專利名稱：將自調(diào)節(jié)核反應(yīng)堆用于處理地下地層的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及自各種地下地層例如含烴地層產(chǎn)生烴、氫、和/或其它產(chǎn)品的方法和系統(tǒng)。2.
背景技術(shù)：
得自地下地層的烴常常用作能源、原料和消費(fèi)品。對(duì)現(xiàn)有烴資源耗盡的擔(dān)憂和所得烴整體品質(zhì)下降的擔(dān)憂引起對(duì)更有效采收、處理和/或使用現(xiàn)有烴資源的過程的開發(fā)。 可以用原位過程來自地下地層移出烴物質(zhì)?？赡苄枰淖兊叵碌貙又袩N物質(zhì)的化學(xué)和/或物理特性以使得更易自地下地層移出烴物質(zhì)。化學(xué)和物理變化可以包括在地層中產(chǎn)生烴物質(zhì)的可移動(dòng)流體、組成變化、溶解度變化、密度變化、相變和/或粘度變化的原位反應(yīng)。流體可以是，但不限于，氣體、液體、乳液、漿料和/或具有類似液流的流體特征的固體顆粒料流。可以將加熱器置于井眼中以在原位過程期間加熱地層。有許多不同類型的可以用來加熱地層的加熱器。自地下地層轉(zhuǎn)化和/或移出烴物質(zhì)所必需的能量將最主要地決定所產(chǎn)生烴物質(zhì)的效率和利潤(rùn)率。因此，需要可以引起產(chǎn)生烴物質(zhì)所需的能量需求和/或能量成本減少的任意系統(tǒng)和/或方法。Kehler的美國專利號(hào)3，170，842描述了適用于井的鉆孔中的亞臨界核反應(yīng)堆和中子產(chǎn)生裝置。Kehler描述用核反應(yīng)堆測(cè)井鉆孔，用核反應(yīng)堆加熱鉆孔，或者通過加熱原位熱解油母巖，其中采用鉆孔中的核反應(yīng)堆作為所述母巖中的熱來源。核反應(yīng)堆具有變化寬廣的、預(yù)先確定的功率輸出和中子產(chǎn)生速率以及將所述功率輸出或中子產(chǎn)生速率改變或保持不變?cè)谶m于核反應(yīng)堆所選使用意圖的預(yù)先確定的水平的裝置。核反應(yīng)堆包括激勵(lì)至中子產(chǎn)生水平或功率輸出的多個(gè)亞臨界階段，其取決于可通過適合機(jī)械裝置相對(duì)核反應(yīng)堆主體移動(dòng)的初級(jí)中子發(fā)生器的位置。Justheim的美國專利號(hào)3，237，689描述用于原位蒸餾油母巖沉積物和其它固體碳質(zhì)物質(zhì)的方法和裝置，通過其完成更有效且完全的蒸餾并且實(shí)現(xiàn)顯著的勞動(dòng)節(jié)省。采用相鄰于有關(guān)區(qū)域的核反應(yīng)堆來向循環(huán)通過一個(gè)或多個(gè)換熱器的換熱介質(zhì)供熱，所述換熱器向一個(gè)或多個(gè)熱鋒供熱以進(jìn)行油母巖沉積物的原位蒸餾。Justheim的美國專利號(hào)3，598，182描述蒸餾和氫化碳質(zhì)物質(zhì)的烴內(nèi)含物的方法， 其中用熱氫來釋放和蒸餾烴內(nèi)容物。實(shí)施該方法的優(yōu)選設(shè)備包括氫來源，改變氫溫度的裝置，碳質(zhì)物質(zhì)中的地下洞穴，和母巖表面處用于調(diào)節(jié)氫溫度的溫度調(diào)節(jié)裝置。熱氫可以來自任意來源，但優(yōu)選得自用氫作冷卻劑的核反應(yīng)堆或者得自煤的碳化。Justheim的美國專利號(hào)3，766，982描述原位處理油母巖或其它烴類物質(zhì)的方法， 其通過熱流體例如空氣或煙道氣作為傳熱劑來使油母質(zhì)或其它烴類物質(zhì)揮發(fā)，優(yōu)選還作為具有充足熱量的載體來使物質(zhì)裂解和裂開從而使其可滲透自其通過的氣流。通過遠(yuǎn)離熱氣引入位置的一個(gè)或多個(gè)鉆孔采收揮發(fā)化烴類物質(zhì)。在核反應(yīng)堆、卵石加熱器或者其它適合的加熱裝置中實(shí)現(xiàn)在地上或地下將空氣或其它相對(duì)便宜的換熱氣體加熱至所需溫度。
Frohling的美國專利號(hào)4，765，406描述通過將熱載體注射入含油層來測(cè)試原油采收的方法。該方法這樣進(jìn)行通過進(jìn)行催化甲烷化反應(yīng)并將所得熱量傳遞至可以是蒸汽或惰性氣體的熱載體，在原油儲(chǔ)層中或在井進(jìn)入該儲(chǔ)層的位置產(chǎn)生熱能。將熱載體引入粗含油層并增加原油的流動(dòng)性?？梢允褂酶鞣N能量來源，包括煤，油，氣體火焰加熱器，太陽能裝置等，雖然申請(qǐng)人優(yōu)選使用高溫核反應(yīng)堆。Jager的美國專利號(hào)4，930，574描述通過將核加熱蒸汽引入油田和移出、分離并制備逸出的油-氣-水混合物進(jìn)行三次油采收和氣體利用的方法。該方法包括用來自氦冷高溫反應(yīng)堆的熱量來加熱蒸汽重整器并在蒸汽發(fā)生器中產(chǎn)生蒸汽，將蒸汽發(fā)生器中制得的蒸汽通過管道部分加料至油田，分離甲烷和來自逸出的油-氣-水混合物的其它組分，在預(yù)熱器中預(yù)熱甲烷，并隨后將蒸汽發(fā)生器中產(chǎn)生的蒸汽和甲烷部分加料至蒸汽重整器以將甲烷分離為氫和一氧化碳。0' Brien的美國專利申請(qǐng)公開No. 20070181301描述自油母巖萃取烴產(chǎn)品的系統(tǒng)和方法。該方法包括將核能源用于斷裂油母巖地層的并提供充足熱量和壓力以產(chǎn)生液態(tài)和氣態(tài)烴產(chǎn)品的能量。該方法也包括自油母巖地層萃取烴產(chǎn)品的步驟。迄今已付出大量努力來開發(fā)自含烴地層經(jīng)濟(jì)地產(chǎn)生烴、氫、和/或其它產(chǎn)品的方法和系統(tǒng)。然而，目前還存在許多無法從其經(jīng)濟(jì)地產(chǎn)生烴、氫和/或其它產(chǎn)品的含烴地層。 因此，需要改善的方法和系統(tǒng)，其降低處理地層的能耗，減少處理過程的排放，使得便于安裝加熱系統(tǒng)，和/或與運(yùn)用地表基設(shè)備的烴采收過程相比減少向上覆地層的熱損失。
發(fā)明概要本文描述的實(shí)施方案一般涉及用于處理地下地層的系統(tǒng)和方法。在某些實(shí)施方式中，本發(fā)明提供用于處理地下地層的一種或多種系統(tǒng)和一種或多種方法。在某些實(shí)施方式中本發(fā)明提供，自地下地層產(chǎn)生烴的原位熱處理系統(tǒng)，其包括地層中的多個(gè)井眼；置于至少兩個(gè)井眼中的至少一個(gè)加熱器；和自調(diào)節(jié)核反應(yīng)堆，將其配置以向至少一個(gè)加熱器提供能量以將地層溫度提高至使得可以自地層產(chǎn)生烴的溫度。在某些實(shí)施方式中本發(fā)明提供，自地下地層產(chǎn)生烴的原位熱處理系統(tǒng)，包括地層中的多個(gè)井眼；置于至少兩個(gè)井眼中的至少一個(gè)加熱器；和自調(diào)節(jié)核反應(yīng)堆，將其配置以向至少一個(gè)加熱器提供能量以將地層溫度提高至使得可以自地層產(chǎn)生烴的溫度；其中自調(diào)節(jié)核反應(yīng)堆的溫度通過控制向自調(diào)節(jié)核反應(yīng)堆所供給的氫壓力來控制，而其中所述壓力基于地層條件來調(diào)節(jié)。在某些實(shí)施方式中本發(fā)明提供自地下地層產(chǎn)生烴的方法，其可以包括如本文描述的系統(tǒng)。在其它實(shí)施方式中，特定實(shí)施方案的特征可以與其它實(shí)施方案的特征相組合。比如說，一個(gè)實(shí)施方案的特征可以與任意其它實(shí)施方案的特征相組合。在其它實(shí)施方式中，用本文描述的任意系統(tǒng)和方法進(jìn)行地下地層的處理。在其它實(shí)施方式中，可以將額外特征加入本文描述的特定實(shí)施方案。


借助下述詳細(xì)描述的益處并參照附圖，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠明晰本發(fā)明的優(yōu)勢(shì)。圖1顯示一個(gè)實(shí)施方案的示意圖，其涉及處理含烴地層的原位熱處理系統(tǒng)的一部分。圖2描述一個(gè)實(shí)施方案的示意圖解，其涉及使用核反應(yīng)堆的原位熱處理系統(tǒng)。圖3描述一個(gè)實(shí)施方案的前視圖，其涉及使用球床式反應(yīng)堆的原位熱處理系統(tǒng)。圖4描述一個(gè)實(shí)施方案的示意圖解，其涉及自調(diào)節(jié)核反應(yīng)堆。圖5描述一個(gè)實(shí)施方案的示意圖解，其涉及具有使用自調(diào)節(jié)核反應(yīng)堆的U-形井眼的原位熱處理系統(tǒng)。圖6描述原位熱處理功率注入要求的功率(W/ft) (y_軸)-時(shí)間(yr) (χ-軸)圖。圖7描述對(duì)于井眼間不同間距的原位熱處理功率注入要求的功率(W/ft) (y-軸)-時(shí)間(天)(χ-軸)圖。圖8描述對(duì)于井眼間不同間距的原位熱處理的儲(chǔ)層平均溫度(°C ) (y-軸)-時(shí)間 (天)(χ-軸)圖。雖然本發(fā)明容易具有各種變型和備擇形式，仍通過舉例方式將特定實(shí)施方案展示在附圖中并且可以在本文中詳細(xì)描述。附圖可能不是按比例的。然而，應(yīng)理解附圖和對(duì)其的詳細(xì)說明并不期望將本發(fā)明限制于所公開的特定形式，恰恰相反，本發(fā)明意圖是涵蓋屬于權(quán)利要求所定義的本發(fā)明主旨和范圍內(nèi)的全部變型、等價(jià)物和替代物。發(fā)明詳述下述描述一般涉及在地層中處理烴的系統(tǒng)和方法?？梢蕴幚硭龅貙右援a(chǎn)生烴產(chǎn)品、氫和其它產(chǎn)品?！?API比重度〃是指15. 5°C (60)下的API比重度。API比重度通過ASTM方法 D6822或ASTM方法D1298來測(cè)定。“流體壓力"是地層中的流體所產(chǎn)生的壓力?！皫r石靜壓力"(有時(shí)稱為"巖石靜應(yīng)力")是地層中的壓力，其等于每單位面積上覆巖體的重量?！办o水壓力"是地層中由水柱所施加的壓力?！暗貙?包括一種或多種含烴層，一種或多種非烴層，上覆地層，和/或下伏地層?！盁N層"是指地層中含有烴的層。烴層可以含有非烴物質(zhì)和烴物質(zhì)?！吧细驳貙? 和/或"下伏地層"包括一種或多種不同類型的不可滲透的物質(zhì)。例如，上覆地層和/或下伏地層可以包括巖石，母巖，泥巖，或濕潤(rùn)/緊密的碳酸鹽。在原位熱處理過程的某些實(shí)施方式中，上覆地層和/或下伏地層可以包括含烴層，所述含烴層相對(duì)不可滲透并且在原位熱處理處理期間不經(jīng)受引起上覆地層和/或下伏地層的含烴層顯著特征變化的溫度。例如，下伏地層可以含有母巖或泥巖，但是在原位熱處理過程期間下伏地層不可加熱至熱解溫度。在某些情況下，上覆地層和/或下伏地層可以具有一定滲透性?！暗貙恿黧w"是指地層中存在的流體并且可以包括熱解流體，合成氣，流動(dòng)的 (mobilized)烴，和水(蒸汽)。地層流體可以包括烴流體以及非烴流體。術(shù)語"流動(dòng)的流體"是指含烴地層中作為地層熱處理的結(jié)果能夠流動(dòng)的流體?！爱a(chǎn)生的流體"是指自地層移出的流體?！盁嵩?是基本上通過傳導(dǎo)和/或輻射傳熱向至少一部分地層供熱的任意系統(tǒng)。 例如，熱源可以包括導(dǎo)電物質(zhì)和/或電加熱器例如絕緣的導(dǎo)體，細(xì)長(zhǎng)的構(gòu)件，和/或配備在導(dǎo)管中的導(dǎo)體。熱源還可以包括通過在地層外部或在地層中燃燒燃料產(chǎn)生熱量的系統(tǒng)。所述系統(tǒng)可以是表面噴燃器，井下氣體噴燃器，無焰分布式燃燒器，和天然分布式燃燒器。在某些實(shí)施方式中，提供給一個(gè)或多個(gè)熱源或在一個(gè)或多個(gè)熱源中產(chǎn)生的熱量可以通過其它能量來源供給。其它能量來源可以直接加熱地層，或者可以將能量施加至直接或間接加熱地層的傳遞介質(zhì)。應(yīng)理解向地層施加熱量的一個(gè)或多個(gè)熱源可以使用不同的能量來源。因此，舉例來說，對(duì)于給定地層某些熱源可以自導(dǎo)電物質(zhì)、電阻式加熱器供熱，某些熱源可以自燃燒供熱，而某些熱源可以自一個(gè)或多個(gè)其它能量來源供熱(例如，化學(xué)反應(yīng)，太陽能， 風(fēng)能，生物質(zhì)，或可再生能量的其它來源)?；瘜W(xué)反應(yīng)可以包括放熱反應(yīng)(例如，氧化反應(yīng))。 熱源還可以包括導(dǎo)電物質(zhì)和/或加熱器，其向緊鄰的和/或圍繞加熱位置例如加熱器井的區(qū)域供熱。“加熱器"是用于在井或近井眼區(qū)域中產(chǎn)生熱量的任意系統(tǒng)或熱源。加熱器可以是，但不限于，利用地層中或自地層產(chǎn)生的物質(zhì)進(jìn)行反應(yīng)的電加熱器、噴燃器、燃燒器，和/ 或其組合?！爸?zé)N"是粘稠的烴流體。重?zé)N可以包括高度粘稠的烴流體例如重油，焦油，和/ 或浙青混合料。重?zé)N可以包括碳和氫，以及較低濃度的硫、氧和氮。其它元素也可以在重?zé)N中以痕量存在。重?zé)N可以通過API比重度分類。重?zé)N一般地具有約20°之下的API比重度。重油，例如，一般具有約10-20°的API比重度，而焦油一般具有約10°之下的API比重度。重?zé)N的粘度于15°C—般大于約100厘泊。重?zé)N可以包括芳族化合物或其它復(fù)雜環(huán)烴。重?zé)N可以存在于相對(duì)可滲透的地層中。相對(duì)可滲透的地層可以包括在例如砂或碳酸鹽中夾帶的重?zé)N。“相對(duì)可滲透的"是針對(duì)地層或其一部分的定義，其平均滲透性為10 毫達(dá)西或更大(例如，10或100毫達(dá)西)。“相對(duì)低的滲透性"是針對(duì)地層或其一部分的定義，其平均滲透性小于約10毫達(dá)西。1達(dá)西等于約0.99平方微米。不可滲透層一般具有的滲透性為小于約0. 1毫達(dá)西。包括重?zé)N的某些類型地層還可以包括，但不限于，天然礦物蠟，或天然浙青礦?！?天然礦物蠟"一般在基本上管狀礦脈中發(fā)生，該礦脈可以寬數(shù)米、長(zhǎng)數(shù)千米且深數(shù)百米?！?天然浙青礦"包括含芳族組成的固體烴并一般在大礦脈中發(fā)生。自地層例如天然礦物蠟和天然浙青礦原位采收烴可以包括熔化以形成液體烴和/或用溶液法自地層開采烴?！盁N"一般定義為主要由碳和氫原子形成的分子。烴還可以包括其它元素例如， 但不限于，商素，金屬元素，氮，氧，和/或硫。烴可以是，但不限于，油母質(zhì)，浙青，焦浙青， 油，天然礦物蠟，和浙青礦。烴可以位于或相鄰于土地中的礦物母巖中。母巖可以包括，但不限于，沉積巖，砂巖，沉積石英巖，碳酸鹽，硅藻土，和其它多孔介質(zhì)?！盁N流體"是包括烴的流體。烴流體可以包括、夾帶非烴流體例如氫、氮、一氧化碳、二氧化碳、硫化氫、水和氨， 或被夾帶在它們當(dāng)中?！霸晦D(zhuǎn)化過程"是指這樣的過程，其中自熱源加熱含烴地層以將至少一部分地層的溫度提高至熱解溫度以上，從而使得地層中產(chǎn)生熱解流體?！霸粺崽幚磉^程"是指這樣的過程，其中用熱源加熱含烴地層以將至少一部分地層的溫度提高至引起流動(dòng)的流體、減粘裂化和/或含烴物質(zhì)熱解的溫度以上，從而使得地層中產(chǎn)生流動(dòng)流體、經(jīng)減粘裂化的流體和/或熱解流體?！敖^緣的導(dǎo)體"是指任意的細(xì)長(zhǎng)物質(zhì)，其能夠?qū)щ姴⑶艺麄€(gè)或部分被電絕緣材料覆蓋。
6
“熱解"是由于施加熱量而導(dǎo)致的化學(xué)鍵斷裂。例如，熱解可以包括僅通過熱量將化合物轉(zhuǎn)化為一種或多種其它物質(zhì)?？梢詫徂D(zhuǎn)移至地層的一部分以導(dǎo)致熱解?！盁峤饬黧w"或"熱解產(chǎn)品"是指基本上在烴熱解期間產(chǎn)生的流體。通過熱解反應(yīng)產(chǎn)生的流體可以與地層中其它流體混合?；旌衔锉灰暈闊峤饬黧w或熱解產(chǎn)品。如本文所用，“熱解區(qū)域"是指已經(jīng)反應(yīng)或正在反應(yīng)以形成熱解流體的地層體積(例如，相對(duì)可滲透的地層例如焦油砂地層)?！盁岑B加"是指從兩個(gè)或更多個(gè)熱源向地層的選定區(qū)域供熱，從而使得熱源之間至少一個(gè)位置的地層溫度被熱源所影響?！敖褂蜕暗貙?是這樣的地層，其中烴主要以夾帶在礦物晶?？蚣芑蚱渌黧w巖 (例如，砂或碳酸鹽)中的重?zé)N和/或焦油形式存在。焦油砂地層的實(shí)例包括下述地層，例如Athabasca地層，Grosmont地層，和Peace River地層，上述三種都位于加拿大阿爾伯塔； 和委內(nèi)瑞拉Orinoco帶中的!^aja地層。層的"厚度"是指層截面厚度，其中截面與層表面垂直?！?U-形井眼"是指這樣的井眼，其自地層的第一開孔，經(jīng)過地層的至少一部分， 并且通過地層中的第二開孔向外延伸。在本上下文中，井眼可以是僅大致為"ν"或"U" 形，應(yīng)理解對(duì)于視為〃 U-形〃的井眼，"U"的〃腿部〃不需要相互平行或者與〃 U"的〃 底部"垂直?！疤豳|(zhì)"是指提高烴的品質(zhì)。例如，提質(zhì)重?zé)N可以引起重?zé)NAPI比重度的增加。“減粘裂化"是指在熱處理期間流體中的分子解開(untangling)和/或在熱處理期間大分子斷裂為較小分子，這引起流體粘度的降低。術(shù)語"井眼"是指通過鉆井或?qū)?dǎo)管插入地層形成的地層中的孔道。井眼可以具有基本上圓形的截面，或其它截面形狀。如本文所用，在意指地層中開孔的情況下術(shù)語" 井〃和〃開孔〃可以與術(shù)語〃井眼〃互換使用?？梢砸愿鞣N方式處理地層以產(chǎn)生許多不同的產(chǎn)品。在原位熱處理過程期間，可以用不同階段或過程來處理地層。在某些實(shí)施方式中，對(duì)地層的一個(gè)或多個(gè)部分進(jìn)行溶液開采以將可溶礦物自這些部分移出。溶液采礦可以在原位熱處理過程之前，在原位熱處理過程期間，和/或在原位熱處理過程之后進(jìn)行。在某些實(shí)施方式中，進(jìn)行溶液開采的一個(gè)或多個(gè)部分的平均溫度可以保持在約120°C之下。在某些實(shí)施方式中，加熱地層的一個(gè)或多個(gè)部分以將水自這些部分移出和/或?qū)⒆赃@些部分移出甲烷和其它揮發(fā)性烴。在某些實(shí)施方式中，在移出水和揮發(fā)性烴期間可以將平均溫度自環(huán)境溫度提高至約220°C之下的溫度。在某些實(shí)施方式中，將地層的一個(gè)或多個(gè)部分加熱至使得地層中的烴可以運(yùn)動(dòng)和 /或減粘裂化的溫度。在某些實(shí)施方式中，將地層的一個(gè)或多個(gè)部分的平均溫度提高至這些部分中烴的流動(dòng)溫度(例如，至100°c至250°C、120°C至240°C或150°C至230°C的溫度)。在某些實(shí)施方式中，將一個(gè)或多個(gè)部分加熱至地層中可以進(jìn)行熱解反應(yīng)的溫度。 在某些實(shí)施方式中，可以將地層的一個(gè)或多個(gè)部分的平均溫度提高至這些部分中烴的熱解溫度(例如，230°C至 900°C、24(rC至 400°C或 250°C至 350°C 的溫度)。用多個(gè)熱源加熱含烴地層可以確立熱源周圍的熱梯度，其以希望的加熱速率將地層中烴的溫度提高至希望的溫度。通過希望產(chǎn)品的流動(dòng)溫度范圍和/或熱解溫度范圍的升溫速率可以影響自含烴地層產(chǎn)生的地層流體的質(zhì)量和數(shù)量。將地層溫度經(jīng)過流動(dòng)溫度范圍和/或熱解溫度范圍緩慢提高使得可以自地層制備高品質(zhì)、高API比重度的烴。將地層溫度經(jīng)過流動(dòng)溫度范圍和/或熱解溫度范圍緩慢提高使得可以將地層中存在的大量烴移出作為烴產(chǎn)品。在某些原位熱處理實(shí)施方式中，將地層的一部分加熱至希望的溫度而不是將溫度經(jīng)過溫度范圍緩慢加熱。在某些實(shí)施方式中，所希望的溫度是300°C，325°C，或350°C。可以選擇其它溫度作為所希望的溫度。來自熱源的熱疊加允許在地層中相對(duì)快速且有效地確立所希望的溫度?？梢哉{(diào)節(jié)自熱源進(jìn)入地層的能量輸入以保持地層中的溫度基本上處于希望的溫度?？梢宰缘貙咏?jīng)過生產(chǎn)井制備流動(dòng)和/或熱解產(chǎn)品。在某些實(shí)施方式中，將一個(gè)或多個(gè)部分的平均溫度提高至流動(dòng)溫度并且自生產(chǎn)井產(chǎn)生烴。在生產(chǎn)之后由于在所選值之下流動(dòng)性降低，可以將一個(gè)或多個(gè)部分中的平均溫度提高至熱解溫度。在某些實(shí)施方式中，在到達(dá)熱解溫度之前，可以將一個(gè)或多個(gè)部分的平均溫度提高至熱解溫度并且沒有顯著進(jìn)行生產(chǎn)。包括熱解產(chǎn)品的地層流體可以經(jīng)過生產(chǎn)井產(chǎn)生。在某些實(shí)施方式中，可以將一個(gè)或多個(gè)部分的平均溫度提高至在流動(dòng)和/或熱解之后足以允許合成氣產(chǎn)生的溫度。在某些實(shí)施方式中，可以將烴提高至足以允許合成氣產(chǎn)生的溫度并且在到達(dá)足以允許合成氣產(chǎn)生的溫度之前沒有顯著進(jìn)行生產(chǎn)。例如，可以在約 400°C至約1200°C，約500°C至約1100°C，或約550°C至約1000°C的溫度范圍產(chǎn)生合成氣。 可以將合成氣產(chǎn)生流體(例如，蒸汽和/或水)引入各部分中以產(chǎn)生合成氣。合成氣可以自生產(chǎn)井產(chǎn)生。溶液開采，移出揮發(fā)性烴和水，使烴流動(dòng)，熱解烴，產(chǎn)生合成氣，和/或其它過程都可以在原位熱處理過程期間進(jìn)行。在某些實(shí)施方式中，某些過程可以在原位熱處理過程之后進(jìn)行。所述過程可以包括，但不限于，自經(jīng)處理的部分回收熱量，將流體(例如，水和/或烴)儲(chǔ)存在經(jīng)預(yù)先處理的部分中，和/或?qū)⒍趸脊潭ㄔ诮?jīng)預(yù)先處理的部分中。圖1描述一個(gè)實(shí)施方案的示意圖，其涉及用于處理含烴地層的原位熱處理系統(tǒng)的一部分。原位熱處理系統(tǒng)可以包括屏蔽井100。屏蔽井用來形成處理區(qū)域周圍的屏障。該屏障抑制流體流入處理區(qū)域和/或自其流出。屏蔽井包括，但不限于，脫水井，真空井，捕集井，注射井，泥漿井，冷凍井，或其組合。在某些實(shí)施方式中，屏蔽井100是脫水井。脫水井可以除去液體水和/或抑制液體水進(jìn)入待加熱的地層部分或進(jìn)入正在加熱的地層。在圖1 描述的實(shí)施方式中，屏蔽井100顯示僅沿?zé)嵩?02的一側(cè)延伸，但是屏蔽井一般圍繞所用或待用以加熱地層的處理區(qū)域的全部熱源102。熱源102位于至少一部分地層中。熱源102可以包括導(dǎo)電物質(zhì)。在某些實(shí)施方式中，熱源包括加熱器例如絕緣的導(dǎo)體，導(dǎo)管包導(dǎo)體式加熱器，表面噴燃器，無焰分布式燃燒器，和/或天然分布式燃燒器。熱源102還可以包括其它類型的加熱器。熱源102向至少一部分地層供熱以加熱地層中的烴。可以經(jīng)過供給線104向熱源102供給能量。取決于用來加熱地層的一個(gè)或多個(gè)熱源的類型，供給線104在結(jié)構(gòu)上可以不同。熱源的供給線104 可以為導(dǎo)電物質(zhì)或電加熱器傳播電力，可以為燃燒器運(yùn)輸燃料，或者可以運(yùn)輸在地層中循環(huán)的換熱流體。在某些實(shí)施方式中，可以通過一個(gè)或多個(gè)核電站提供用于原位熱處理過程的電力。使用核電使得可以減少或消除自原位熱處理過程的二氧化碳排放。
8
加熱地層可以導(dǎo)致地層滲透性和/或孔隙率的增加。由于氣化和除水、除烴和/ 或形成裂縫引起地層質(zhì)量減少可以導(dǎo)致滲透性和/或孔隙率的增加。由于地層滲透性和/ 或孔隙率增加，流體可以更容易地流入地層的加熱部分。因?yàn)闈B透性和/或孔隙率增加，地層加熱部分中的流體可以通過地層移動(dòng)可觀的距離。所述可觀的距離可以超過1000m，其取決于各種因素，例如地層滲透性，流體特性，地層溫度，和導(dǎo)致流體運(yùn)動(dòng)的壓力梯度。流體在地層中移動(dòng)可觀的距離的能力使得生產(chǎn)井106可以在地層相對(duì)較遠(yuǎn)的間隔分布。生產(chǎn)井106用于自地層移出地層流體。在某些實(shí)施方式中，生產(chǎn)井106包括熱源。 生產(chǎn)井中的熱源可以加熱在生產(chǎn)井處或其附近的地層的一個(gè)或多個(gè)部分。在某些原位熱處理過程實(shí)施方式中，每米生產(chǎn)井自生產(chǎn)井供給至地層的熱量小于每米熱源自加熱地層的熱源施加至地層的熱量。自生產(chǎn)井施用至地層的熱量可以通過相鄰于生產(chǎn)井的氣化和移出液相流體增加相鄰于生產(chǎn)井的地層滲透性和/或通過形成大裂縫和/或微小裂縫來增加相鄰于生產(chǎn)井的地層滲透性。在某些實(shí)施方式中，生產(chǎn)井106中的熱源允許地層流體自地層以蒸氣相移出。在生產(chǎn)井處或經(jīng)過其提供加熱可以(1)在生產(chǎn)流體在緊鄰上覆地層的生產(chǎn)井中移動(dòng)的情況下，抑制產(chǎn)生流體的冷凝和/或回流，( 增加向地層中的熱量輸入，( 與不設(shè)熱源的生產(chǎn)井相比增加自生產(chǎn)井的生產(chǎn)速率，(4)抑制高碳數(shù)化合物(C6烴及以上)在生產(chǎn)井中的冷凝，和/或( 在生產(chǎn)井處或在其附近增加地層滲透性。地層中的地下壓力可以相應(yīng)于地層中產(chǎn)生的流體壓力。隨著地層加熱部分中的溫度上升，作為原位流體的熱膨脹、增加的流體產(chǎn)生和水氣化的結(jié)果，加熱部分的壓力也可以增加?？刂谱缘貙拥牧黧w移出速率使得可以控制地層中的壓力。地層中的壓力可以在許多不同位置進(jìn)行測(cè)定，例如生產(chǎn)井附近或生產(chǎn)井處，熱源附近或熱源處，或監(jiān)測(cè)井處。在一些含烴地層中，抑制自地層產(chǎn)生烴直至地層中的至少一些烴已流動(dòng)和/或熱解。在地層流體具有所選品質(zhì)的情況下，可以自地層產(chǎn)生地層流體。在某些實(shí)施方式中，所選品質(zhì)包括API比重度為至少約20°、30°或40°。抑制生產(chǎn)直至至少一些烴流動(dòng)和/或熱解可以增加重?zé)N至輕烴的轉(zhuǎn)化。抑制初始生產(chǎn)可以使得自地層最小化地產(chǎn)生重?zé)N。產(chǎn)生大量重?zé)N將需要昂貴的設(shè)備和/或縮短生產(chǎn)設(shè)備的壽命。在某些實(shí)施方式中，可以允許由地層中產(chǎn)生的流動(dòng)流體、熱解流體或其它流體膨脹所產(chǎn)生壓力增加，盡管地層中可能還不存在向生產(chǎn)井106的開放通路或任意其它散壓裝置。可以允許流體壓力增加至巖石靜壓力。在流體逼近巖石靜壓力的情況下，含烴地層中可以形成裂縫。例如，在地層的加熱部分中熱源102至生產(chǎn)井106可以形成裂縫。加熱部分中裂縫的產(chǎn)生可以緩解該部分中的一些壓力。必須將地層壓力保持在所選壓力之下以抑制不希望的生產(chǎn)，上覆地層或下伏地層的破裂，和/或地層中烴的焦化。在到達(dá)流動(dòng)和/或熱解溫度并允許自地層生產(chǎn)之后，可以變化地層中的壓力以改變和/或控制所產(chǎn)生地層流體的組成，控制地層流體中可凝流體對(duì)比非可凝流體的百分比，和/或控制產(chǎn)生中的地層流體的API比重度。例如，降低壓力會(huì)引起較多可凝流體組分的產(chǎn)生?？赡黧w組分可以含有較大百分比的烯烴。在某些原位熱處理過程實(shí)施方式中，可以保持足夠高的地層壓力以促進(jìn)產(chǎn)生API 比重度大于20°的地層流體。保持增加的地層壓力可以在原位熱處理期間抑制地層下沉。 保持增加的壓力可以降低或消除在地表壓縮地層流體以在收集導(dǎo)管中運(yùn)輸流體至處理設(shè)施的需要。在地層的加熱部分中保持增加的壓力可以令人驚訝地允許產(chǎn)生大量具有增加的品質(zhì)和相對(duì)低分子量的烴?？梢员３謮毫Γ瑥亩沟盟a(chǎn)生的地層流體具有最低量的含所選定碳數(shù)以上的化合物。所選定碳數(shù)可以是最多25，最多20，最多12，或最多8。某些高碳數(shù)化合物可以被夾帶在地層蒸氣中并隨蒸氣自地層移出。保持增加的地層壓力可以抑制蒸氣中夾帶高碳數(shù)化合物和/或多環(huán)烴化合物。高碳數(shù)化合物和/或多環(huán)烴化合物可以在地層中以液相保持顯著的時(shí)間間隔。顯著時(shí)間間隔可以提供充足的時(shí)間以使化合物熱解形成較低碳數(shù)的化合物。產(chǎn)生自生產(chǎn)井106的地層流體可以通過收集管線108運(yùn)輸至處理設(shè)施110。地層流體還可以從熱源102產(chǎn)生。例如，流體可以從熱源102產(chǎn)生以控制相鄰于熱源的地層壓力。產(chǎn)生自熱源102的流體可以通過管道或管線運(yùn)輸至收集管線108或所產(chǎn)生的流體可以通過管道或管線直接運(yùn)輸至處理設(shè)施110。處理設(shè)施110可以包括分離設(shè)備，反應(yīng)設(shè)備，提質(zhì)設(shè)備，燃料室，渦輪機(jī)，貯藏容器，和/或用于處理所產(chǎn)生地層流體的其它系統(tǒng)和設(shè)備。處理設(shè)施可以從自地層產(chǎn)生的至少一部分烴形成運(yùn)輸燃料。在某些實(shí)施方式中，運(yùn)輸燃料可以是噴氣燃料，例如JP-8。在某些實(shí)施方式中，將熱源、熱源電源、生產(chǎn)設(shè)備、供給線和/或其它熱源或生產(chǎn)支持設(shè)備置于隧道中以使得可以使用較小尺寸的加熱器和/或較小尺寸的設(shè)備用來處理地層。將上述設(shè)備和/或結(jié)構(gòu)置于隧道中還可以減少處理地層的能耗，減少自處理過程的排放，使得便于加熱系統(tǒng)安裝，和/或與運(yùn)用地表基設(shè)備的烴采收過程相比減少向上覆地層的熱損失。在某些實(shí)施方式中，用核能來加熱用于循環(huán)系統(tǒng)的傳熱流體以加熱地層的一部分。核能可以通過核反應(yīng)堆提供，例如球床式反應(yīng)堆、輕水反應(yīng)堆或者可裂變金屬氫化物反應(yīng)堆。使用核能提供很少或無二氧化碳排放的熱源。另外，在某些實(shí)施方式中，因?yàn)橥ㄟ^直接運(yùn)用產(chǎn)生自核反應(yīng)的熱量而不產(chǎn)生電，避免了熱電轉(zhuǎn)化和電熱轉(zhuǎn)化導(dǎo)致的能量損失，所以使用核能更為有效。在某些實(shí)施方式中，核反應(yīng)堆加熱傳熱流體例如氦。例如，氦流經(jīng)球床式反應(yīng)堆， 而熱量傳遞至氦?？梢詫⒑び米骷訜岬貙拥膫鳠崃黧w。在某些實(shí)施方式中，核反應(yīng)堆加熱氦，而氦通過換熱器以向用來加熱地層的另一傳熱流體供熱。核反應(yīng)堆可以包括含有包封的二氧化鈾富集燃料的壓力容器。可以將氦用作從核反應(yīng)堆移出熱量的傳熱流體?？梢栽趽Q熱器中將熱量自氦傳遞至循環(huán)系統(tǒng)中所用的傳熱流體。循環(huán)系統(tǒng)所用的傳熱流體可以是二氧化碳、熔融鹽或其它流體。在某些溫度下，傳熱流體當(dāng)然可能實(shí)際上不是流體。傳熱流體可以在較低溫度下具有固體的許多特性而在較高溫度下具有流體的許多特征。球床式反應(yīng)堆系統(tǒng)可以例如從PBMR Ltd (Centurion，南非)獲得。圖2描述使用核能來熱處理區(qū)域200的系統(tǒng)的示意圖。該系統(tǒng)可以包括氦系統(tǒng)氣體運(yùn)料車202，核反應(yīng)堆204，換熱器設(shè)備206，和傳熱流體運(yùn)料車208。氦系統(tǒng)氣體運(yùn)料車 202可以將加熱氦從核反應(yīng)堆204吹送、泵送或壓縮至換熱器設(shè)備206。來自換熱器設(shè)備 206的氦可以通過氦系統(tǒng)氣體運(yùn)料車202到達(dá)核反應(yīng)堆204。來自核反應(yīng)堆204的氦的溫度可以是約900°C至約1000°C。來自氦氣運(yùn)料車202的氦的溫度可以是約500°C至約600°C。 傳熱流體運(yùn)料車208可以使傳熱流體自換熱器設(shè)備206流經(jīng)處理區(qū)域200。傳熱流體可以通過傳熱流體運(yùn)料車208到達(dá)換熱器設(shè)備206。傳熱流體可以是二氧化碳、熔融鹽，和/或其它流體。在離開換熱器設(shè)備206之后，傳熱流體的溫度可以是約850°C至約950°C。在某些實(shí)施方式中，系統(tǒng)包括輔助發(fā)電設(shè)備210。在某些實(shí)施方式中，輔助發(fā)電設(shè)備210將氦自換熱器設(shè)備206通過發(fā)生器以發(fā)電來產(chǎn)生動(dòng)力?？梢詫⒑に椭烈粋€(gè)或多個(gè)壓縮機(jī)和/或換熱器以在將氦送至核反應(yīng)堆204之前調(diào)節(jié)氦的壓力和溫度。在某些實(shí)施方式中，輔助發(fā)電設(shè)備210用傳熱流體(例如，氨或氨水)發(fā)電?？梢詫碜該Q熱器設(shè)備206的氦送至額外的換熱器設(shè)備以將熱量傳遞至傳熱流體?？梢允箓鳠崃黧w經(jīng)過動(dòng)力循環(huán)(例如 Kalina循環(huán))以發(fā)電。在一個(gè)實(shí)施方式中，核反應(yīng)堆204是400MW反應(yīng)堆而輔助發(fā)電設(shè)備 210產(chǎn)生約30MW的電力。圖3描述用于原位熱處理過程的布置的示意性前視圖。可以在地層中形成井眼 (其可以是U-形或其它形狀)以限定處理區(qū)域200A，200B，200C，200D。所顯示處理區(qū)域的各側(cè)能形成額外的處理區(qū)域。處理區(qū)域200A，200B，200C，200D可以具有的寬度超過300m， 500m，1000m，或1500m?？梢栽诰_口區(qū)域212中形成井眼的井出口和入口?？梢匝靥幚韰^(qū)域200各側(cè)形成軌道線214。倉庫，管理辦公室，和/或廢燃料的貯藏設(shè)施可以位于軌道線 214的近端。設(shè)施216可以沿軌道線214的支線間隔形成。設(shè)施216可以包括核反應(yīng)堆，壓縮機(jī)，換熱器設(shè)備，和/或循環(huán)熱傳熱流體至井眼所需的其它設(shè)備。設(shè)施216還可以包括處理產(chǎn)生自地層的地層流體的地面設(shè)施。在某些實(shí)施方式中，設(shè)施216'中產(chǎn)生的傳熱流體可以在經(jīng)過處理區(qū)域200A之后在設(shè)施216"中由反應(yīng)堆再加熱。在某些實(shí)施方式中，用各個(gè)設(shè)施216來向相鄰于所述設(shè)施的處理區(qū)域200的一半中的井提供熱處理流體。在自處理區(qū)域的生產(chǎn)完成之后，可以通過軌道將設(shè)施216移動(dòng)至另一設(shè)施位置。在某些實(shí)施方式中，用核能來直接加熱地下地層的一部分。地下地層的一部分可以是烴處理區(qū)域的一部分。與使用核反應(yīng)堆設(shè)施來加熱傳熱流體，然后將其提供至地下地層以加熱地下地層相反，可以將一個(gè)或多個(gè)自調(diào)節(jié)核加熱器置于地下以直接加熱地下地層?？梢詫⒆哉{(diào)節(jié)核反應(yīng)堆置于一個(gè)或多個(gè)隧道中或與其緊鄰。在某些實(shí)施方式中，處理地下地層需要將地層加熱至希望的初始上端范圍(例如，約250°C至350°C )。在將地下地層加熱至所希望的溫度范圍之后，溫度可以保持在該范圍內(nèi)持續(xù)希望的時(shí)間(例如，直至已熱解的烴百分比或地層中的平均溫度達(dá)到所選值)。隨著地層溫度上升，在一段時(shí)間內(nèi)可以緩慢降低加熱器溫度。目前，本文說明的某些核反應(yīng)堆 (例如，球形燃料核反應(yīng)堆)，在活化時(shí)達(dá)到約900°C的天然溫度輸出極限，最終隨著鈾-235 燃料耗盡而衰減并在加熱器處造成隨時(shí)間產(chǎn)生更低的溫度。某些核反應(yīng)堆(例如，球形燃料核反應(yīng)堆)的天然功率輸出曲線可以用來對(duì)某些地下地層提供希望的加熱-時(shí)間特征。在某些實(shí)施方式中，通過自調(diào)節(jié)核反應(yīng)堆(例如，球床式反應(yīng)堆或可裂變金屬氫化物反應(yīng)堆)提供核能。基于其設(shè)計(jì)，自調(diào)節(jié)核反應(yīng)堆不可以超過一定溫度。相對(duì)傳統(tǒng)核反應(yīng)堆，自調(diào)節(jié)核反應(yīng)堆可以是基本緊湊的。自調(diào)節(jié)核反應(yīng)堆的尺寸可以是，例如，大約2 平方米，3平方米，或5平方米或更小。自調(diào)節(jié)核反應(yīng)堆可以是模塊化的。圖4描述自調(diào)節(jié)核反應(yīng)堆218的示意圖解。在某些實(shí)施方式中，自調(diào)節(jié)核反應(yīng)堆包括可裂變金屬氫化物220?？闪炎兘饘贇浠锟梢猿洚?dāng)核反應(yīng)的燃料和核反應(yīng)的減速劑。 核反應(yīng)堆的核心可以包括金屬氫化物材料。包含于氫化物中的氫同位素的溫度驅(qū)動(dòng)的流動(dòng)性可以起控制核反應(yīng)的作用。如果在自調(diào)節(jié)核反應(yīng)堆218的核心222中溫度增加至設(shè)定點(diǎn)以上，則氫同位素自氫化物解離并逸出核心，從而功率產(chǎn)生下降。如果核心溫度降低，則氫同位素與可裂變金屬氫化物重新結(jié)合從而使上述過程逆轉(zhuǎn)。在某些實(shí)施方式中，可裂變金屬氫化物可以是粉化形式，這使得氫可以更容易地滲透可裂變金屬氫化物。由于其基本設(shè)計(jì)，自調(diào)節(jié)核反應(yīng)堆可以包括很少的，如果存在，與核反應(yīng)本身的控制有關(guān)的移動(dòng)部分。自調(diào)節(jié)核反應(yīng)堆的小尺度和簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)可以具備明顯的優(yōu)勢(shì)，特別是相對(duì)全球目前普遍使用的常規(guī)商業(yè)核反應(yīng)堆。優(yōu)勢(shì)可以包括相對(duì)容易的制備，可運(yùn)輸性，可靠性，安全性，和財(cái)政可行性。自調(diào)節(jié)核反應(yīng)堆的緊湊設(shè)計(jì)使得反應(yīng)堆可以在有關(guān)設(shè)施處構(gòu)建并運(yùn)輸至使用場(chǎng)所，例如含烴地層。在到達(dá)和安裝時(shí)，自調(diào)節(jié)核反應(yīng)堆可以是活化的。自調(diào)節(jié)核反應(yīng)堆可以以數(shù)十兆瓦每設(shè)備的數(shù)量級(jí)產(chǎn)生熱功率?？梢栽诤瑹N地層使用兩個(gè)或更多個(gè)自調(diào)節(jié)核反應(yīng)堆?？梢栽诩s450°C至約900°C，約500°C至約800°C，或約 550°C至約650°C的燃料溫度下操作自調(diào)節(jié)核反應(yīng)堆。工作溫度可以為約550°C至約600°C。 工作溫度可以為約500°C至約650°C。自調(diào)節(jié)核反應(yīng)堆可以包括核心222中的能量提取系統(tǒng)224。能量提取系統(tǒng)2 可以以由活化的核反應(yīng)堆所產(chǎn)生的熱量的形式提取能量。能量提取系統(tǒng)可以包括循環(huán)通過管線224A和224B的傳熱流體?？梢詫⒐艿赖闹辽僖徊糠种糜诤朔磻?yīng)堆的核心中。流體循環(huán)系統(tǒng)可以將傳熱流體連續(xù)循環(huán)通過管線。置于核心中的管線的密度和體積可以取決于可裂變金屬氫化物的富集程度。在某些實(shí)施方式中，能量提取系統(tǒng)包括堿金屬(例如，鉀)熱管。熱管可以通過免除對(duì)傳送傳熱流體通過核心的機(jī)械泵的需要進(jìn)一步簡(jiǎn)化自調(diào)節(jié)核反應(yīng)堆。自調(diào)節(jié)核反應(yīng)堆的任意簡(jiǎn)化可以減少發(fā)生任意故障的機(jī)會(huì)并增加核反應(yīng)堆的安全性。能量提取系統(tǒng)可以包括聯(lián)接至熱管的換熱器。傳熱流體可以自換熱器傳送熱能。核反應(yīng)堆的尺度可以由可裂變金屬氫化物的富集程度決定。較高富集程度的核反應(yīng)堆引起相對(duì)較小的反應(yīng)堆。合適的尺度可以最終由含烴地層的特定規(guī)格和地層的能量需求確定。在某些實(shí)施方式中，用可轉(zhuǎn)換氫化物稀釋可裂變金屬氫化物?？赊D(zhuǎn)換氫化物可以形成自可裂變部分的其它同位素?？闪炎兘饘贇浠锟梢园闪炎僓235氫化物而可轉(zhuǎn)換氫化物可以包括同位素U238。在某些實(shí)施方式中，核反應(yīng)堆的核心可以包括形成自約5% U235 和約95% U238的核燃料?？闪炎兘饘贇浠锱c可轉(zhuǎn)換或非可裂變氫化物混合的其它組合也是可行的。可裂變金屬氫化物可以包括钚。钚的低熔化溫度(約640°C )使得其氫化物顆粒不優(yōu)選作為反應(yīng)堆燃料以驅(qū)動(dòng)蒸汽發(fā)生器，但是可以用于需要較低反應(yīng)堆溫度的其它用途?？闪炎兘饘贇浠锟梢园浠Q。因?yàn)槠涓呷刍瘻囟?約1755°C )，釷使得可以進(jìn)行反應(yīng)堆的較高溫度操作。在某些實(shí)施方式中，使用可裂變金屬氫化物的不同組合以便實(shí)現(xiàn)不同的能量輸出參數(shù)。在某些實(shí)施方式中，核反應(yīng)堆218可以包括一個(gè)或多個(gè)貯氫容器226。貯氫容器可以包括一種或多種非可裂變吸氫材料以吸收自核心排出的氫。非可裂變吸氫材料可以包括核心氫化物的非可裂變同位素。非可裂變吸氫材料可以具有接近可裂變材料的氫化物解離壓力。核心222和貯氫容器2 可以被絕緣層2 隔開。絕緣層可以充當(dāng)中子反射器以減少自核心的中子滲漏。絕緣層可以減低熱反饋。絕緣層可以保護(hù)貯氫容器免于被核核心加熱(例如，來自室中氣體的輻射加熱或?qū)α骷訜?。可以通過環(huán)境氫氣壓力來控制核心有效穩(wěn)態(tài)溫度。可以通過非可裂變吸氫材料所保持的溫度來控制環(huán)境氫氣壓力?？闪炎兘饘贇浠锏臏囟瓤梢元?dú)立于提取中的能量的量。能量輸出可以取決于能量提取系統(tǒng)自核反應(yīng)堆提取動(dòng)力的能力。可以監(jiān)測(cè)反應(yīng)堆核心中的氫氣的純度并周期性再加壓以保持正確的量和同位素含量。在某些實(shí)施方式中，經(jīng)由通過一個(gè)或多個(gè)管(例如，管230A和230B)通到核反應(yīng)堆核心來保持氫氣?？梢酝ㄟ^控制供給至自調(diào)節(jié)核反應(yīng)堆的氫氣壓力來控制自調(diào)節(jié)核反應(yīng)堆的溫度?？梢曰谠谝粋€(gè)或多個(gè)點(diǎn)(例如，在傳熱流體進(jìn)入一個(gè)或多個(gè)井眼的點(diǎn))的傳熱流體溫度來調(diào)節(jié)壓力。在某些實(shí)施方案中，可以基于與處理中地層有關(guān)的一個(gè)或多個(gè)條件來調(diào)節(jié)壓力，并從而調(diào)節(jié)自調(diào)節(jié)核反應(yīng)堆產(chǎn)生的熱能。地層條件可以包括，例如，地層一部分的溫度，地層類型(例如，煤或焦油砂)，和/或應(yīng)用至地層的處理方法的類型。在某些實(shí)施方式中，發(fā)生在自調(diào)節(jié)核反應(yīng)堆中的核反應(yīng)可以通過引入中子吸收氣體來控制。足量的中子吸收氣體可以猝滅自調(diào)節(jié)核反應(yīng)堆中的核反應(yīng)(最終將反應(yīng)堆溫度降低至環(huán)境溫度)。中子吸收氣體可以包括氙“5。在某些實(shí)施方式中，用控制棒來控制活化的自調(diào)節(jié)核反應(yīng)堆的核反應(yīng)。可以將控制棒至少部分地置于自調(diào)節(jié)核反應(yīng)堆的核核心的至少一部分中。控制棒可以形成自一種或多種中子吸收物質(zhì)。中子吸收物質(zhì)可以包括，但是不限于，銀，銦，鎘，硼，鈷，鉿，鏑，釓，釤， 鉺，和銪。目前，本文描述的自調(diào)節(jié)核反應(yīng)堆在活化時(shí)，到達(dá)約900°C的天然溫度輸出極限， 最終隨燃料消耗而衰減。在某些實(shí)施方式中，自調(diào)節(jié)核反應(yīng)堆可以具有這樣的天然能量輸出，其以約1/E(E 有時(shí)稱為歐拉指數(shù)并相當(dāng)于約2. 71828)的速率衰減。在某些實(shí)施方式中，自調(diào)節(jié)核反應(yīng)堆可以具有這樣的天然功率輸出，其在約4年至約8年的時(shí)間段內(nèi)衰減至初始功率的1/E。一般地，一旦地層已加熱至希望的溫度，則需要更少的熱量并且輸入地層以加熱地層的熱能的量隨時(shí)間減少。加熱系統(tǒng)一般包括兩個(gè)或更多個(gè)加熱器。一般將加熱器置于位于地層各處的井眼中。井眼可以包括，例如U-形和L-形井眼或其它形狀的井眼。自調(diào)節(jié)核反應(yīng)堆最初可以向至少一部分井眼提供約300瓦/英尺的功率輸出；并在此后，隨預(yù)先確定的時(shí)間間隔降低至約120瓦/英尺。該預(yù)先確定的時(shí)間間隔可以通過自調(diào)節(jié)核反應(yīng)堆本身的設(shè)計(jì)(例如，核核心所用燃料以及燃料的富集程度)來確定。產(chǎn)品物流(例如，包括甲烷，烴，和/或重?zé)N的物流)可以產(chǎn)生自用由核反應(yīng)堆加熱的傳熱流體加熱的地層。由核反應(yīng)堆或第二核反應(yīng)堆所產(chǎn)生的熱量而產(chǎn)生的蒸汽可以用來重整至少一部分產(chǎn)品物流?？梢灾卣a(chǎn)品物流以制備至少一些分子氫。分子氫可以用來提質(zhì)至少一部分產(chǎn)品物流。可以將分子氫注射入地層。產(chǎn)品物流可以產(chǎn)生自地面提質(zhì)過程。產(chǎn)品物流可以產(chǎn)生自原位熱處理過程。產(chǎn)品物流可以產(chǎn)生自地下蒸汽加熱過程?？梢詫⒅辽僖徊糠终羝⑷氲叵抡羝訜徇^程。至少一些蒸汽可以用來重整甲烷。至少一些蒸汽可以用于發(fā)電。地層中的至少一部分烴可以通過蒸汽和/或來自蒸汽的熱量來使之流動(dòng)。在某些實(shí)施方式中，自調(diào)節(jié)核反應(yīng)堆可以用來發(fā)電(例如，經(jīng)由蒸汽驅(qū)動(dòng)渦輪機(jī))。電可以用于通常與電有關(guān)的任意數(shù)量的用途。特別地，電可以用于與需要能量的原位熱處理過程有關(guān)的用途。來自自調(diào)節(jié)核反應(yīng)堆的電可以用來對(duì)井下電加熱器提供能量。電可以用來冷卻流體以形成處理區(qū)域周圍的低溫屏障(冷凍屏障)，和/或向位于原位熱處理過程場(chǎng)所或其附近的處理設(shè)施供電。在某些實(shí)施方式中，核反應(yīng)堆所產(chǎn)生的電用于電阻式加熱用于使傳熱流體循環(huán)通過處理區(qū)域的導(dǎo)管。在某些實(shí)施方式中，核電用來發(fā)電，其驅(qū)動(dòng)原位熱處理過程所需要的壓縮機(jī)和/或泵(壓縮機(jī)/泵提供壓縮氣體(例如到達(dá)多個(gè)氧化器組件的氧化流體和/或燃料)至處理區(qū)域)。如果用常規(guī)電能來源來驅(qū)動(dòng)原位熱處理過程的壓縮機(jī)和/或泵，則在原位熱處理過程的壽命期間運(yùn)行壓縮機(jī)和/或泵將需要原位熱處理過程的大量成本。自調(diào)節(jié)核反應(yīng)堆的熱轉(zhuǎn)化為電可以不是核反應(yīng)堆產(chǎn)生的熱能的最有效用途。在某些實(shí)施方式中，用自調(diào)節(jié)核反應(yīng)堆產(chǎn)生的熱能來直接加熱地層部分。在某些實(shí)施方式中，將一個(gè)或多個(gè)自調(diào)節(jié)核反應(yīng)堆在地下置于地層中，從而使得產(chǎn)生的熱能直接加熱地層的至少一部分?？梢詫⒁粋€(gè)或多個(gè)自調(diào)節(jié)核反應(yīng)堆在地下置于地層中、在上覆地層之下，從而增加自調(diào)節(jié)核反應(yīng)堆產(chǎn)生的熱能的有效使用?？梢詫⒅糜诘叵碌淖哉{(diào)節(jié)核反應(yīng)堆包入用于進(jìn)一步保護(hù)的材料。例如，可以將置于地下的自調(diào)節(jié)核反應(yīng)堆包入混凝土容器。在某些實(shí)施方式中，可以用傳熱流體提取自調(diào)節(jié)核反應(yīng)堆產(chǎn)生的熱能?？梢杂脗鳠崃黧w將自調(diào)節(jié)核反應(yīng)堆產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)移至和分布通過地層的至少一部分。傳熱流體可以循環(huán)通過自調(diào)節(jié)核反應(yīng)堆能量提取系統(tǒng)的管線。隨著傳熱流體在自調(diào)節(jié)核反應(yīng)堆核心中循環(huán)并由其通過，核反應(yīng)所產(chǎn)生的熱量加熱傳熱流體。在某些實(shí)施方式中，可以用兩種或更多種傳熱流體來傳遞自調(diào)節(jié)核反應(yīng)堆產(chǎn)生的熱能。第一傳熱流體可以循環(huán)通過自調(diào)節(jié)核反應(yīng)堆能量提取系統(tǒng)的管線。第一傳熱流體可以通過換熱器并用來加熱第二傳熱流體。第二傳熱流體可以用于原位處理烴流體，為電解設(shè)備提供動(dòng)力和/或用于其它意圖。第一傳熱流體和第二傳熱流體可以是不同的物質(zhì)。使用兩種傳熱流體可以降低系統(tǒng)和人員不必要地暴露于第一傳熱流體所吸收的任意輻射的風(fēng)險(xiǎn)?？梢允褂每购溯椛湮?例如，亞硝酸鹽或硝酸鹽)的傳熱流體。在某些實(shí)施方式中，能量提取系統(tǒng)包括堿金屬(例如，鉀)熱管。熱管可以通過避免需要機(jī)械泵來將傳熱流體傳送通過核心來進(jìn)一步簡(jiǎn)化自調(diào)節(jié)核反應(yīng)堆。自調(diào)節(jié)核反應(yīng)堆的任意簡(jiǎn)化可以降低發(fā)生故障的機(jī)會(huì)并提高核反應(yīng)堆的安全性。能量提取系統(tǒng)可以包括聯(lián)接至熱管的換熱器。傳熱流體可以自換熱器傳送熱能。傳熱流體可以包括天然或合成油，熔融金屬，熔融鹽，或其它類型的高溫傳熱流體。傳熱流體可以具有在普通操作條件下的低粘度和高熱容。在傳熱流體是熔融鹽或具有在地層中固化潛力的其它流體的情況下，系統(tǒng)的管線可以與電源電連通以在需要時(shí)對(duì)管線進(jìn)行電阻式加熱和/或可以將一個(gè)或多個(gè)加熱器置于管線中或相鄰于管線以保持傳熱流體為液態(tài)。在某些實(shí)施方式中，將絕緣的導(dǎo)體加熱器置于管線之中。絕緣的導(dǎo)體可以熔化管中的固體。圖5描述原位熱處理系統(tǒng)一個(gè)實(shí)施方案的示意圖解，其置于地層232中，具有使用自調(diào)節(jié)核反應(yīng)堆218的U-形井眼234。圖5描述的自調(diào)節(jié)核反應(yīng)堆218可以產(chǎn)生約70麗的熱能。U-形井眼可以通過上覆地層236下伸并進(jìn)入含烴層238。相鄰于上覆地層236的
14井眼234中的管線可以包括絕緣部分M0。隔熱的儲(chǔ)油罐242可以經(jīng)過管線244接收來自地層232的熔融鹽。管線244可以運(yùn)輸溫度為約350°C至約500°C的熔融鹽。儲(chǔ)油罐中的溫度可以取決于所用熔融鹽的類型。儲(chǔ)油罐中的溫度可以為大約350°C。泵可以通過管線 246將熔融鹽移動(dòng)至自調(diào)節(jié)核反應(yīng)堆218。各泵可能需要移動(dòng)，例如Wcg/秒至Ukg/秒的熔融鹽。各自調(diào)節(jié)核反應(yīng)堆218可以向熔融鹽供熱。熔融鹽可以自管線248通至井眼234。 在某些實(shí)施方式中，通過層238的井眼234的加熱部分可以自約8，000英尺(約MOOm)延展至約10，000英尺(約3000m)。來自自調(diào)節(jié)核反應(yīng)堆218的熔融鹽的出口溫度可以是約 550°C。各自調(diào)節(jié)核反應(yīng)堆218可以供給熔融鹽至進(jìn)入地層的約20個(gè)或更多個(gè)井眼234。 熔融鹽流經(jīng)地層并經(jīng)過管線244流返儲(chǔ)油罐M2。在某些實(shí)施方式中，核能用于熱電聯(lián)產(chǎn)過程。在自含烴地層(例如焦油砂地層)產(chǎn)生烴的實(shí)施方式中，所產(chǎn)生的烴可以包括一種或多種含重?zé)N的部分。烴可以用多于一種過程產(chǎn)生自地層。在某些實(shí)施方式中，核能用來幫助產(chǎn)生至少某些烴?？梢詫⑺a(chǎn)生的重?zé)N中的至少某些經(jīng)受熱解溫度。可以用熱解重?zé)N來產(chǎn)生蒸汽。蒸汽可以用于許多意圖包括， 但不限于，發(fā)電，轉(zhuǎn)化烴，和/或提質(zhì)烴。在某些實(shí)施方式中，用自調(diào)節(jié)核反應(yīng)堆加熱傳熱流體。可以將傳熱流體加熱至允許蒸汽產(chǎn)生的溫度(例如，約550°C至約600°C)。在某些實(shí)施方式中，原位熱處理過程氣體和/或燃料通至重整設(shè)備。在某些實(shí)施方式中，原位熱處理過程氣體與燃料混合，然后通至重整設(shè)備。原位熱處理過程氣體的一部分可以進(jìn)入氣體分離設(shè)備。氣體分離設(shè)備可以自原位熱處理過程氣體移出一種或多種組分以產(chǎn)生燃料和一種或多種其它物流(例如，二氧化碳或硫化氫)。燃料可以包括，但是不限于，氫、具有最大碳數(shù)5的烴或其混合物。重整器設(shè)備可以是蒸汽重整器。重整器設(shè)備可以將蒸汽與燃料(例如甲烷)組合以產(chǎn)生氫。例如，重整設(shè)備可以包括水煤氣變換反應(yīng)催化劑。重整設(shè)備可以包括一個(gè)或多個(gè)能使氫與其它組分分離的分離系統(tǒng)(例如膜和/或變壓吸附系統(tǒng))。燃料和/或原位熱處理過程氣體的重整可以產(chǎn)生氫物流和碳氧化物物流。燃料和/或原位熱處理過程氣體的重整可以用本領(lǐng)域用于催化和/或熱重整烴以產(chǎn)生氫的已知技術(shù)來進(jìn)行。在某些實(shí)施方式中，用電解來自蒸汽產(chǎn)生氫。氫物流的一部分或全部可以用于其它意圖例如，但不限于，用于原位或易位氫化烴的能源和/或氫源。自調(diào)節(jié)核反應(yīng)堆可以用來在相鄰位于含烴地層的設(shè)施處產(chǎn)生氫。由于氫以多種方式用于在含烴地層就地轉(zhuǎn)化和提質(zhì)烴，在含烴地層就地產(chǎn)生氫的能力是高度有利的。在某些實(shí)施方式中，用地層中儲(chǔ)存的熱能加熱第一傳熱流體。按照多種不同熱處理方法，可以在地層中獲得熱能。相對(duì)許多目前的恒定輸出核反應(yīng)堆，自調(diào)節(jié)核反應(yīng)堆具有數(shù)種優(yōu)勢(shì)。然而，存在數(shù)種新核反應(yīng)堆，其設(shè)計(jì)已受到建筑管理批準(zhǔn)。核能可以通過多種不同類型的可用核反應(yīng)堆和目前正在研發(fā)的核反應(yīng)堆(例如IV代反應(yīng)堆)來提供。在某些實(shí)施方式中，核反應(yīng)堆包括超高溫反應(yīng)堆(VHTR)。VHTR可以使用例如氦作為冷卻劑來驅(qū)動(dòng)用于原位處理烴流體的氣體渦輪機(jī)，為電解設(shè)備提供動(dòng)力，和/或用于其它意圖。VHTR可以產(chǎn)生的熱多至約950°C或更高。在某些實(shí)施方式中，核反應(yīng)堆包括鈉冷式快速反應(yīng)堆(SFR)。SFR可以設(shè)計(jì)為較小規(guī)模(例如，50MWe)并因此可以以更高性價(jià)比就地制備以用于原位處理烴流體，為電解設(shè)備提供動(dòng)力，和/或用于其它意圖。SFR可以具有
15模塊化設(shè)計(jì)并因此可能便于移動(dòng)。SFR可以產(chǎn)生的溫度為約500°C至約600°C，約525°C至約5751，或討01至約560°C。在某些實(shí)施方式中，用球床式反應(yīng)堆來提供熱能。球床式反應(yīng)堆可以產(chǎn)生多至 165MWe。球床式反應(yīng)堆可以產(chǎn)生的溫度為約500°C至約1100°C，約800°C至約1000°C，或約900°C至約950°C。在某些實(shí)施方式中，核反應(yīng)堆包括超臨界水冷式反應(yīng)堆(SCWR)，其至少部分基于先前的輕水反應(yīng)堆(LWR)和超臨界化石燃料鍋爐。SCWR可以產(chǎn)生的溫度為約 400°C至約 650°C，約 450°C至約 550°C，或約 500°C至約 550°C。在某些實(shí)施方式中，核反應(yīng)堆包括鉛冷式快速反應(yīng)堆(LFR)。LFR可以以一系列尺寸制成，從模塊化系統(tǒng)直至數(shù)百兆瓦或更高。LFR可以產(chǎn)生的溫度為約400°C至約900°C，約 500°C至約 850°C，或約 550°C至約 800°C。在某些實(shí)施方式中，核反應(yīng)堆包括熔融鹽反應(yīng)堆(MSR)。MSR可以包括可裂變，可轉(zhuǎn)換，和裂變同位素，其溶于沸點(diǎn)為約1400°C的熔化氟化物鹽。熔化氟化物鹽可以充當(dāng)反應(yīng)堆燃料和冷卻劑。MSR可以產(chǎn)生的溫度為約400°C至約900°C，約500°C至約850°C，或約 600°C至約 800°C。在某些實(shí)施方式中，用兩種或更多種傳熱流體(例如，熔融鹽)來將熱能傳遞至含烴地層和/或自其傳遞出熱能。可以加熱(例如用核反應(yīng)堆)第一傳熱流體?？蓪⒌谝粋鳠崃黧w循環(huán)通過地層的至少一部分中的多個(gè)井眼以便加熱地層的該部分。第一傳熱流體可以具有第一溫度范圍，在此范圍中第一傳熱流體為液體形式且穩(wěn)定存在?？蓪⒌谝粋鳠崃黧w循環(huán)通過地層的一部分直至該部分到達(dá)希望的溫度范圍(例如，接近第一溫度范圍上端的溫度)?？梢约訜?例如用核反應(yīng)堆)第二傳熱流體。第二傳熱流體可以具有第二溫度范圍，在此范圍內(nèi)第二傳熱流體為液體形式并穩(wěn)定存在。第二溫度范圍的上端可以更熱并超過第一溫度范圍。第二溫度范圍的低端可以與第一溫度范圍重疊。可將第二傳熱流體循環(huán)通過地層的一部分中的多個(gè)井眼以便將地層的該部分加熱至比用第一傳熱流體所可能實(shí)現(xiàn)的溫度更高的溫度。使用兩種或更多種不同的傳熱流體的優(yōu)勢(shì)可以包括例如下述能力將地層的一部分加熱至比通?？赡軠囟雀叩枚嗟臏囟炔⑶冶M可能少地使用其它補(bǔ)充加熱方法(例如電加熱器)以增加整體效率。如果無法獲得具有能將地層的一部分加熱至所希望溫度的溫度范圍的傳熱流體，則將必需使用兩種或更多種不同的傳熱流體。在某些實(shí)施方式中，在含烴地層的一部分已被加熱至希望的溫度范圍之后，可將第一傳熱流體再循環(huán)通過地層的該部分。在再循環(huán)通過地層之前第一傳熱流體可以是不加熱的(而不是在熔融鹽的情況下(如果必需)，將傳熱流體加熱至熔點(diǎn))?？梢允褂糜捎诘貙拥南惹霸粺崽幚硪呀?jīng)儲(chǔ)存在地層該部分中的熱能來加熱第一傳熱流體。然后，可將第一傳熱流體自地層轉(zhuǎn)移出來，從而使得第一傳熱流體回收的熱能可以重新用于在地層該部分中，在該地層第二部分，和/或其它地層中的某些其它過程。
實(shí)施例下文描述非限制性實(shí)施例。功率需求模擬。進(jìn)行模擬以確定用熔融鹽加熱地層的功率需求。將熔融鹽循環(huán)通過含烴地層中的井眼并隨時(shí)間評(píng)價(jià)用熔融鹽加熱地層的功率需求。改變井眼之間的距離以確定其對(duì)功率需求的效果。圖6描述原位熱處理功率注入需求的曲線250，其涉及功率(W/ft) (y_軸)_時(shí)間 (yr)(x-軸)。圖7描述井眼間不同間距的原位熱處理功率注入需求，其涉及功率(W/ft) (y-軸)-時(shí)間(天)(x-軸)。曲線252-260描述圖7中的結(jié)果。曲線252描述間距約14. 4 米的加熱器井眼的所需功率-時(shí)間。曲線254描述間距約13. 2米的加熱器井眼的所需功率-時(shí)間。曲線256描述加拿大阿爾伯塔的Grosmont地層的所需功率-時(shí)間，其中加熱器井眼呈六角形式分布且間距約12米。曲線258描述間距約9. 6米的加熱器井眼的所需功率-時(shí)間。曲線260描述間距約7. 2米的加熱器井眼的所需功率-時(shí)間。從圖7的圖示可知，曲線258表示的井眼間距是大約相關(guān)于某些核反應(yīng)堆隨時(shí)間的功率輸出的間距(例如，至少一些核反應(yīng)堆具有在例如約4至約9年內(nèi)衰減至約1/E的功率輸出)。圖7中的曲線252-256描述間距約12米至約14. 4米的加熱器井眼的所需功率輸出。大于約12米的加熱器井眼之間的間距將需要比某些核反應(yīng)堆將所能提供的更多的能量輸入。小于約8米的加熱器井眼之間的間距(例如，圖7曲線260所示)可能無法有效利用某些核反應(yīng)堆所提供的能量輸入。圖8描述對(duì)于井眼間不同間距的原位熱處理的儲(chǔ)層平均溫度(°C ) (y_軸)-時(shí)間 (天)(X-軸)。曲線252-260基于井間距的功率輸入需求描述地層溫度隨時(shí)間的增加。在某些實(shí)施方式中，含烴地層原位熱處理的目標(biāo)溫度例如可以為約350°C。目標(biāo)地層溫度可以取決于至少地層類型和/或所希望的烴產(chǎn)品而變化。圖8中曲線252460的井眼間距與圖 7中曲線252460的那些相同。圖8中的曲線252-256描述間距約12米至約14. 4米的加熱器井眼的地層溫度隨時(shí)間的增加。大于約12米的加熱器井眼之間的間距可能過于緩慢地加熱地層，從而使得可能需要比某些核反應(yīng)堆將所能提供的更多的能量(在該實(shí)施例中特別是在約5年之后)。小于約8米的加熱器井眼之間的間距(例如圖8曲線260所示) 對(duì)于某些原位熱處理情況來說將過于快速地加熱地層。由圖8的圖示可知，曲線258所示的井眼間距可以是在希望的時(shí)間框架(例如約5年)內(nèi)實(shí)現(xiàn)約350°C的典型目標(biāo)溫度的間距。基于本說明書，本發(fā)明各個(gè)方面的其它變型和備擇實(shí)施方案對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來說將是明顯的。因此，本說明書僅解釋為示例性，其目的是教導(dǎo)本領(lǐng)域技術(shù)人員實(shí)施本發(fā)明的一般方式。應(yīng)理解，本文所展示和描述的發(fā)明形式視為目前優(yōu)選的實(shí)施方式。可以取代本文說明和描述的那些要素和物質(zhì)，可以顛倒各部分和過程，并且可以獨(dú)立地運(yùn)用的本發(fā)明的某些特征，而本領(lǐng)域技術(shù)人員在獲得本說明書的教益之后對(duì)其都將明了。可以對(duì)本文描述的要素進(jìn)行改變而不背離下述權(quán)利要求中所描述的本發(fā)明的主旨和范圍。此外，應(yīng)理解本文獨(dú)立描述的特征可以在某些實(shí)施方式加以組合。
權(quán)利要求
1.用于自地下地層產(chǎn)生烴的原位熱處理系統(tǒng)，其包括 地層中的多個(gè)井眼；置于至少兩個(gè)井眼中的至少一個(gè)加熱器；和自調(diào)節(jié)核反應(yīng)堆，將其配置以向至少一個(gè)加熱器提供能量以將地層溫度提高至使得可以自地層產(chǎn)生烴的溫度；其中自調(diào)節(jié)核反應(yīng)堆的溫度通過控制向自調(diào)節(jié)核反應(yīng)堆供給的氫壓力來控制，而其中所述壓力基于地層條件來調(diào)節(jié)。
2.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述自調(diào)節(jié)核反應(yīng)堆包括核心，其中所述核心包括粉化的可裂變金屬氫化物材料。
3.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中通過引入中子吸收物質(zhì)降低自調(diào)節(jié)核反應(yīng)堆的溫度。
4.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中通過引入中子吸收氣體降低自調(diào)節(jié)核反應(yīng)堆的溫度。
5.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述自調(diào)節(jié)核反應(yīng)堆將溫度保持在約500°C至約650°C。
6.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述自調(diào)節(jié)核反應(yīng)堆在地下置于地層中。
7.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述自調(diào)節(jié)核反應(yīng)堆在地下置于地層中、在上覆地層之下。
8.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述自調(diào)節(jié)核反應(yīng)堆提供的能量包括通過循環(huán)系統(tǒng)使其循環(huán)經(jīng)過至少一個(gè)加熱器的傳熱流體。
9.權(quán)利要求8的系統(tǒng)，其中所述傳熱流體是熔融鹽。
10.權(quán)利要求8的系統(tǒng)，其中傳熱流體的至少一部分直接循環(huán)經(jīng)過自調(diào)節(jié)核反應(yīng)堆。
11.自地下地層產(chǎn)生烴的方法，所述方法包括使用如權(quán)利要求1-10中任一項(xiàng)所描述的系統(tǒng)。
全文摘要
本文描述處理地下地層的系統(tǒng)和方法。用于處理地下地層的系統(tǒng)可以包括地層中的多個(gè)井眼。系統(tǒng)可以包括位于至少兩個(gè)井眼中的至少一個(gè)加熱器。系統(tǒng)可以包括自調(diào)節(jié)核反應(yīng)堆。自調(diào)節(jié)核反應(yīng)堆可以向至少一個(gè)加熱器提供能量以將地層溫度提高至使得可以自地層產(chǎn)生烴的溫度。自調(diào)節(jié)核反應(yīng)堆的溫度可以通過控制向自調(diào)節(jié)核反應(yīng)堆供給的氫壓力來控制。壓力可以基于地層條件來調(diào)節(jié)。
文檔編號(hào)E21B36/00GK102203377SQ200980143670
公開日2011年9月28日 申請(qǐng)日期2009年10月9日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月13日
發(fā)明者H·J·萬嘉, S·V·源 申請(qǐng)人:國際殼牌研究有限公司