【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术的实施方式涉及均匀加热地层以采收矿床的系统和方法。
技术介绍
矿物的原位提取通常涉及施加热以增强粘度降低、部分分解和改质(upgrading)以及可溶性。经历原位提取的化石燃料的例子是油砂、油页岩和煤。在一些情况下，施加热的均匀性是期望的，因为太少的热可能减少有利于提取的期望改变的程度，而太多的热可能使期望的产品降级为较少价值的产品。例如，至周围矿床的有效传热促进足够的原位裂解和加氢作用以采收油砂和油页岩，从而提供优质的合成原油而不裂解大部分为较少价值的气体以及形成焦炭。从这些类型的矿层中有效提取有价值的产品包括将热分布遍布大部分的矿石。因此，期望在最高可能的温度下施加热。但是，地质学不均匀性可能影响地层可接收热和散热的速率。如果加热器的功率沿着其长度是恒定的，这可能在比平均更快或更慢散热的地层部分造成加热不足或过加热。该加热不足或过加热可能造成局部的转化不足或产品降解。旨在防止过加热的一些现有系统包括温度限制的电加热器，其设计用于原位矿物提取。温度限制使得最大允许功率能够施加至整个地层，即使当热接收随着地层中的位置而变化。加热器中加热元件或电介质的电...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.04.27 US 61/328,5191.地下矿物地层的加热系统，所述加热系统包括 位于所述地下矿物地层中的井筒中的套管，所述套管具有外表面和内表面； 位于所述套管中的加热元件； 地表连接系统，其具有与所述套管中的所述加热元件连接的第一端和在所述地下矿物地层上方的顶部地表处的第二端；和 包含在所述套管中的传热流体，所述传热流体配置来在所述加热元件和所述套管的内表面之间传热， 其中至少一部分所述传热流体经历液体和气体之间的相变，以便调节所述套管的温度。2.权利要求I所述的加热系统，其中所述套管至少部分浸溃在所述地下矿物地层的井筒中的沸腾流体中，其中所述沸腾流体增强从所述套管的外表面到所述地下矿物地层的传热。3.权利要求2所述的加热系统，其中所述沸腾流体是页岩油。4.权利要求2所述的加热系统，其中所述沸腾流体在大于300°C的温度下沸腾。5.权利要求I所述的加热系统，其中所述套管的外表面包括多个散热片，其配置来增强所述套管和所述地下矿物地层之间的传热速率。6.权利要求5所述的加热系统，其中所述套管的外表面是围绕纵轴的大致圆柱形，并且其中所述多个散热片的每个散热片沿着与所述纵轴基本上平行的外表面延伸。7.权利要求6所述的加热系统，其中所述多个散热片的每个包括以纵向间隔形成的缺□。8.权利要求7所述的加热系统，其中所述多个散热片的第一散热片的所述纵向间隔与所述多个散热片的径向相邻的第二散热片的纵向间隔基本上相同但纵向偏移。9.权利要求5所述的加热系统，其中所述套管的外表面为大致圆柱形，并且其中所述多个散热片从所述外表面的至少一部分以螺旋构造突出。10.权利要求9所述的加热系统，其中所述多个散热片的每个包括以纵向间隔形成的缺口。11.权利要求I所述的加热系统，进一步包括所述套管内的导向管，所述导向管配置来引导所述传热流体的对流离开在所述导向管内侧上的所述加热元件并且朝着所述导向管的外侧和所述套管的内表面之间的所述加热元件返回。12.权利要求11所述的加热系统，进一步包括位于所述导向管的外侧和所述套管的内表面之间的芯吸材料，以增强冷凝的传热流体流动返回所述加热元件。13.权利要求I所述的加热系统，其中所述加热元件和所述套管之间的空间不受约束，以允许通过自由对流从所述加热元件至所述套管传热。14.权利要求I所述的加热系统，其中所述传热流体是非水性的，并且其中在大于350°C的温度下，从所述加热器元件的热提取速率超过30瓦特每平方英寸。15.权利要求I所述的加热系统，进一步包括位于所述套管和所述井筒之间围绕所述套管的覆盖物，所述覆盖物配置来防止碎石直接沉降至所述套管。16.权利要求15所述的加热系统，其中所述覆盖物包括多个孔，其配置来增强地下对流流动。17.权利要求I所述的加热系统，其中所述套管的纵向尺寸基本上与地下引力方向垂直地放置。18.权利要求I所述的加热系统，其中所述套管的纵向尺寸基...
【专利技术属性】
技术研发人员：J·R·麦肯纳吉，L·斯威策，A·K·伯恩哈姆，R·L·戴，
申请(专利权)人：美国页岩油公司，
类型：
国别省市：
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