螺旋缠绕绝缘导体加热器以便进行安装制造技术

技术编号:8133707 阅读:224 留言:0更新日期:2012-12-27 09:02
一种用于在地下地层中安装两个或更多个加热器的方法包括提供卷轴,所述卷轴包括已卷绕在所述卷轴上的两个或更多个加热器的基本上螺旋形构造。从卷轴上展开加热器的螺旋形构造以及将加热器的螺旋形构造安装于地下地层中的开口内。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于加热地下地层的系统和方法。更特别地,本专利技术涉及用于加热地下含烃地层的系统和方法。
技术介绍
从地下地层获得的烃通常用于能源、原料和消费品。由于对可用烃源用尽的关注和对生产的烃的整体质量下降的关注,已经引起对更高效地开采、处理和/或利用可用烃源的エ艺进行开发。就地エ艺可用于从之前不可进入和/或使用可用方法提取太昂贵的地下地层分离出烃材料。可能需要改变地下地层中烃材料的化学和/或物理性能来使烃材料更易于从地下地层分离出,和/或提高烃材料的价值。化学和物理变化可包括地层中烃材 料的产生可分离出的流体的就地反应、组分变化、溶解度变化、密度变化、相变和/或粘度变化。加热器可放置在井筒中,用于在就地エ艺中加热地层。存在很多不同类型的可用于加热地层的加热器。利用井下加热器的就地エ艺的示例示出在授予Ljungstorm的美国专利 No. 2, 634, 961 ;授予 Ljungstorm 的美国专利 No. 2, 732, 195 ;授予 Ljungstorm 的美国专利2,780, 450 ;授予Ljungstorm的美国专利2,789,805 ;授予Ljungstorm的美国专利2,923, 535 ;授予Van Merus等人的4,886, 118 ;和授予Wellington等人的美国专利6,688,387 中。用于地下应用中例如在一些应用中加热含烃地层的矿物绝缘(MI)电缆(绝缘导体)较长,可具有更大的外径,并且可在比MI电缆行业中通常的电压和温度更高的电压和温度下操作。在长度长的绝缘导体的制造和/或装配过程中存在很多潜在的问题。例如,存在潜在的由于用于绝缘导体中的电绝缘体随时间过去发生劣化而造成的电和/或机械问题。还存在在绝缘导体加热器的装配过程中需要克服的与电绝缘体相关的潜在问题。例如芯鼓起或其他机械缺陷等问题可能在绝缘导体加热器装配过程中发生。发生这样的情况可能在加热器使用过程中导致电问题,并且可能使得加热器不能用于其预期目的。另外,在绝缘导体装配和/或安装到地下的过程中,可能存在绝缘导体上的增大应カ的问题。例如,在用于运输和安装绝缘导体的卷轴上缠绕和展开绝缘导体可在绝缘导体上或绝缘导体中的其他部件上产生机械应力。因而,需要更可靠的系统和方法来在绝缘导体的制造、装配和/或安装过程中降低或消除潜在的问题。
技术实现思路
本文所述的实施例总体涉及用于处理地下地层的系统、方法和加热器。本文所述的实施例还总体涉及其中具有新颖部件的加热器。这样的加热器可通过使用本文所述的系统和方法获得。在一些实施例中,本专利技术提供一种或多种系统、方法和/或加热器。在一些实施例中,所述系统、方法和/或加热器用于处理地下地层。在一些实施例中,用于在地下地层中安装两个或更多个加热器的方法包括提供卷轴,所述卷轴包括已卷绕在所述卷轴上的两个或更多个加热器的基本上螺旋形构造;从卷轴上展开加热器的螺旋形构造;以及将加热器的螺旋形构造安装于地下地层中的开ロ内。 在一些实施例中,用于在地下地层中安装三个加热器的方法包括提供卷轴,所述卷轴包括已卷绕在所述卷轴上的三个加热器的基本上螺旋形构造;从卷轴上展开加热器的螺旋形构造;以及将加热器的螺旋形构造安装于地下地层中的开ロ内。在另外的实施例中,来自特定实施例的特征可与来自其他实施例的特征组合。例如,来自一个实施例的特征可与来自其他实施例的任何一个实施例的特征组合。在另外的实施例中,处理地下地层使用本文所述的方法、系统、电源或加热器中的任何ー个进行。在另外的实施例中,其他特征可添加到本文所述的特定实施例。附图说明通过參照下面结合附图进行的对根据本专利技术目前优选的但是示例性的实施例的详细描述,将更全面地理解本专利技术的方法和设备的特征和优点。图I显示了用于处理含烃地层的就地热处理系统的一部分的实施例的示意性视图。图2图示了绝缘导体热源的一个实施例。图3图示了绝缘导体热源的一个实施例。图4图示了绝缘导体热源的一个实施例。图5A和5B图示了用于绝缘导体加热器中的限温加热器部件的一个实施例的剖视图。图6图示了正被螺旋缠绕在卷轴上的加热器的一个实施例。图7图示了被螺旋缠绕在一起的三个加热器的一个实施例。图8图示了被围绕支架螺旋缠绕的三个加热器的一个实施例。虽然本专利技术容许有各种修改形式和替代形式,但是在附图中以示例方式显示了其特定实施例,并且这里将对它们进行详细描述。附图可不按比例绘制。应可理解,附图和关于其的详细描述不g在将本专利技术限制到所公开的特定形式,而是相反,本专利技术将覆盖全部落入由所附权利要求限定的本专利技术的精神和范围内的修改形式、等同形式和替代形式。具体实施例方式下面的描述总体涉及用于处理地层中的烃的系统和方法。这样的地层可进行处理来产生烃产物、氢和其他产物。“交流电流(AC)”指随时间变化的电流,其基本上以正弦方式改变方向。AC在铁磁性导体中产生集肤效应电流。在降低热输出加热系统、设备和方法的范围内,术语“自动”或“自动地”指此类系统、设备和方法按照特定的方式发挥作用而不使用外部控制(例如外部控制器,如具有温度传感器和反馈环的控制器、PID控制器或者预测控制器)。“联接”意思是ー个或多个物体或部件之间的直接连接或间接连接(例如,ー个或多个中介连接)。术语“直接连接的”意思是物体和部件之间的直接连接,以使物体或部件彼此直接连接,从而使物体或部件以单点(“point of use”)方式操作。“居里温度”是指在该温度以上铁磁性材料失去其全部铁磁性能的温度。除了在居里温度以上失去全部其铁磁性能外,铁磁性材料还在增大的电流经过铁磁性材料时开始失去其铁磁性能。“地层”包括ー个或多个含烃层、ー个或多个非烃层、上覆岩层和/或下 伏岩层。“烃层”指地层中的含烃的层。烃层可包含非烃材料和烃材料。“上覆岩层”和/或“下伏岩层”包含ー种或多种不同类型的不可滲透材料。例如,上覆岩层和/或下伏岩层可包括岩石、页岩、泥岩或湿/致密碳酸盐。在就地热处理工艺的ー些实施例中,上覆岩层和/或下伏岩层可包括在就地热处理工艺过程中相对不可渗透并且不受温度影响的ー个含烃层或多个含烃层,所述就地热处理工艺导致上覆岩层和/或下伏岩层的多个含烃层的显著的特性变化。例如,下伏岩层可包含页岩或泥岩,但是下伏岩层在就地热处理工艺过程中不允许被加热到热解温度。在一些情况下,上覆岩层和/或下伏岩层可具有一定的滲透性。“地层流体”指存在于地层中的流体,并且可包括热解流体、合成气、活动化烃和水(蒸汽)。地层流体可包括烃流体以及非烃流体。术语“活动化流体”指含烃地层中的由于对地层的热处理而能够流动的流体。“生产的流体”指从地层分离出的流体。“热通量”为每单位时间每単位面积的能量流量(例如瓦/平方米)。“热源”为用于基本上通过传导和/或辐射热传递向地层的至少一部分提供热的任何系统。例如,热源可包括导电材料和/或电加热器,例如布置在电路中的导体和/或细长构件、绝缘导体等。热源可还包括通过在地层外部或地层中燃烧燃料产生热的系统。所述系统可以是表面燃烧器、井下气体燃烧器、无焰分布型燃烧室和自然分布型燃烧室。在一些实施例中,提供到一个或多个热源的热或在一个或多个热源中产生的热可由其他能量源提供。其他能量源可直接加热地层,或所述能量可施加到直接或间接加热地层的传本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.04.09 US 61/322,6641.一种用于在地下地层中安装两个或更多个加热器的方法,包括 提供卷轴,所述卷轴包括已卷绕在所述卷轴上的两个或更多个加热器的基本上螺旋形构造; 从卷轴上展开加热器的螺旋形构造;以及 将加热器的螺旋形构造安装于地下地层中的开口内。2.根据权利要求I所述的方法,其中,所述地下地层包括含烃地层。3.根据权利要求I所述的方法,其中,所述加热器为绝缘导体加热器。4.根据权利要求I所述的方法,其中,所述加热器的螺旋形构造包括在约5%和约10%之间的节距。5.根据权利要求I所述的方法,还包括沿着所述加热器的长度改变所述加热器的螺旋形构造的节距。6.根据权利要求I所述的方法,还包括使用扭转头来扭转所述两个或更多个加热器。7.根据权利要求I所述的方法,还包括在所述加热器被卷绕于卷轴上时扭转所述两个或更多个加热器。8.根据权利要求I所述的方法,还包括在所述加热器被卷绕于卷轴上形成基本上螺旋形构造时扭转所述两个或更多个加热器。9.根据权利要求I所述的方法,还包括将所述加热器的螺旋形构造卷绕于所述卷轴上。10.一种用于在地下地层中安装三个加热器的方法,...

【专利技术属性】
技术研发人员:R·M·巴斯E·E·德圣里米R·G·哈利
申请(专利权)人:国际壳牌研究有限公司
类型:
国别省市:

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