[發(fā)明專利]用于壓控環(huán)境的進(jìn)入系統(tǒng)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380031007.3
• 申請日: 2013-06-12
• 公開（公告）號: CN104364350A
• 公開（公告）日: 2015-02-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: C·克拉西科;J·W·帕藤
• 申請（專利權(quán)）人: 紅葉資源公司
• 主分類號: C10G1/00
• 分類號: C10G1/00;C10G11/00
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 趙蓉民

相關(guān)申請

本申請要求提交于2012年6月13日的美國臨時(shí)申請第61/659,249號的權(quán)益，其通過引用并入本文中。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明一般涉及進(jìn)入其中正發(fā)生熱解的壓控環(huán)境的儀器。因此，本發(fā)明涉及機(jī)械工程和化學(xué)工程領(lǐng)域。

背景技術(shù)

盡管有價(jià)格提高與其它經(jīng)濟(jì)和地緣政治的擔(dān)憂，但對于化石燃料的全球和本國需求持續(xù)上升。隨著這樣的需求持續(xù)上升，對尋找另外的經(jīng)濟(jì)可行的化石燃料資源的研究和調(diào)查相應(yīng)地增加。歷史上，許多人已認(rèn)識到存儲在例如油頁巖、煤和瀝青砂沉積物中的巨大量的能量。然而，這些資源在經(jīng)濟(jì)上有競爭力的開采方面仍是困難的挑戰(zhàn)。加拿大瀝青砂已示出此類努力可以是碩果累累的，盡管仍有許多挑戰(zhàn)，尤其包括環(huán)境影響、產(chǎn)品質(zhì)量與生產(chǎn)成本和加工時(shí)間。

全世界油頁巖儲量估計(jì)范圍從兩萬億桶油到幾乎七萬億桶油，這取決于估計(jì)來源。無論如何，這些儲量代表巨大體積并仍是基本未被利用的資源。大量公司和調(diào)查者持續(xù)研究并測試從此類儲量開采石油的方法。在油頁巖工業(yè)中，提取的方法包括通過爆炸來產(chǎn)生的地下碎石豎筒、原位方法諸如原位轉(zhuǎn)換工藝(ICP)方法(殼牌石油)，以及在鋼制干餾罐內(nèi)加熱。其它方法包括原位射頻加熱(微波)和“改進(jìn)的”原位工藝，其中地下采礦、爆破和干餾已組合以使地層形成碎石從而允許更優(yōu)的傳熱和產(chǎn)物移除。

在通常的油頁巖工藝中，所有工藝都面對在經(jīng)濟(jì)和環(huán)境擔(dān)憂上的權(quán)衡。當(dāng)前工藝都沒有單獨(dú)滿足經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和技術(shù)挑戰(zhàn)。此外，全球變暖的擔(dān)憂引起解決與此類工藝關(guān)聯(lián)的二氧化碳(CO₂)排放的另外措施。需要完成環(huán)境管理工作而仍提供高體積的成本有效的油生產(chǎn)的方法。

地下原位概念基于其產(chǎn)生高體積同時(shí)避免采礦成本的能力而出現(xiàn)。盡管可實(shí)現(xiàn)由避免采礦而引起的成本節(jié)省，但由于固體油頁巖的極低導(dǎo)熱率和高比熱，因此原位方法需要長時(shí)期加熱地層。可能對于任何原位工藝的最顯著挑戰(zhàn)是可隨著地下淡水含水層發(fā)生的水污染的不確定性和長期潛在性。在殼牌公司的ICP方法的情況下，“凍結(jié)壁”用作屏障以保持含水層和地下處理區(qū)之間分離。已結(jié)論性地表明長期防止污染，并且如果凍結(jié)壁失效則幾乎沒有補(bǔ)救辦法，因此希望其它方法解決此類環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。

一種解決這些問題中的許多的方法和系統(tǒng)在美國專利第7,862,705號中公開，該專利標(biāo)題為“Methods?of?Recovering?Hydrocarbons?from?hydrocarbonaceous?Material?Using?a?Constructed?Infrastructure?and?Associated?Systems”，其全部內(nèi)容通過引用并入本文中。在該專利中，公開了從含烴材料開采烴的方法，包括形成構(gòu)造化滲透性控制基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。該構(gòu)造化基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)限定基本密閉的體積。采出的含烴材料諸如油頁巖可引入到該控制基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)以形成含烴材料的可滲透體。可滲透體可由可滲透體內(nèi)的嵌入導(dǎo)管加熱到足以重整烴并從那里移除烴，留下貧頁巖或其它泥土材料。移除的烴可收集以便進(jìn)一步加工，在工藝中用作補(bǔ)充燃料或添加劑，和/或在沒有進(jìn)一步處理的情況下直接使用。貧頁巖或其它材料可保持在基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)中。控制基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)可包括全內(nèi)襯的不可滲透的墻壁，或具有基本不可滲透的底部和頂蓋的不可滲透的側(cè)壁。

在操作中，溫度、壓力和其它變量可充分受控制以產(chǎn)生希望的產(chǎn)物。因?yàn)樵诳刂苹A(chǔ)結(jié)構(gòu)打洞可導(dǎo)致不希望地釋放烴氣體，這可引起環(huán)境擔(dān)憂，所以進(jìn)入布置在控制基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)內(nèi)的溫度和/或壓力傳感器可引起挑戰(zhàn)。由于這些和其它原因，希望在操作期間防止或最小化含烴氣體從控制基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)釋放。

發(fā)明內(nèi)容

公開了用于壓控環(huán)境的進(jìn)入系統(tǒng)，其可在進(jìn)入布置在其中的傳感器時(shí)防止或最小化氣體和蒸氣從控制基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)釋放。該系統(tǒng)可包括加壓區(qū)，該加壓區(qū)在其中具有第一流體諸如含烴氣體、水蒸汽及其混合物，并且至少部分地由屏障諸如控制基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的墻壁限定，該屏障將加壓區(qū)和較低壓力區(qū)分離。該系統(tǒng)也可包括捕集器，該捕集器通過屏障的至少一部分將加壓區(qū)和較低壓力區(qū)流體地連接，該捕集器在其中具有第二流體諸如油或水，該第二流體形成密封以防止第一流體逃離加壓區(qū)。另外，該系統(tǒng)可包括延伸通過捕集器和屏障進(jìn)入加壓區(qū)的至少一條線纜。該線纜可運(yùn)作以在加壓區(qū)內(nèi)通信。例如，線纜可將溫度或壓力傳感器連接到位于控制基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)外的處理器，該處理器可用來監(jiān)控并控制在控制基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)內(nèi)的溫度和/或壓力。該系統(tǒng)可特別適于將第一流體維持在其中大量線纜經(jīng)由屏障的加壓區(qū)內(nèi)。