. In addition, hydrogen can also neutralize radicals in the formed pyrolysis fluids. Therefore, H 2 in the liquid phase can inhibit the reaction of the formed pyrolysis fluids with each other and / or with other compounds in the formation. Short-chain hydrocarbons can go into the vapor phase and can be mined from the reservoir.
Выполнение внутрипластового процесса конверсии при повышенном давлении может обеспечивать добычу в паровой фазе флюида пласта. Добыча паровой фазы может обеспечивать повышенное удаление более легких (и имеющих более высокое качество) флюидов пиролиза. Добыча паровой фазы может приводить к оставлению меньшего количества флюидов в пласте после создания флюидов с помощью пиролиза. Добыча паровой фазы приводит к меньшему числу эксплуатационных скважин в пласте, чем используется в настоящее время для добычи жидкой фазы и/или жидкой и паровой фазы. Меньшее число эксплуатационных скважин значительно уменьшает затраты, связанные с выполнением внутрипластового процесса конверсии.Performing the in-situ conversion process at elevated pressure can provide for the production of formation fluid in the vapor phase. Vapor phase mining can provide enhanced removal of lighter (and higher quality) pyrolysis fluids. Vapor phase production can result in fewer fluids remaining in the formation after fluid generation by pyrolysis. Vapor phase production results in fewer production wells in the formation than is currently used for producing the liquid phase and / or liquid and vapor phase. Fewer production wells significantly reduce the costs associated with performing an in-situ conversion process.
В одном варианте выполнения часть содержащего углеводороды пласта можно нагревать с целью увеличения парциального давления Н2. В некоторых вариантах выполнения повышенное парциальное давление Н2 может включать парциальные давления Н2 в диапазоне от около 0,5 бар до около 7 бар. В качестве альтернативного решения диапазон повышенного парциального давления Н2 может включать парциальные давления Н2 в диапазоне от около 5 бар до около 7 бар. Например, большинство углеводородных углеводородов можно добывать с парциальным давлением Н2 внутри диапазона от около 5 бар до около 7 бар. Диапазон парциальных давлений H2 внутри диапазона парциальных давлений Н2 пиролиза может изменяться в зависимости, например, от температуры и давления нагреваемой части пласта.In one embodiment, a portion of the hydrocarbon containing formation may be heated to increase the partial pressure of H 2 . In some embodiments, the increased partial pressure of H 2 may include partial pressures of H 2 in the range of from about 0.5 bar to about 7 bar. Alternatively, the range of increased partial pressure of H 2 may include partial pressures of H 2 in the range from about 5 bar to about 7 bar. For example, most hydrocarbon hydrocarbons can be produced with a partial pressure of H 2 within a range of from about 5 bar to about 7 bar. The range of partial pressures H 2 within the range of partial pressures H 2 of pyrolysis can vary depending, for example, on the temperature and pressure of the heated part of the formation.
Поддерживание парциального давления Н2 внутри пласта больше атмосферного давления может увеличивать плотности API добываемых конденсируемых углеводородных флюидов до более около 25° или же, в некоторых случаях, более около 30°. Поддерживание повышенного парциального давления Н2 внутри нагреваемой части содержащего углеводороды пласта может увеличивать концентрацию Н2 внутри нагреваемой части. H2 может быть доступным для вступления в реакцию с пиролизованными компонентами углеводородов. Реакция Н2 с пиролизованными компонентами углеводородов может уменьшать полимеризацию олефинов в битумы и другие сшитые продукты, трудно поддающиеся повышению качества. Поэтому может воспрещаться добыча углеводородных флюидов, имеющих низкие величины плотности API.Maintaining the partial pressure of H 2 within the formation above atmospheric pressure can increase the API densities of produced condensed hydrocarbon fluids to more than about 25 ° or, in some cases, more than about 30 °. Maintaining an increased partial pressure of H 2 inside the heated portion of the hydrocarbon containing formation may increase the concentration of H 2 within the heated portion. H 2 may be available for reaction with pyrolyzed hydrocarbon components. The reaction of H 2 with pyrolyzed hydrocarbon components can reduce the polymerization of olefins to bitumen and other crosslinked products that are difficult to improve quality. Therefore, production of hydrocarbon fluids having low API densities may be prohibited.
Управление давлением и температурой внутри содержащего углеводороды пласта может обеспечивать управление свойствами добываемых флюидов пласта. Например, состав и качество флюидов пласта, добываемых из пласта, можно изменять посредством изменения среднего давления и/или средней температуры в выбранной секции нагреваемой части пласта. Качество добываемых флюидов можно оценивать на основе характеристик флюида, таких как, но не ограничиваясь этим, плотность API, процентное содержание олефинов в добываемых флюидах пласта, отношение этена к этану, атомное отношение водорода к углероду, процентное содержание углеводородов в добываемых флюидах пласта, имеющих число атомов углерода более 25, общая эквивалентная добыча (газа и жидкости), общая добыча жидкостей и/или выход жидкости в процентах при анализе Фишера.The control of pressure and temperature within the hydrocarbon containing formation may control the properties of the produced formation fluids. For example, the composition and quality of formation fluids produced from the formation can be changed by changing the average pressure and / or average temperature in a selected section of the heated portion of the formation. The quality of the produced fluids can be estimated based on the characteristics of the fluid, such as, but not limited to, API density, percentage of olefins in produced fluids of the formation, ratio of ethene to ethane, atomic ratio of hydrogen to carbon, percentage of hydrocarbons in produced fluids of the formation having a number more than 25 carbon atoms, total equivalent production (gas and liquid), total production of liquids and / or liquid yield as a percentage in the Fisher analysis.
В свете данного описания для специалистов в данной области техники могут быть очевидными дополнительные модификации и альтернативные варианты выполнения различных аспектов изобретения. В соответствии с этим данное описание следует рассматривать лишь в качестве иллюстрации с целью демонстрации для специалистов в данной области техники общего принципа выполнения изобретения. Следует отметить, что показанные и описанные варианты выполнения изобретения необходимо рассматривать как предпочтительные в настоящее время варианты выполнения. Элементы и материалы можно заменять на показанные и описанные элементы и материалы, части и процессы можно выполнять в обратном порядке, и некоторые признаки изобретения можно использовать независимо, как очевидно для специалистов в данной области техники на основе данного описания. Можно выполнять изменения описанных элементов без отхода от идеи и объема изобретения, представленных в последующей формуле изобретения. Дополнительно к этому следует отметить, что описанные как независимые признаки можно комбинировать в определенных вариантах выполнения.In light of this description, additional modifications and alternative embodiments of various aspects of the invention may be apparent to those skilled in the art. In accordance with this, this description should be considered only as an illustration for the purpose of demonstrating to specialists in this field of technology the General principle of the invention. It should be noted that the shown and described embodiments of the invention should be considered as currently preferred embodiments. Elements and materials can be replaced by the shown and described elements and materials, parts and processes can be performed in the reverse order, and some features of the invention can be used independently, as is obvious to specialists in this field of technology based on this description. You can make changes to the described elements without departing from the idea and scope of the invention presented in the following claims. Additionally, it should be noted that those described as independent features may be combined in certain embodiments.
Claims (20)
Applications Claiming Priority (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US33713601P | 2001-10-24 | 2001-10-24 | |
| US33456801P | 2001-10-24 | 2001-10-24 | |
| US60/337,136 | 2001-10-24 | ||
| US60/334,568 | 2001-10-24 | ||
| US37497002P | 2002-04-24 | 2002-04-24 | |
| US60/374,995 | 2002-04-24 | ||
| US60/374,970 | 2002-04-24 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2004115604A RU2004115604A (en) | 2005-10-27 |
| RU2324049C2 true RU2324049C2 (en) | 2008-05-10 |
Family
ID=35286207
Family Applications (8)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2004115635/03A RU2303128C2 (en) | 2001-10-24 | 2002-10-24 | Method for in-situ thermal processing of hydrocarbon containing formation via backproducing through heated well |
| RU2004115604/03A RU2324049C2 (en) | 2001-10-24 | 2002-10-24 | Installation and utilisation of replaceable heaters in carbohydrate pool |
| RU2004115636/03A RU2303693C2 (en) | 2001-10-24 | 2002-10-24 | Coal refining and production |
| RU2004115632/03A RU2305175C2 (en) | 2001-10-24 | 2002-10-24 | In-situ thermal treatment of hydrocarbon-containing reservoir and upgrading produced fluid before following fluid processing |
| RU2004115625/03A RU2316647C2 (en) | 2001-10-24 | 2002-10-24 | Seismic monitoring of intraformation conversion in massif containing hydrocarbons |
| RU2004115629/28A RU2310890C2 (en) | 2001-10-24 | 2002-10-24 | Method for forming apertures in hydrocarbon-containing formation with usage of magnetic tracking |
| RU2004115624/03A RU2305176C2 (en) | 2001-10-24 | 2002-10-24 | Intra-formational hydrocarbon production from hydrocarbon containing formation with the use of barriers |
| RU2004115602/03A RU2319830C2 (en) | 2001-10-24 | 2002-10-24 | Method and device for hydrocarbon reservoir interior heating along with exposing thereof to ground surface in two locations |
Family Applications Before (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2004115635/03A RU2303128C2 (en) | 2001-10-24 | 2002-10-24 | Method for in-situ thermal processing of hydrocarbon containing formation via backproducing through heated well |
Family Applications After (6)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2004115636/03A RU2303693C2 (en) | 2001-10-24 | 2002-10-24 | Coal refining and production |
| RU2004115632/03A RU2305175C2 (en) | 2001-10-24 | 2002-10-24 | In-situ thermal treatment of hydrocarbon-containing reservoir and upgrading produced fluid before following fluid processing |
| RU2004115625/03A RU2316647C2 (en) | 2001-10-24 | 2002-10-24 | Seismic monitoring of intraformation conversion in massif containing hydrocarbons |
| RU2004115629/28A RU2310890C2 (en) | 2001-10-24 | 2002-10-24 | Method for forming apertures in hydrocarbon-containing formation with usage of magnetic tracking |
| RU2004115624/03A RU2305176C2 (en) | 2001-10-24 | 2002-10-24 | Intra-formational hydrocarbon production from hydrocarbon containing formation with the use of barriers |
| RU2004115602/03A RU2319830C2 (en) | 2001-10-24 | 2002-10-24 | Method and device for hydrocarbon reservoir interior heating along with exposing thereof to ground surface in two locations |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (8) | RU2303128C2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2424427C1 (en) * | 2010-04-13 | 2011-07-20 | Закрытое акционерное общество Научно-исследовательский проектно-изыскательский институт "ИнжГео" (ЗАО "НИПИ "ИнжГео") | Procedure for extraction of gas from gas hydrates |
| RU2579058C2 (en) * | 2010-02-22 | 2016-03-27 | Сименс Акциенгезелльшафт | Carbon-bearing substance production device and method, especially in-situ production device and method, from underground deposit |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU2007319714B2 (en) * | 2006-04-21 | 2011-11-03 | Shell Internationale Research Maatschappij B.V. | Temperature limited heaters using phase transformation of ferromagnetic material |
| JP5616634B2 (en) * | 2006-10-20 | 2014-10-29 | シエル・インターナシヨネイル・リサーチ・マーチヤツピイ・ベー・ウイShell Internationale Research Maatschappij Beslotenvennootshap | Heating the tar sand formation to a viscosity-reducing temperature |
| WO2009135806A1 (en) * | 2008-05-05 | 2009-11-12 | Siemens Aktiengesellschaft | Method and device for “in-situ” conveying of bitumen or very heavy oil |
| CN102203377A (en) * | 2008-10-13 | 2011-09-28 | 国际壳牌研究有限公司 | Using self-regulating nuclear reactors in treating a subsurface formation |
| RU2386022C1 (en) * | 2008-10-15 | 2010-04-10 | Федор Петрович Туренко | Method of increasing of recover factor of oil-and-gas bearing stratums |
| RU2393346C1 (en) * | 2009-01-11 | 2010-06-27 | Закрытое акционерное общество "Октопус" | Hydrocarbon extraction method |
| UA97145C2 (en) * | 2009-11-02 | 2012-01-10 | Иван Петрович Туривненко | I.turivenkos method for oil production |
| RU2444618C2 (en) * | 2010-05-13 | 2012-03-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" | Development method of heavy oil deposit |
| JO3141B1 (en) * | 2011-10-07 | 2017-09-20 | Shell Int Research | Integral splice for insulated conductors |
| RU2478990C1 (en) * | 2011-11-10 | 2013-04-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный горный университет" (МГГУ) | Method for seismic monitoring of array of rocks holding underground storage of hydrocarbons |
| RU2618798C2 (en) * | 2012-06-05 | 2017-05-11 | Налко Компани | In situ extraction from oil-bearing sand by ammonia |
| US20150184500A1 (en) * | 2012-07-04 | 2015-07-02 | Genie Ip B.V. | Method and apparatus for producing unconventional oil at shallow depths |
| RU2504649C1 (en) * | 2012-07-27 | 2014-01-20 | Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Method of oil pool development using branched horizontal wells |
| RU2513963C1 (en) * | 2012-10-08 | 2014-04-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем нефти и газа Российской академии наук (ИПНГ РАН) | Method for development of oil deposits in bazhenov formation |
| RU2595106C1 (en) * | 2015-09-21 | 2016-08-20 | Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Method of developing deposit with fractured reservoirs |
| RU2769641C1 (en) * | 2021-10-22 | 2022-04-04 | Публичное акционерное общество «Татнефть» имени В.Д. Шашина | Method for developing a layered-zonal-heterogeneous deposit of extra-viscous oil or bitumen with the presence of an impermeable interlayer |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4412585A (en) * | 1982-05-03 | 1983-11-01 | Cities Service Company | Electrothermal process for recovering hydrocarbons |
| US4572299A (en) * | 1984-10-30 | 1986-02-25 | Shell Oil Company | Heater cable installation |
| US4585066A (en) * | 1984-11-30 | 1986-04-29 | Shell Oil Company | Well treating process for installing a cable bundle containing strands of changing diameter |
| US4637464A (en) * | 1984-03-22 | 1987-01-20 | Amoco Corporation | In situ retorting of oil shale with pulsed water purge |
| US6056057A (en) * | 1996-10-15 | 2000-05-02 | Shell Oil Company | Heater well method and apparatus |
| RU2166615C1 (en) * | 1999-10-11 | 2001-05-10 | Самгин Юрий Сергеевич | Process of dewaxing of oil and gas wells and plant for its realization |
Family Cites Families (34)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2780450A (en) * | 1952-03-07 | 1957-02-05 | Svenska Skifferolje Ab | Method of recovering oil and gases from non-consolidated bituminous geological formations by a heating treatment in situ |
| US2777679A (en) * | 1952-03-07 | 1957-01-15 | Svenska Skifferolje Ab | Recovering sub-surface bituminous deposits by creating a frozen barrier and heating in situ |
| US4007788A (en) * | 1975-06-06 | 1977-02-15 | Atlantic Richfield Company | Recovery of bitumen from tar sands |
| US4192854A (en) * | 1976-09-03 | 1980-03-11 | Eic Corporation | Process for removing hydrogen sulfide and ammonia from gaseous streams |
| SU827757A1 (en) * | 1979-06-11 | 1981-05-07 | Всесоюзный Нефтегазовый Научно-Исследователь-Ский Институт | Deep-well electric heater |
| US4284139A (en) * | 1980-02-28 | 1981-08-18 | Conoco, Inc. | Process for stimulating and upgrading the oil production from a heavy oil reservoir |
| US4396062A (en) * | 1980-10-06 | 1983-08-02 | University Of Utah Research Foundation | Apparatus and method for time-domain tracking of high-speed chemical reactions |
| SU1642955A3 (en) * | 1981-01-05 | 1991-04-15 | Роллан Свэнсон (US) | Method of conversion of coal, peat or wood into gaseous hydrocarbons or volatile distillates or mixtures of same |
| US4393934A (en) * | 1981-08-25 | 1983-07-19 | Mobil Oil Corporation | Conditioning a coal seam prior to in-situ gasification |
| US4455215A (en) * | 1982-04-29 | 1984-06-19 | Jarrott David M | Process for the geoconversion of coal into oil |
| US4444256A (en) * | 1982-08-02 | 1984-04-24 | Occidental Research Corporation | Method for inhibiting sloughing of unfragmented formation in an in situ oil shale retort |
| US4458767A (en) * | 1982-09-28 | 1984-07-10 | Mobil Oil Corporation | Method for directionally drilling a first well to intersect a second well |
| US4485869A (en) * | 1982-10-22 | 1984-12-04 | Iit Research Institute | Recovery of liquid hydrocarbons from oil shale by electromagnetic heating in situ |
| US4474238A (en) * | 1982-11-30 | 1984-10-02 | Phillips Petroleum Company | Method and apparatus for treatment of subsurface formations |
| US4886118A (en) * | 1983-03-21 | 1989-12-12 | Shell Oil Company | Conductively heating a subterranean oil shale to create permeability and subsequently produce oil |
| FR2543692B1 (en) * | 1983-03-30 | 1985-08-09 | Geophysique Cie Gle | MIXED SEISMIC SENSOR WITH GEOPHONE AND HYDROPHONE |
| US4501445A (en) * | 1983-08-01 | 1985-02-26 | Cities Service Company | Method of in-situ hydrogenation of carbonaceous material |
| US4532991A (en) * | 1984-03-22 | 1985-08-06 | Standard Oil Company (Indiana) | Pulsed retorting with continuous shale oil upgrading |
| SU1278445A1 (en) * | 1984-11-19 | 1986-12-23 | Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по проблемам развития Канско-Ачинского угольного бассейна | Method of underground processing of coal |
| US4744245A (en) * | 1986-08-12 | 1988-05-17 | Atlantic Richfield Company | Acoustic measurements in rock formations for determining fracture orientation |
| US4793656A (en) * | 1987-02-12 | 1988-12-27 | Shell Mining Company | In-situ coal drying |
| US4776638A (en) * | 1987-07-13 | 1988-10-11 | University Of Kentucky Research Foundation | Method and apparatus for conversion of coal in situ |
| DE68909355T2 (en) * | 1988-09-02 | 1994-03-31 | British Gas Plc | Device for controlling the position of a self-propelled drilling tool. |
| SU1668652A1 (en) * | 1989-01-04 | 1991-08-07 | М.Г.Эскин | Geomagnetic azimuthal panoramic scanning system for orientation of directional drilling devices |
| RU2057917C1 (en) * | 1993-03-11 | 1996-04-10 | Малое научно-производственное предприятие "Институт геотехнологии" | Process of thermal extraction of oil |
| US5541517A (en) * | 1994-01-13 | 1996-07-30 | Shell Oil Company | Method for drilling a borehole from one cased borehole to another cased borehole |
| RU2087690C1 (en) * | 1995-01-11 | 1997-08-20 | Татарский Государственный Научно-Исследовательский И Проектный Институт Нефтяной Промышленности | Method for development of high-viscous oil by in-bed burning |
| RU2102587C1 (en) * | 1995-11-10 | 1998-01-20 | Линецкий Александр Петрович | Method for development and increased recovery of oil, gas and other minerals from ground |
| GB2307554B (en) * | 1995-11-27 | 1999-12-22 | Geco Prakla | Method of monitoring quality of seismic data processing and method of processing vertical seismic profile data |
| US5923170A (en) * | 1997-04-04 | 1999-07-13 | Vector Magnetics, Inc. | Method for near field electromagnetic proximity determination for guidance of a borehole drill |
| US6035701A (en) * | 1998-04-15 | 2000-03-14 | Lowry; William E. | Method and system to locate leaks in subsurface containment structures using tracer gases |
| US6192748B1 (en) * | 1998-10-30 | 2001-02-27 | Computalog Limited | Dynamic orienting reference system for directional drilling |
| RU2159317C1 (en) * | 1999-07-19 | 2000-11-20 | Кульчицкий Валерий Владимирович | Process of sinking and running of horizontal well |
| RU2165630C1 (en) * | 2000-09-26 | 2001-04-20 | Гогоненков Георгий Николаевич | Method of seismic prospecting and data processing |
-
2002
- 2002-10-24 RU RU2004115635/03A patent/RU2303128C2/en not_active IP Right Cessation
- 2002-10-24 RU RU2004115604/03A patent/RU2324049C2/en not_active IP Right Cessation
- 2002-10-24 RU RU2004115636/03A patent/RU2303693C2/en not_active IP Right Cessation
- 2002-10-24 RU RU2004115632/03A patent/RU2305175C2/en not_active IP Right Cessation
- 2002-10-24 RU RU2004115625/03A patent/RU2316647C2/en not_active IP Right Cessation
- 2002-10-24 RU RU2004115629/28A patent/RU2310890C2/en active
- 2002-10-24 RU RU2004115624/03A patent/RU2305176C2/en not_active IP Right Cessation
- 2002-10-24 RU RU2004115602/03A patent/RU2319830C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4412585A (en) * | 1982-05-03 | 1983-11-01 | Cities Service Company | Electrothermal process for recovering hydrocarbons |
| US4637464A (en) * | 1984-03-22 | 1987-01-20 | Amoco Corporation | In situ retorting of oil shale with pulsed water purge |
| US4572299A (en) * | 1984-10-30 | 1986-02-25 | Shell Oil Company | Heater cable installation |
| US4585066A (en) * | 1984-11-30 | 1986-04-29 | Shell Oil Company | Well treating process for installing a cable bundle containing strands of changing diameter |
| US6056057A (en) * | 1996-10-15 | 2000-05-02 | Shell Oil Company | Heater well method and apparatus |
| RU2166615C1 (en) * | 1999-10-11 | 2001-05-10 | Самгин Юрий Сергеевич | Process of dewaxing of oil and gas wells and plant for its realization |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2579058C2 (en) * | 2010-02-22 | 2016-03-27 | Сименс Акциенгезелльшафт | Carbon-bearing substance production device and method, especially in-situ production device and method, from underground deposit |
| RU2424427C1 (en) * | 2010-04-13 | 2011-07-20 | Закрытое акционерное общество Научно-исследовательский проектно-изыскательский институт "ИнжГео" (ЗАО "НИПИ "ИнжГео") | Procedure for extraction of gas from gas hydrates |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2305176C2 (en) | 2007-08-27 |
| RU2303693C2 (en) | 2007-07-27 |
| RU2004115624A (en) | 2005-10-27 |
| RU2316647C2 (en) | 2008-02-10 |
| RU2004115602A (en) | 2005-10-27 |
| RU2305175C2 (en) | 2007-08-27 |
| RU2004115636A (en) | 2005-05-10 |
| RU2303128C2 (en) | 2007-07-20 |
| RU2004115625A (en) | 2005-10-27 |
| RU2310890C2 (en) | 2007-11-20 |
| RU2004115604A (en) | 2005-10-27 |
| RU2004115629A (en) | 2005-02-27 |
| RU2004115635A (en) | 2005-10-27 |
| RU2004115632A (en) | 2005-10-27 |
| RU2319830C2 (en) | 2008-03-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU2002359306B2 (en) | Installation and use of removable heaters in a hydrocarbon containing formation | |
| RU2324049C2 (en) | Installation and utilisation of replaceable heaters in carbohydrate pool | |
| AU2002359306A1 (en) | Installation and use of removable heaters in a hydrocarbon containing formation | |
| JP5566371B2 (en) | Use of mines and tunnels to treat subsurface hydrocarbon-bearing formations. | |
| CN102187054B (en) | Circulated heated transfer fluid heating of subsurface hydrocarbon formations | |
| JP5551600B2 (en) | Induction heater for heating the ground surface underlayer | |
| CN101680287B (en) | Heating systems for heating subsurface formations and method for heating subsurface formations | |
| CA2407215A1 (en) | Method and system for treating a hydrocarbon containing formation | |
| KR20080072662A (en) | Temperature-limited heaters with conduits substantially electrically insulated from the ground layer | |
| RU2610459C2 (en) | One-piece joint for insulated conductors | |
| RU2608384C2 (en) | Formation of insulated conductors using final reduction stage after heat treatment | |
| NZ567052A (en) | Thermal process for subsurface formations | |
| CN103987913A (en) | Forming a tubular around insulated conductors and/or tubulars | |
| JP5868942B2 (en) | Spiral winding for installation of insulated conductor heater | |
| AU2011237624B2 (en) | Leak detection in circulated fluid systems for heating subsurface formations |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20171025 |