[发明专利]用于地下地层的并联加热器系统

说明书

技术领域

本发明总体涉及用于从各种地下地层(例如含烃地层)生产烃类、 氢和/或其它产品的加热方法和加热系统。此外，某些实施例涉及用于 加热地下地层的并联加热器系统。

背景技术

从地下地层获得的烃类通常用作能源、用作原料、以及用作消费 品。对可用烃资源衰竭的关注和对产出烃类的总体质量下降的关注导 致开发出用于更有效地回收、处理和/或使用可用烃资源的方法。就地 处理可用于从地下地层移出烃材料。可能需要改变地下地层中的烃材 料的化学和/或物理性能以使烃材料更容易从地下地层移出。化学和物 理变化可包括地层中烃材料的生成可移出流体的就地反应、成分变化、 溶解度变化、密度变化、相变和/或粘度变化。流体可以是，但是不限 于，气体、液体、乳状液、浆液和/或具有与液体流类似的流动特性的 固体颗粒流。

井眼可形成在地层中。在一些实施例中，套管或其它管道系统可 设置或形成在井眼中。在一些实施例中，膨胀管可用于井眼中。加热 器可设置在井眼中以在就地处理过程中加热地层。

在授予Ljungstrom的美国专利2,923,535和授予Van Meurs等人 的美国专利4,886,118中描述了将热施加至油页岩地层。热可施加至 油页岩地层以热解油页岩地层中的油母。热还可使地层断裂以提高地 层的渗透性。增强的渗透性可使地层流体行进到生产井，在所述生产 井流体从油页岩地层中移出。在由Ljungstrom公开的一些过程中， 例如含氧气体介质被引入可渗透层，优选地，同时由于预加热步骤所 述含氧气体介质仍然是热的，以引发燃烧。

热源可用于加热地下地层。电加热器可用于通过辐射和/或传导加 热地下地层。电加热器可通过电阻加热元件。授予Germain的美国专 利2,548,360、授予Eastlund等人的美国专利4,716,960和授予Van  Egmond的美国专利5,065,818描述了一种设置在井眼中的电加热元 件。授予Vinegar等人的美国专利6,023,554描述了一种设置在套管中 的电加热元件。加热元件产生加热套管的辐射能。

授予Van Meurs等人的美国专利4,570,715描述了一种电加热元 件。所述加热元件具有导电芯部、绝缘材料包围层和包围的金属套。 导电芯部可具有在高温下相对低的电阻。绝缘材料可具有在高温下相 对高的电阻、压缩强度和热传导性能。绝缘层可阻止从芯部向金属套 的电弧放电。金属套可具有在高温下相对高的拉伸强度和抗蠕变性能。 授予Van Egmond的美国专利5,060,287描述了一种具有铜镍合金芯部 的电加热元件。

加热器可由锻不锈钢制造。授予Maziasz等人的美国专利 7,153,373和授予Maziasz等人的美国专利申请公开US 2004/0191109 描述了用作铸造显微结构或细化晶粒板和薄片的改性237不锈钢。

如上面所概述的，已经对开发用于从含烃地层经济地产出烃类、 氢和/或其它产品的加热器、方法和系统付出了大量的努力。但是目前 仍存在很多不能从其中经济地产出烃类、氢和/或其它产品的含烃地 层。因而，仍需要改进的加热方法和系统以从各种含烃地层产出烃类、 氢和/或其它产品。

发明内容

在此所描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。在此所描述的实施例还总体涉及其中具有新颖部件的加热器。 这种加热器可通过使用在此所描述的系统和方法获得。

在某些实施例中，本发明提供了一种或多种系统、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。

在某些实施例中，本发明提供了一种用于地下地层的加热系统， 包括：多个设置在地层中的含烃层中的基本上水平定向或倾斜的加热 部，其中，所述加热部中的两个的至少一部分彼此平行；并且其中， 所述层中的加热部中的至少两个的端部电连接至基本上水平或倾斜的 电导体，所述电导体基本上垂直于所述至少两个加热部的端部定向。

在另外的实施例中，特定实施例的特征可与其它实施例的特征组 合。例如，一个实施例的特征可与其它实施例中的任一个的特征组合。

在另外的实施例中，使用在此所述的方法、系统或加热器中的任 一个处理地下地层。

在另外的实施例中，附加特征可添加到在此所述的特定实施例中。