DE2427031A1 - Extn of oil, sulphur, etc. from natural deposits - using microwave energy for prim or tert prodn - Google Patents
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Abstract
Description
VERFAHREN ZUR ABSCHEIDUNG BZW.TRENNUNG VON IM FESTEN TRACER BEFINDLICHEN, IN FLÜSSIGKEITS- BZW. GASPHASE BRINGBAREN STOFFEN Die vorliegende Erfindung bezicht sich auf ein Verfahren zur Abscheidung bzw. Trennung von im festen Träger, insbesondere im Gestein befindlichen, in Flüssigkeits-bzw. Gasphase bringbaren Stoffen von grösserer Permeabi-.PROCESS FOR DEPOSITING OR SEPARATING ITEMS IN THE FIXED TRACER, IN LIQUID OR GAS PHASE BRINGABLE MATERIALS The present invention is not applicable refer to a method for the deposition or separation of in the solid support, in particular located in the rock, in liquid or. Substances that can be brought into the gas phase are larger Permeabi-.
lität und Dielektrizität als der Träger, insbesondere vom Mineralöl, vom Schwefel und von ähnlichen Stoffen.quality and dielectricity as the carrier, especially of mineral oil, of sulfur and similar substances.
Zur Ausbeute vom Mineralöl und von ähnlichen Stoffen sind verschiedene Verfahren bekannt Bei dem, zur Ölausbeute meistverbreitften, sogenannten primaren Erbauverfahren ist die, in der ölhaltigen Bodenschicht zur Ver-. The yield of mineral oil and similar substances are different Process known In the, for Oil yield most widespread, so-called Primary construction method is that in the oil-containing soil layer for ver.
fügung stehende potentielle Lagerstättenenergie verwendet.Disposable potential deposit energy is used.
Hit dieser Methode kann nur ein verhältnismässig kleiner Anteil /20-40%/ des zur Verfügung stehenden Ölvorrats versiecht werden.Only a relatively small proportion / 20-40% / of the available oil supply are burned up.
Im Interesse der Erhöhung der Ölausbeute wurden verschiedenartige sekundare und ternäre Erbauverfahren ausgearbeitet. Das Wesen dieser Verfahren besteht darin, dass in entsprechender Entfernung von der Ausbeutenstelle verschiedene Stoffe und Energieträger in die zu versiechenden Speicher befördert sind, wodurch die Ausbeute eines Teiles des rückgebliebenen Öls ermöglicht ist. Es sind thermische Ölaustreibverfahren und auf der Verwendung von oberflächenaktiven Stoffen beruhende Olaustreibverfahren bekannt. Die weitestverbreiteten sind: das Verbrennen "in 8itutf des öls, Einpressung vom Wasserdampf und Heisswasser, Einpressung von oberflächenaktive Stoffe enthaltendem Wasser usw. In the interest of increasing the oil yield, various Secondary and ternary building methods worked out. The essence of these procedures is there in the fact that at a corresponding distance from the point of extraction various substances and energy sources are transported to the storage to be smoked, thereby reducing the yield a part of the remaining oil is made possible. They are thermal oil expulsion processes and oleic blowing processes based on the use of surfactants known. The most widespread are: the burning "in 8itutf of the oil, injection from steam and hot water, injection of surface-active substances Water etc.
Die offenkundige Mangelhaftigkeit der bekannten Verfahren besteht darin, dass ihr Wirkungsgrad ungenügend, ihre Durchführung schwer und kostspielig ist, ferner darin, dass sie nur bei bestimmten Ölfeldern und nur in bestimmter Phase der Ausbeute verwendbar sind. The obvious inadequacy of the known procedures exists that their efficiency is insufficient, their implementation difficult and costly is, furthermore, that it is only available in certain oil fields and only in a certain phase the yield are usable.
Der Zweck der Erfindung ist die Beseitigung der Mangelhaftigkeiten der bekannten Verfahren. The purpose of the invention is to eliminate the deficiencies the known procedures.
nie 4ufgahe dey Erfindung ist die Ausarbeitung eines Verfahrens zur Ausscheidung bzw. Trennung von im festen Trager befindlichen, in Flssigkeits- bzw. Gasphase bringbaren Stoffen, insbesondere vom Mineralöl, vom Schwefel und von ähnlichen Stoffen das bei jedwedem Speicher, in jedweder Phase der Ausbeute mit ausreichendem Wirkungsgrad und wirtachaftlich verwendet werden kann. never 4ufgahe dey invention is the elaboration of a method for Excretion or separation of those in the solid support, in liquid resp. Substances that can be brought into the gas phase, in particular from mineral oil, from sulfur and of similar substances that in every store, in every phase of the yield can be used with sufficient efficiency and economically.
Erfindungsgemäss wird di.ese Aufgabe dadurch gelöst, dass im Träger ein elektromagnetisches F@Ld von einer, in das die abzuscheiden bzw. zu trennen beabsichtigten Stoffe kennzeichnende Mitschwingungsband fallenden Frequenz erzeugt wird und die aus dom Träger mit Zeitunterschied austretenden Stoffe abgesondert werden. According to the invention, this object is achieved in that in the carrier an electromagnetic F @ Ld of one into which to deposit or separate intended substances characteristic resonance band generated falling frequency and the substances emerging from the carrier with a time difference are secreted will.
Das elektromagnetische Fed wird zweckmässigerweise mit Hilfe eines Strahlungsmittels, vorteilhaft einer Hornantenne, Schlitzantenne und/oder Parabelantenne erzeugt. The electromagnetic Fed is conveniently with the help of a Radiation means, advantageously a horn antenna, slot antenna and / or parabolic antenna generated.
Vor der Abscheidung bzw. Trennung wird vorteilhaft der absorptionsfähigste Teil des Trägers mit Strahlungsmittel und RefJexionsmessm.ittel, zweckmässigerweise mit Strahlung von verminderter Energie eingegrenzt und dann bei der Abscheidung bzw. Trennung wird das Strahlungsmittel auf diesen Teil gerichtet. Before the deposition or separation, it is advantageous to use the most absorptive one Part of the carrier with radiation means and reflectance measuring means, expediently confined with radiation of reduced energy and then during deposition or separation, the radiation means is directed at this part.
Die elektromagnetische Energie wird zweckmässigerweise durch eine Übertragungsleitung zum Strahlungsmittel geleitet. The electromagnetic energy is expediently through a Transmission line passed to the radiation means.
Gleichzeitig können mehrere Trägerschichte selektiv bestrahlt werden. Schichte von Initialhaftwasser sättigung oder von grösserer Wassersättigung können auch bestrahlt werden. Die erhöhte Wassersättigung kann mit zugeführtem Wasser'künstlich zustande gebracht werden. Several carrier layers can be selectively irradiated at the same time. Layers of initial adhesive water saturation or of greater water saturation can also be irradiated. The increased water saturation can be done artificially with added water be brought about.
Das Verfahren gemäs der Erfindung kann unabhängig von den Eigenschaften der Trogerschicht und der darin befindlichen Fluiden sowohl vom technischen, als auch vom wirtschaftlichen Standpunkl aus, entweder bei primärer, oder bei sekundärer, oder aber bei ternärer Ausbeute vorteilhaft verwendet werden. Das Verfahren erfordert wesentlich kleinere Anlage als die bekannten Verfahren, und sichert einen sehr gluten Wirkungsgrad. The method according to the invention can be independent of the properties the trough layer and the fluids contained in it both from the technical, as even from the economic point of view, either with primary or secondary, or they can be used advantageously in the case of ternary yield. The procedure requires Much smaller plant than the known method, and ensures a very gluten Efficiency.
Die Erfindung wird im weiteren aufgrund des in der beigelegten Zeichnung dargestellten Beispieles eingehend beschrieben. The invention is further based on the in the accompanying drawing example shown in detail.
Aus dem Netzgerät 7 ist elektrische Energie von Netzfrequenz in das Magnetron 6 !Reflexklystron, oder sonstigen Mikrowellenumwandler/ geleitet, durch das die Energie von Netzfrequenz in Mikrowellenenergie umgewandelt wird. From the power supply unit 7 electrical energy of the line frequency is in the Magnetron 6! Reflex klystron, or other microwave converter / passed through that the energy from the mains frequency is converted into microwave energy.
Die Mikrowellenenergie. ist durch die, in dem Steigrohr 9 des im Laufe des Erbohrens der ölhaltigen Bodenschichte ausgestalteten rilbrunnens angeordnete /z.B. The microwave energy. is through the, in the riser 9 of the im During the drilling of the oil-bearing soil layer arranged rilbrunnens arranged / e.g.
koaxiale/ Übertragungsleitung in die ölhaltige Schicht 8 geleitet.coaxial / transmission line passed into the oil-containing layer 8.
Die Übertragungsleitung besteht aus einem äusseren Leiter 3 /Mantel/, aus einem inneren Leiter 4 /Kern/ und aus Isolierelementen 5. Zu dem in die. ölhaltige Schicht 8 geführten Ende der Übertragungsleitung wird ein geeigneter Strahlungskopf angeschlossen, welcher aus einer Antenne 2 und einem Reflektor 1 besteht. Die durch die Der tragungsleitung beförderte Mikrowellenenergie ist mit Hilfe des Strahlungskopfes in die ölhaltige Schicht 8 gestrahlt, wodurch darin ein elektromagnetisches Mikrowellenfeld zustande gebracht ist. Mit Hilfe des elektromagnetischen Feldes ist erst das Öl dann das Wasser aus dem vorhandenen Wasser-Öl-Gas-Gemisch abgeschieden. Bei der Abscheidung bleibt sowohl das 1, als auch das Wasser in flüssigem Zustand. Mit den hervorgerufenen Veränderungen kann auch die gUnstige Verwandlung der Kohlenwasserstoffe verursacht werden, die durch gewisse Druckenergie zur Ausbeute des flüssigen Ols beiträgt. Infolge des bei der verwendeten Frequenz sehr grossen Verlustfaktors ./tgj / verwandelt sich ein Teil des Wassers zum Dampf. Der Dampfdruck trägt ebenfalls zur Abscheidung des Öls bei, es soll aher betont werden. dass dieser Effekt nur einen unbedeutenden Teil des ganzen Wirkungsmechanismus ausmacht, sodass das Verfahren einen sehr guten Wirkungsgrad hat. The transmission line consists of an outer conductor 3 / sheath /, from an inner conductor 4 / core / and from insulating elements 5. To the in the. oily Layer 8 at the end of the transmission line will be a suitable radiation head connected, which consists of an antenna 2 and a reflector 1. By The microwave energy carried on the transmission line is with the help of the radiation head radiated into the oil-containing layer 8, creating an electromagnetic microwave field therein is brought about. Only with the help of the electromagnetic field is the oil then the water is separated from the existing water-oil-gas mixture. at the Separation remains both the 1 and the water in a liquid state. With the Induced changes may also favor the transformation of hydrocarbons caused by certain pressure energy to yield the liquid oil contributes. As a result of the very large loss factor ./tgj / a part of the water turns into steam. The vapor pressure also contributes for the separation of the oil, it should rather be emphasized. that this effect only makes up an insignificant part of the whole mechanism of action, so the process has a very good efficiency.
Die Behandlung mit elektromagnetischem Mikrowellenfeld kann in einem oder mehreren Brunnen oder in dem ganzen Trägergestein gleichzeitig, kontinuierlich /sogar jahrzehntenlang/ oder periodisch verwendet werden. Die Beförderung der. elektromagnetischen Energie in die Trägerschicht kann mit einem verhältnismässig kleinen Energieverlust durchgefihrt werden. Die Energie von die Resonanz der Erscheinung kennzeichnender Frequenz /grösser als 1 GHz/ übt so eine Wirkung .uf das Wasser in dem Stoff aus, dass dieses gezwungen ist, mit grosser Geschindigkeit abzufliessen. Diese Wirkung tritt als die Resultante mehrerer Teilerscheinungen auf, von welchen das selektive Wellenabsorptionsvermögen des Wassers, sowie die die Dielektrizitätskonstante bzw die magnetische Perraeabilität erhöhende Wirkung des alternierenden elektromagnetischen Feldes die bedeutendsten sind. Das Wasser fliesst als Ergebnis dieser komplexen Wirkung teilweise durch thermische Verdampfung, teilweise durch mechanische Bewegung aus dem Träger ab. Treatment with electromagnetic microwave fields can be carried out in one or several wells or in the entire carrier rock simultaneously, continuously / can even be used for decades / or periodically. The carriage of the. electromagnetic Energy can be transferred to the carrier layer with a relatively small loss of energy be carried out. The energy of the resonance of the apparition is more characteristic Frequency / greater than 1 GHz / has such an effect on the water in the substance, that this is forced to flow off with great speed. This effect appears as the resultant of several partial phenomena, of which the selective Wave absorption capacity of water, as well as the dielectric constant or the magnetic permeability increasing effect of the alternating electromagnetic Field are the most important. The water flows as a result of this complex Effect partly through thermal evaporation, partly through mechanical movement from the carrier.
Die Energieübertragung kann in beschriebener Weise mit verhAltnismMssig einfachen Mitteln durchgeführt werden und ist praktisch verlustfrei. The energy transfer can be in the manner described with relative simple means and is practically lossless.
Selbstverständlich absorbieren auch de in den Verbindungen des Mineralöls hefindlichen hoch flüchtigen Stoffe von verhältnismässig Wasser Dielektrizität und Permeabilität Energie, odass deren Gase und Dämpfe auch zur Ausbeute des Mineralöl beitragen. Of course, de absorb in the compounds of the mineral oil hostile highly volatile substances of relatively water dielectric and Permeability energy, or their gases and vapors also contribute to the yield of the mineral oil contribute.
Wenn die Mikrowellenenergie z.B. durch eine, im Steigrohr des bestehenden Brunnens abgeführten Obertragungsleitung in die entspruchende Schicht geleitet ist, verwandt sich etwa 70-80% der Energie an der Verwendungsstelle, d.h. im Stoffe selbst, zur Nutzenergie. Bei der Umwandlung der Energie von Netzfrequenz zur Mikrowellenenergie ist der Verlust vom Wirkungsgrad des Magnetrons bestimmt. Der bei der Strahfting auftretende Verlust ist verschwindend klein, weil der Absorptionsstoff die ganze ausgestrahlte Energiemenge mit ausgezeichnetem Wirkungsgrad absorbiert. If the microwave energy e.g. through a, in the riser of the existing The transmission line discharged from the well is routed into the corresponding layer, About 70-80% of the energy is used at the point of use, i.e. in the substance itself, to useful energy. When converting the energy from mains frequency to microwave energy the loss is determined by the efficiency of the magnetron. The one in the strahfting Any loss that occurs is negligible because the absorbent material is the whole radiated amount of energy absorbed with excellent efficiency.
Wenn vor dem Beginn der effektiven Ausbeute bei der Verdrehung des mit Antenne und Reflexkasten ausgestalteten Strahlungsmittels - mit verminderter Energie - ein sogenanntes "Zielen" durchgeführt ist /wobei bestimmt wird, in welcher Richtung sich die bestens absorbierenden Schichte befinden/ und die Hochleistung nun in die entsprechende Richtung gestrahlt ist, kann eine Energieübertragung mit sehr gutem Wirkungsgrad erreicht werden. If before the beginning of the effective yield in the twisting of the with antenna and reflex box designed radiation means - with reduced Energy - a so-called "aiming" is performed / determining in which Direction are the best absorbent layers / and the high performance is now blasted in the appropriate direction, an energy transfer can with very good efficiency can be achieved.
Das beschriebene Verfahren kann in jedweder Phase der Ausbeute und bei jedwedem Feld / auch bei Feld mit einem oder zwei Etagen/ ve@wendet werden. Die Bestrahlungs methode der Mikrowellenenergie kann den Umständen entsprechend verändert werden. The procedure described can be used in any phase the Yield and in any field / also in fields with one or two floors / ve @ turns will. The irradiation method of the microwave energy may vary according to the circumstances to be changed.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OHW | Rejection |