(57)【要約】  炭化水素を含有した層を処理する方法を開示する。本方法は層の第１区画内の１以上の第１ヒーターにより第１区画を加熱することを含む。第１の炭化水素の少なくともいくらかに移動性をもたせるように、第１区画において第１の炭化水素を加熱する。移動性をもたせた第１の炭化水素の少なくともいくらかを、層の第２区画内に配置された産出井を通して産出する。第２区画は第１区画に実質的に隣接して配置される。第２区画の一部は、第１ヒーターからの熱により伝導加熱されないが、移動性をもたせた第１の炭化水素からいくらかの熱が与えられる。第２区画内の１以上の第２ヒーターにより第２区画に熱を与えて第２区画を更に加熱する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭化水素を含有した層を処理する方法であって、
前記層の第１区画内の１以上の第１ヒーターにより前記第１区画に熱を加え；
前記第１区画内の第１の炭化水素の少なくともいくらかに移動性をもたせるように前記第１の炭化水素を加熱し；
移動性をもたせた第１の炭化水素の少なくともいくらかを、前記第１区画に実質的に隣接して配置されている前記層の第２区画内に設けられた産出井を通して産出し、その際、前記第２区画の一部は、前記第１ヒーターからの熱により伝導加熱されないが、前記移動性をもたせた第１の炭化水素からいくらか熱が加えられ；そして
前記第２区画内の１以上の第２ヒーターにより前記第２区画に熱を加えて前記第２区画を更に加熱する；
ことを含む方法。
【請求項２】
前記第２区画内の第２の炭化水素の少なくともいくらかに移動性をもたせるように前記第２の炭化水素を加熱し、そして移動性をもたせた第２の炭化水素の少なくともいくらかを前記第２区画から産出することを更に含み、前記移動性をもたせた第２の炭化水素における少なくともいくらかの炭化水素が最初に前記第２区画内に存在していた、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
移動性をもたせた第１の炭化水素を前記第１区画から前記第２区画に流すことによって前記第２区画に熱を伝達することを更に含む、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
移動性をもたせた第１の炭化水素から少なくともいくらかの熱が、前記層の前記第２区画における前記産出井の近接部分に対流にて伝えられる、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記第２区画の一部が前記産出井の近接している、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記１以上の第１ヒーターが前記第１区画を伝導加熱する、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記１以上の第２ヒーターが前記第２区画を伝導加熱する、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
加えられた熱により前記第１区画及び／又は前記第２区画の浸透性を高める、請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
加えられた熱により前記第１区画及び／又は前記第２区画内の少なくともいくらかの炭化水素を熱分解する、請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記層に熱を加える前に前記第１区画及び／又は前記第２区画の排水を行うことを更に含む、請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記第１区画の体積が前記第２区画の体積の約７０％〜約１３０％である、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
前記第１区画に流体を注入して第１の炭化水素の少なくともいくらかを前記第２区画に移動させることを更に含む、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
前記第１ヒーターからの熱の重ね合わせが前記第２区画内の前記産出井の近接部分に重ならない、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
前記第２区画内の前記産出井の近接部分の温度が約２００℃以下となるように前記温度を制御することを更に含む、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
前記産出井の近接部分の温度が約２００℃の温度に達したとき、前記第２区画内の前記産出井における産出を抑制又は停止することを更に含む、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１６】
前記第２区画内の第２の炭化水素の少なくともいくらかに移動性をもたせるように前記第２の炭化水素を加熱し；そして
移動性をもたせた第２の炭化水素の少なくともいくらかを前記層の第３区画内に配置された産出井を通して産出し、その際、前記第３区画における前記産出井の近接部分に前記移動をもたせた第２の炭化水素からいくらかの熱を加える；
ことを更に含む請求項１〜１５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１７】
前記層の前記第３区画を前記層の前記第２区画に実質的に隣接して配置する、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記層の前記第３区画が前記第２ヒーターからの熱により伝導加熱されない、請求項１６又は１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記第３区画内の１以上の第３ヒーターにより前記第３区画に熱を加えて前記第３区画を更に加熱することを更に含む、請求項１６〜１８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２０】
前記第３区画内の第３の炭化水素の少なくともいくらかに移動性をもたせるように前記第３の炭化水素を加熱し、そして移動性をもたせた第３の炭化水素の少なくともいくらかを前記第３区画から産出することを更に含み、前記移動性をもたせた第３の炭化水素における少なくともいくらかの炭化水素が最初に前記第３区画内に存在していた、請求項１６〜１９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２１】
前記第３区画における産出を開始した後、前記第２区画における産出を抑制又は停止することを更に含む、請求項１６〜２０のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
背景
１．発明の分野
一般に本発明は、炭化水素を含有した層など地下の様々な層から炭化水素、水素、及び／又は他の生成物を産出するための方法及びシステムに関する。特定の態様は、制御された又は段階的なプロセスによる層の処理に関する。
【背景技術】
【０００２】
２．関連技術の説明
地下の層から得られる炭化水素は、しばしばエネルギー資源、供給原料、及び消費者製品として用いられる。利用可能な炭化水素資源の枯渇の問題や、製造された炭化水素の品質全体の低下の問題から、利用可能な炭化水素資源について更に効率的な回収、処理及び／又は使用が開発されてきた。現場で炭化水素物質を地下の層から取り出すプロセスを用いてもよい。炭化水素物質を更に容易に地下の層から取り出すために、地下の層中の炭化水素物質の化学的及び／又は物理的な特性を変える必要があるかもしれない。化学的及び物理的な変化としては、取り出し可能な流体を生成する現場での反応、層中の炭化水素物質についての組成変化、溶解度の変化、密度変化、相変化、及び／又は粘性変化が挙げられる。限定するものではないが、流体は、気体、液体、乳濁液、懸濁液、及び／又は液体流に類似の流れ特性を有する固体粒子の流れとし得る。
【０００３】
現場でのプロセス中に層を加熱するために、坑井中にヒーターを配置してもよい。ダウンホール・ヒーターを利用する現場でのプロセスの例が、Ｌｊｕｎｇｓｔｒｏｍへの米国特許第２，６３４，９６１号；Ｌｊｕｎｇｓｔｒｏｍへの米国特許第２，７３２，１９５号；Ｌｊｕｎｇｓｔｒｏｍへの米国特許第２，７８０，４５０号；Ｌｊｕｎｇｓｔｒｏｍへの米国特許第２，７８９，８０５号；Ｌｊｕｎｇｓｔｒｏｍへの米国特許第２，９２３，５３５号；及びＶａｎ  Ｍｅｕｒｓらへの米国特許第４，８８６，１１８号に記載されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記において概説したように、炭化水素を含有した層（以下、「炭化水素含有層」ともいう）から炭化水素、水素、及び／又は他の生成物を経済的に産出するための方法及びシステムを開発する多大な努力が注がれてきた。炭化水素、水素、及び／又は他の生成物を種々の炭化水素含有層から産出する改善された方法及びシステムであって、炭化水素含有層へのエネルギー入力を削減しかつこれらの層を更に効率的に処理するものに対する必要性が存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
概要
一般に、ここに記載の態様は地下の層を処理するためのシステム、方法、及びヒーターに関する。一般に、ここに記載の態様はまた、新たな構成要素を備えたヒーターにも関する。このヒーターは、ここに記載のシステム及び方法を用いることにより得ることができる。
【０００６】
特定の態様では、本発明は１又は複数のシステム、方法、及び／又はヒーターを提供する。特定の態様では、地下の層を処理するためにこれらのシステム、方法、及び／又はヒーターが用いられる。
【０００７】
特定の態様では、本発明は、炭化水素を含有した層を処理する方法であって、前記層の第１区画内の１以上の第１ヒーターにより前記第１区画に熱を加え；前記第１区画内の第１の炭化水素の少なくともいくらかに移動性をもたせるように前記第１の炭化水素を加熱し；移動性をもたせた第１の炭化水素の少なくともいくらかを、前記第１区画に実質的に隣接して配置されている前記層の第２区画内に設けられた産出井を通して産出し、その際、前記第２区画の一部は、前記第１ヒーターからの熱により伝導加熱されないが、前記移動性をもたせた第１の炭化水素からいくらか熱が加えられ；そして前記第２区画内の１以上の第２ヒーターにより前記第２区画に熱を加えて前記第２区画を更に加熱することを含む方法を提供する。
【０００８】
別の態様では、特定の態様の特徴が他の態様の特徴と組み合わされてもよい。例えば、１つの態様の特徴をその他のいずれかの態様の特徴と組み合わせてもよい。
【０００９】
別の態様では、ここに記載の方法、システム、又はヒーターのいずれかを用いて地下の層の処理が実行される。
【００１０】
別の態様では、ここに記載の特定の態様に更なる特徴を追加してもよい。
【００１１】
以下の詳細な説明及び添付の図面を参照すれば、本発明の効果が当業者には明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】炭化水素を含有した層の加熱段階を示す。
【００１３】
【図２】炭化水素を含有した層を処理するための現場での熱処理システムの一部の態様の概略図である。
【００１４】
【図３】タールサンド層を処理するための現場での段階的な加熱及び産出プロセスの１態様の側面図である。
【００１５】
【図４】現場での段階的な加熱及び産出プロセスのための長方形の市松模様パターンの態様の平面図である。
【００１６】
【図５】現場での段階的な加熱及び産出プロセスのための環状パターンの態様の平面図である。
【００１７】
【図６】現場での段階的な加熱及び産出プロセスのための市松模様環状パターンの態様の平面図である。
【００１８】
【図７】現場での段階的な加熱及び産出プロセスの処理領域における複数の長方形の市松模様パターンの態様の平面図である。
【００１９】
本発明は種々の変更を行ったり代替の形式をとったりできるが、例としてその特定の態様について図面に示し明細書において詳細に説明する。図面は縮尺どおりではないかもしれない。しかしながら、図面とその詳細な説明は本発明を開示した特定の形式に限定するものではなく、逆に本発明は添付の特許請求の範囲に記載の本発明のすべての変更、等価物及び代替物を含むものであることに留意すべきである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
一般に以下の記載は、層中の炭化水素を処理するためのシステム及び方法に関する。炭化水素生成物、水素、及びその他の生成物を得るために、これらの層を処理できる。
【００２１】
「クラッキング」とは、有機化合物の分解と分子再結合を伴って最初に存在していたよりも多くの数の分子を生成するプロセスをいう。クラッキングでは、分子間での水素原子の移動を伴って一連の反応が起こる。例えば、ナフサは熱分解反応を経てエテンとＨ２を形成し得る。
【００２２】
「流体圧力」は層中の流体により作られる圧力である。「地盤圧力」（しばしば「地盤応力」という）は、上に横たわる岩盤の単位面積当たりの重量に等しい層中の圧力である。「静水圧」は水柱によって加えられる層中の圧力である。
【００２３】
「層（formation）」は１以上の炭化水素含有地層、１以上の非炭化水素地層、オーバーバーデン（overburden）、及び／又はアンダーバーデン（underburden）を含む。「炭化水素地層」とは炭化水素を含有した層中の地層をいう。炭化水素地層は非炭化水素物質及び炭化水素物質を含み得る。「オーバーバーデン」及び／又は「アンダーバーデン」は１以上の異なる種類の不浸透性物質を含む。例えば、オーバーバーデン及び／又はアンダーバーデンは岩石、頁岩、泥岩、又は湿性／緊密な炭酸塩を含み得る。現場での熱処理プロセスの特定の態様では、オーバーバーデン及び／又はアンダーバーデンは、相対的に不浸透性であり且つ現場での熱処理プロセス中に温度に影響されない炭化水素含有地層（１又は複数）を含むことができ、その結果、オーバーバーデン及び／又はアンダーバーデンの炭化水素含有地層の特性がかなり変化する。例えば、アンダーバーデンは頁岩又は泥岩を含んでもよいが、アンダーバーデンは現場での熱処理プロセス中に熱分解温度まで加熱することはできない。場合によっては、オーバーバーデン及び／又はアンダーバーデンはいくらか浸透性を有してもよい。
【００２４】
「層流体」とは層中に存在する流体をいい、熱分解流体、合成ガス、移動性の炭化水素、及び水（蒸気）を含み得る。層流体は非炭化水素流体だけでなく炭化水素流体も含み得る。「移動性流体」とは、層の熱処理の結果として流れることができる、炭化水素を含有した層中の流体をいう。「産出流体」とは、当該層から取り出された流体をいう。
【００２５】
熱源は、実質的に伝導及び／又は放射による熱伝達によって層の少なくとも一部を加熱する任意のシステムである。例えば、熱源は、例えば導管中に配置された絶縁導体、細長部材、及び／又は導体などの電気ヒーターを含み得る。熱源はまた、層の外部又は内部で燃料を燃焼させることにより熱を発生するシステムを含み得る。これらのシステムは、地表バーナー、ダウンホールガスバーナー、分散型無炎燃焼器、及び分散型天然燃焼器とし得る。特定の態様では、１以上の熱源に供給される熱又は該熱源で発生される熱は、他のエネルギー源から供給し得る。この他のエネルギー源が層を直接加熱してもよいし、層を直接的又は間接的に加熱する媒体を移動させるためにそのエネルギーを用いてもよい。層を加熱する１以上の熱源は異なるエネルギー源を使用できることが分かる。よって、例えば、所与の層に対して、いくつかの熱源が電気抵抗ヒーターから熱を供給し、いくつかの熱源が燃焼から熱を供給し、いくつかの熱源が１以上のその他のエネルギー源（例えば、化学反応、太陽エネルギー、風力エネルギー、バイオマス、又はその他の再生可能なエネルギー源）から熱を供給できる。化学反応は、発熱反応（例えば酸化反応）を含み得る。熱源はまた、ヒーター井戸などの加熱場所に近接したゾーン及び／又は該加熱場所を包囲したゾーンに熱を供給するヒーターを含み得る。
【００２６】
「ヒーター」は、井戸又は坑井に近接した領域内で熱を発生するための任意のシステム又は熱源である。ヒーターは、限定するものではないが、電気ヒーター、バーナー、層中の物質若しくは該層から産出される物質と反応する燃焼器、及び／又はそれらの組み合わせとし得る。
【００２７】
「重質炭化水素」は種々の炭化水素流体である。重質炭化水素は例えば重油、タール、及び／又はアスファルトなどの粘性の高い炭化水素流体を含み得る。重質炭化水素は低濃度の硫黄、酸素及び窒素だけでなく炭素及び水素を含み得る。その他の元素も重質炭化水素中に微量にて存在してもよい。重質炭化水素はＡＰＩ比重により分類できる。一般に重質炭化水素のＡＰＩ比重は約２０°より小さい。例えば重油のＡＰＩ比重は一般に約１０〜２０°であるが、タールのＡＰＩ比重は一般に約１０°より小さい。一般に重質炭化水素の粘性は１５℃にて約１００センチポアズより大きい。重質炭化水素は芳香族化合物又はその他の複雑な環状炭化水素を含み得る。
【００２８】
一般に「炭化水素」は主に炭素原子と水素原子とから形成される分子として定義される。炭化水素は、限定するものではないが例えばハロゲン、金属元素、窒素、酸素、及び／又は硫黄など他の元素を含んでもよい。炭化水素は、限定するものではないが、ケロゲン、ビチューメン、焦性瀝青、オイル、天然鉱蝋、及びアスファルタイトとし得る。炭化水素は地中の鉱物マトリックス中又はそれに隣接して存在し得る。マトリックスとしては、限定するものではないが、堆積岩、砂、シリシライト（silicilytes）、炭酸塩、珪藻土、及びその他の多孔質媒体が挙げられる。「炭化水素流体」は、炭化水素を含んだ流体である。炭化水素流体は、水素、窒素、一酸化炭素、二酸化炭素、硫化水素、水、及びアンモニアなどの非炭化水素流体を含むか、そのような非炭化水素流体を伴うか、又はそのような非炭化水素流体中に混入させ得る。
【００２９】
「現場での変換プロセス」とは、熱源から炭化水素含有層を加熱し、当該層の少なくとも一部の温度を熱分解温度よりも高くすることで、熱分解流体を当該層中で生成するプロセスをいう。
【００３０】
「現場での熱処理プロセス」とは、熱源を用いて炭化水素含有層を加熱し、当該層の少なくとも一部の温度を炭化水素含有物質の流動性流体、ビスブレーキング、及び／又は熱分解を生じる温度よりも高くすることで、移動性流体、ビスブレーキング流体、及び／又は熱分解流体を当該層中で生成するプロセスをいう。
【００３１】
「熱分解」とは、熱を加えることにより化学結合が破壊されることである。例えば、熱分解は、熱のみにより化合物を１以上の他の物質に変換することを含み得る。熱を層の一部に移動させて熱分解を起こすことができる。
【００３２】
「熱分解流体」又は「熱分解生成物」とは、実質的に炭化水素の熱分解中に生成された流体をいう。熱分解反応により生成された流体を、層中の他の流体と混合してもよい。この混合物は熱分解流体又は熱分解生成物と考えられる。「熱分解ゾーン」とは、反応させられるか又は反応して熱分解流体を形成する一定容量の層（例えば、タールサンド層などの比較的浸透性の層）をいう。
【００３３】
炭化水素含有層中の「豊富地層」は、相対的に薄い地層（一般に約０．２ｍ〜約０．５ｍの厚さ）である。一般に豊富地層は約０．１５０Ｌ／ｋｇ以上の豊富さを有する。特定の豊富地層は約０．１７０Ｌ／ｋｇ以上、約０．１９０Ｌ／ｋｇ以上、又は約０．２１０Ｌ／ｋｇ以上の豊富さを有する。層における欠乏地層は約０．１００Ｌ／ｋｇ以下の豊富さを有し、一般に豊富地層よりも厚い。地層の豊富さ及び位置は、例えばコア、密度若しくは中性子検層又は他の検層方法におけるコアリングとそれに続くフィッシャー分析により求められる。豊富地層の初期の熱伝導率は、層における他の地層より小さいかもしれない。一般に、豊富地層の熱伝導率は欠乏地層の熱伝導率より１．５〜３倍小さい。また、豊富地層の熱膨張係数は層の欠乏地層より大きい。
【００３４】
「熱の重ね合わせ」とは、熱源間の少なくとも１つの場所での層の温度が熱源によって影響されるように、層の選択された領域に２以上の熱源から熱を与えることをいう。
【００３５】
「熱割れ目」とは層及び／又は層中の流体の膨張又は収縮により層中で生じる割れ目をいい、この膨張又は収縮は、層及び／又は層中の流体の温度の上昇／低下、及び／又は加熱に起因した層中の流体の圧力の上昇／低下によって生じる。
【００３６】
地層の「厚さ」とは、地層面に垂直な地層断面の厚さをいう。
【００３７】
「グレードアップ」とは炭化水素の品質を上げることである。例えば、重質炭化水素をグレードアップすることにより、重質炭化水素のＡＰＩ比重が増加し得る。
【００３８】
「坑井（wellbore）」なる用語は、掘削又は層中への導管の挿入により層中に作られた穴をいう。坑井は実質的に円形の断面形状、又は別の断面形状を有し得る。「井戸」及び「穴」なる用語は、層中の穴をいうときには、「坑井」なる用語と交換可能に使用できる。
【００３９】
層中の炭化水素は種々の方法で処理して多くの様々な生成物を生成できる。特定の態様では、層中の炭化水素を段階的に処理する。図１は炭化水素含有層の加熱段階を示す。図１はまた、収量（「Ｙ」）〔層からの層流体の１トン当たりの石油換算バレル数（ｙ軸）〕対加熱された層の温度（「Ｔ」）〔摂氏（ｘ軸）〕の一例を示す。
【００４０】
メタンの脱離と水の蒸発が第１段階の加熱中に起こる。第１段階による層の加熱は出来るだけ迅速に行なってもよい。例えば、初めは炭化水素含有層が加熱されると、層中の炭化水素が吸収されたメタンを脱離する。脱離されたメタンを当該層から産出できる。炭化水素含有層が更に加熱されると、炭化水素含有層中の水が蒸発する。水は特定の炭化水素含有層中にて層中の細孔容積の１０％〜５０％を占め得る。その他の層中では、水は細孔容積のより大きな部分又はより小さな部分を占める。一般に、水は層中で１６０℃〜２８５℃にて６００ｋＰａ〜７０００ｋＰａの絶対圧力にて蒸発させる。特定の態様では、蒸発した水は層中の湿潤性を変化させ、且つ／又は層の圧力を高める。湿潤性の変化及び／又は圧力の増加は、層中での熱分解反応又はその他の反応に影響し得る。特定の態様では、蒸発水を層から産出する。別の態様では、蒸発水は、層中又は層外にて蒸気抽出及び／又は蒸留を行なうために用いられる。水を取り出して層中の細孔容積を増大させることにより、細孔容積中に炭化水素を収容するスペースが増大する。
【００４１】
特定の態様では、第１段階の加熱の後、層中の温度が（少なくとも）初期の熱分解温度（例えば第２段階として示されている温度範囲の下端の温度）に到達するように、層を更に加熱する。層中の炭化水素は第２段階の全体を通じて熱分解され得る。熱分解温度の範囲は層中の炭化水素の種類に依存して変わる。熱分解温度の範囲は２５０℃〜９００℃の温度を含み得る。所望の生成物を生成するための熱分解温度の範囲は、熱分解温度の全範囲の一部のみとしてもよい。特定の態様では、所望の生成物を生成するための熱分解温度の範囲は、２５０℃〜４００℃の温度又は２７０℃〜３５０℃の温度を含み得る。層中の炭化水素の温度が２５０℃〜４００℃の温度範囲をゆっくりと上げられたなら、熱分解生成物の生成は温度が４００℃に近づいたとき実質的に完了し得る。所望の生成物を生成させるために、熱分解温度の範囲において１日当たり５℃未満、１日当たり２℃未満、１日当たり１℃未満、又は１日当たり０．５℃未満の速度で炭化水素の平均温度を上昇させてもよい。複数の熱源を用いて炭化水素含有層を加熱すると、熱源のまわりに温度勾配が形成されるので、熱分解温度の範囲を通して層中の炭化水素の温度をゆっくり上げることができる。
【００４２】
所望の生成物のための熱分解温度範囲における温度の上昇速度は、炭化水素含有層から産出される層流体の質と量に影響を与え得る。所望の生成物のための熱分解温度範囲を通して温度をゆっくり上昇させると、層中で大きな鎖状分子が流動するのが防止できる。所望の生成物のための熱分解温度範囲を通して温度をゆっくり上昇させると、不要な生成物を生成する移動性の炭化水素間の反応を抑制し得る。所望の生成物のための熱分解温度範囲を通して層の温度をゆっくり上昇させると、層から高品質で高いＡＰＩ比重の炭化水素を産出できる。所望の生成物のための熱分解温度範囲を通して層の温度をゆっくり上昇させると、層中に存在する大量の炭化水素を炭化水素製品として取り出すことができる。
【００４３】
現場での熱処理の特定の態様では、温度範囲を通してゆっくり温度を上げる代わりに、層の一部を所望の温度に加熱する。特定の態様では、所望の温度は３００℃、３２５℃、又は３５０℃である。その他の温度を所望の温度として選ぶこともできる。熱源からの熱を重ね合わせることにより、所望の温度を比較的速く効率的に層中に形成できる。熱源から層中へのエネルギー入力は、層中の温度を実質的に所望の温度に維持するように調節できる。層の加熱部分は、熱分解が衰えて層からの所望の層流体の生産が非経済的なものとなるまで、実質的に所望の温度に維持される。熱分解を受ける層の部分は、１つの熱源のみからの熱伝達により熱分解温度範囲に至らしめられる領域を含み得る。
【００４４】
特定の態様では、熱分解流体を含んだ層流体が層から産出される。層の温度が上がるにつれ、産出される層流体中の凝縮可能な炭化水素の量が減少し得る。高温では、層は主にメタン及び／又は水素を産出し得る。炭化水素含有層が熱分解範囲の全体にわたって加熱されるならば、層は熱分解範囲の上限にかけて少量の水素のみを産出し得る。利用可能な水素のすべてが使い尽くされた後は、一般に層から最小量の流体が産出される。
【００４５】
炭化水素の熱分解の後、大量の炭素といくらかの水素が依然として層中に存在し得る。層中に残っているかなりの部分の炭素が、層から合成ガスの形で産出できる。合成ガスの生成は、図１に図示された第３段階の加熱中に起こり得る。第３段階は、合成ガスを生成できる十分な温度に炭化水素含有層を加熱することを含み得る。例えば、合成ガスは約４００℃〜約１２００℃、約５００℃〜約１１００℃、又は約５５０℃〜約１０００℃の温度範囲内で生成し得る。合成ガス生成流体が層に取り込まれたときの層の加熱部分の温度が、層中で生成される合成ガスの組成を決める。生成された合成ガスは、層から産出井（１つ又は複数）を介して取り出すことができる。
【００４６】
炭化水素含有層から生成される流体の全エネルギー量は、熱分解及び合成ガスの生成を通して相対的に一定のままであり得る。相対的に低い層温度での熱分解中、生成される流体のかなりの部分が、高いエネルギー量を有する凝縮可能な炭化水素であり得る。しかしながら、熱分解温度がより高くなれば、より少量の層流体が凝縮可能な炭化水素を含み得る。より多くの非凝縮性の層流体が層から生成され得る。生成される流体の単位体積当たりのエネルギー量は、主に非凝縮性の層流体の生成中にわずかに減少し得る。合成ガスの生成中、生成される合成ガスの単位体積当たりのエネルギー量は、熱分解流体のエネルギー量と比較してかなり減少する。しかしながら、生成される合成ガスの体積は多くの場合実質的に増加するので、減少したエネルギー量を補う。
【００４７】
図２は炭化水素含有層を処理するための現場での熱処理システムの一部の態様についての概略図である。現場での熱処理システムはバリア井戸１００を含んでもよい。バリア井戸は処理領域のまわりにバリアを形成するために用いられる。バリアにより、流体が処理領域に流入すること及び／又は処理領域から流出することが防止される。バリア井戸として、限定するものではないが、排水井戸、真空井戸、捕獲井戸、注入井戸、グラウト井戸、凍結井戸、又はこれらの組み合わせが挙げられる。特定の態様では、バリア井戸１００は排水井戸である。排水井戸は液体の水を取り除き、且つ／又は加熱される層又は加熱されている層の一部に液体の水が入るのを防止できる。図２に図示された態様では、バリア井戸１００は熱源１０２の一方の側だけに沿って延びているが、一般にバリア井戸は層の処理領域を加熱するために使用された又は使用される熱源１０２のすべてを取り囲む。
【００４８】
熱源１０２は層の少なくとも一部中に配置される。熱源１０２としては、例えば絶縁導体、導管内導体型ヒーター、地表バーナー、分散型無炎燃焼器、及び／又は分散型天然燃焼器などのヒーターが挙げられる。熱源１０２としては、他の種類のヒーターも挙げることができる。熱源１０２は層の少なくとも一部に熱を与えて層中の炭化水素を加熱する。供給管路１０４を通してエネルギーを熱源１０２に供給できる。供給管路１０４は、層を加熱するのに用いられる熱源（１つ又は複数）の種類に依存して構造が異なってもよい。熱源用の供給管路１０４は、電気ヒーターに電気を送るか、燃焼器に燃料を輸送するか、又は層中を循環する熱交換流体を輸送することができる。特定の態様では、現場熱処理法のための電気を原子力発電所（１つ又は複数）により供給してもよい。原子力を用いることにより、現場熱処理法における二酸化炭素の排出を削減又は排除できるかもしれない。
【００４９】
産出井１０６は層から層流体を取り出すのに用いられる。特定の態様では、産出井１０６は熱源を含む。産出井の熱源は、産出井にて又は産出井付近にて層の１以上の部分を加熱できる。現場での熱処理プロセスの特定の態様では、産出井１メートル当たり産出井から層に供給される熱量は、熱源１メートル当たり層を加熱する熱源から層に加えられる熱量より少ない。
【００５０】
特定の態様では、産出井１０６中の熱源により、層から層流体の気相除去が可能となる。産出井にて又は産出井を介して加熱することにより、（１）産出流体がオーバーバーデンに近接した産出井の中を移動しているときに産出流体の凝縮及び／又は還流を防止し、（２）層中への入熱を増大させ、（３）熱源を用いない産出井と比べて産出井からの産出速度を高め、（４）産出井中での高炭素数化合物（Ｃ６以上）の凝縮を防止し、及び／又は（５）産出井にて又はその近くでの層の浸透性を高めることができる。
【００５１】
層中の地下圧力は、層中で生成される流体圧力に対応するかもしれない。層の加熱された部分の温度が高くなるにつれ、流体の生成と水の蒸発が増えるので加熱部分の圧力が高くなるかもしれない。層からの流体の除去速度を制御することにより、層中の圧力を制御できるかもしれない。層中の圧力は、複数の異なる場所にて、例えば産出井にて若しくはその近くにて、熱源にて若しくはその近くにて、又は監視井戸にて測定してもよい。
【００５２】
特定の炭化水素含有層においては、該層からの炭化水素の産出は、層中の少なくともいくらかの炭化水素が熱分解されるまで禁止される。選択された品質の層流体である場合には、層流体を層から産出してもよい。特定の態様では、選択された品質として、少なくとも２０°、３０°、又は４０°のＡＰＩ比重が挙げられる。少なくともいくらかの炭化水素が熱分解されるまで産出を禁止することにより、軽質炭化水素への重質炭化水素の変換を増やすことができる。初期産出を禁止することにより、層からの重質炭化水素の産出を最小化できる。多量の重質炭化水素を産出するには、高額な設備を要し且つ／又は産出設備の寿命を短くするかもしれない。
【００５３】
熱分解温度に達しかつ層からの産出が可能になった後、産出される層流体の組成を変え且つ／又は制御し、層流体中の非凝縮性流体に対する凝縮性流体の割合を制御し、及び／又は産出されている層流体のＡＰＩ比重を制御するために、層中の圧力を変化させてもよい。例えば、圧力を下げると、凝縮性流体成分の産出をより多くすることができる。凝縮性流体成分はオレフィンをより大きな割合で含有し得る。
【００５４】
特定の現場熱処理法の態様では、層中の圧力を、ＡＰＩ比重が２０°より大きい層流体の産出を促進するのに十分なだけ高く維持してもよい。層中の圧力を高く維持することにより、現場熱処理中の層沈下を防止できる。圧力を高く維持することにより、層からの流体の気相産出を容易にすることができる。気相産出により、層から産出された流体を輸送するのに用いられる収集導管のサイズを小さくできる。圧力を高く維持することにより、地表にて層流体を圧縮して収集導管で処理施設まで輸送する必要性が低減又は除去できる。
【００５５】
驚くべきことに、層の加熱部分における圧力を高く維持することにより、品質が高くかつ相対的に小さい分子量の炭化水素を多量に産出することができる。産出された層流体が選択された炭素数より上の最小量の化合物を有するように、圧力を維持してもよい。選択される炭素数は、２５以下、２０以下、１２以下、又は８以下とし得る。いくらかの高炭素数化合物は、層中の蒸気中に伴出するかもしれず、蒸気と共に層から除去し得る。層中の圧力を高く維持することにより、蒸気中における高炭素数化合物及び／又は多環炭化水素化合物の伴出を防止できる。高炭素数化合物及び／又は多環炭化水素化合物は、かなりの期間、層中において液相のまま残り得る。このかなりの期間により、化合物が熱分解して低炭素数化合物を形成するのに十分な時間が得られる。
【００５６】
産出井１０６から産出された層流体は、収集管１０８を介して処理施設１１０に輸送できる。層流体はまた熱源１０２から産出し得る。例えば、熱源付近の層中の圧力を制御するために熱源１０２から流体を産出し得る。熱源１０２から産出された流体は、配管又はパイプを介して収集管１０８に輸送してもよいし、産出した流体を配管又はパイプを介して処理施設１１０に直接輸送してもよい。処理施設１１０としては、分離装置、反応装置、品質改善装置、燃料電池、タービン、貯蔵容器、及び／又は産出された層流体を処理するためのその他のシステム及び装置が挙げられる。処理施設は、層から産出された炭化水素の少なくとも一部から輸送燃料を形成することもできる。特定の態様では、輸送燃料はＪＰ−８などのジェット燃料とし得る。
【００５７】
特定の態様では、炭化水素含有層（例えばオイルシェール層）を現場にて熱処理するために、制御された又は段階的な現場での加熱及び産出プロセスを使用する。層から炭化水素を産出するのに用いられるエネルギー入力は、連続的な又はバッチ式の現場熱処理プロセスよりも、この段階的な現場での加熱及び産出プロセスの方が小さくし得る。特定の態様では、層の処理に関し、現場での段階的な加熱及び産出プロセスは、連続的な又はバッチ式の現場熱処理プロセスよりも約３０％効率的である。また、現場での段階的な加熱及び産出プロセスが生成する二酸化炭素の排出量は、連続的な又はバッチ式の現場熱処理プロセスよりも少なくし得る。特定の態様では、現場での段階的な加熱及び産出プロセスを使用してオイルシェール層中の豊富地層を処理する。豊富地層と欠乏地層の両方を処理すると、欠乏地層を加熱するのに熱が浪費されるので、豊富地層だけを処理する方が豊富地層と欠乏地層の両方を処理するよりも経済的となり得る。
【００５８】
図３は、層を処理するための現場での段階的な加熱及び産出プロセスの１態様についての平面図である。特定の態様では、ヒーター１１２を三角形のパターンにて配置する。別の態様では、ヒーター１１２をその他の規則的な又は不規則なパターンにて配置する。ヒーターのパターンを１以上の区画１１６、１１８、１２０、１２２、及び／又は１２４に分割してもよい。各区画内のヒーター１１２の個数は、例えば、層の特性や層に対する所望の加熱速度に依存して変えてもよい。１以上の産出井１０６を各区画１１６、１１８、１２０、１２２、及び／又は１２４内に配置してもよい。特定の態様では、産出井１０６を区画の中心に又はその近くに配置する。特定の態様では、産出井１０６が区画１１６、１１８、１２０、１２２、及び１２４の他の部分にある。産出井１０６は、例えば、区画から産出される製品の所望の品質及び／又は層からの所望の産出速度に依存して区画１１６、１１８、１２０、１２２、及び／又は１２４内の他の場所に配置してもよい。
【００５９】
特定の態様では、区画の１つにおけるヒーター１１２を作動させ、他の区画のヒーターは停止させたままにする。例えば、区画１１６内のヒーター１１２を作動させ、その他の区画内のヒーターを停止させたままにしてもよい。区画１１６内のヒーター１１２からの熱により、区画１１６内で浸透性を作りだし、流体に移動性をもたせ、且つ／又は流体を熱分解することができる。区画１１６内のヒーター１１２により熱を加えている間、区画１１８内の産出井１０６を開いて層から流体を産出してもよい。区画１１６内のヒーター１１２からの熱のいくらかは、区画１１８に移動して区画１１８を「予熱」するかもしれない。区画１１８の予熱により、区画１１８内に浸透性を作りだし、区画１１８内の流体に移動性をもたせ、流体を当該区画から産出井１０６を通して産出可能にできる。
【００６０】
しかしながら、特定の態様では、区画１１８における産出井１０６に最も近い部分又は近接部分は、区画１１６内のヒーター１１２からの伝導加熱により加熱されない。例えば、区画１１６内のヒーター１１２からの熱の重ね合わせは、区画１１８内の産出井１０６の近接部分に重ならない。区画１１８内の産出井１０６の近接部分を産出井に流れる流体（炭化水素など）により（例えば、流体からの対流熱伝達により）加熱してもよい。
【００６１】
流体が区画１１８から産出されるとき、区画１１６から区画１１８への流体の移動により区画間で熱が伝達される。層を通る高温の流体の移動により、層内での熱伝達が増す。高温の流体を区画１１６から直接産出することにより層から熱を除去するのではなく、加熱されていない区画を加熱するために、高温の流体が区画間で流れるようにして高温の流体のエネルギーを使用する。よって、高温の流体を移動させることにより、層から産出するためのエネルギー入力は、ヒーター１１２から両方の区画に熱を与えて両区画から産出する場合に必要とされるよりも小さくできる。
【００６２】
特定の態様では、区画１１８内の産出井１０６の近接部分の温度を、その部分の温度が選択された温度以下となるように制御する。例えば、産出井の近接部分の温度を、その温度が約１００℃以下、約２００℃以下、又は約２５０℃以下となるように制御してもよい。特定の態様では、区画１１８内の産出井１０６の近接部分の温度を、産出井を通る流体の産出速度を制御することにより制御する。特定の態様では、より多くの流体を産出することにより、産出井への熱伝達が増し、産出井の近接部分の温度が上昇する。
【００６３】
特定の態様では、産出井の近接部分が選択された温度に達した後、区画１１８内の産出井１０６による産出を抑制又は停止する。高温での産出井による産出を抑制又は停止することにより、加熱された流体が層中に保持される。加熱された流体を層中に保持することにより、層中にエネルギーが保持され、層を加熱するのに必要なエネルギー入力が削減される。産出を抑制又は停止する選択温度は、例えば約１００℃、約２００℃、又は約２５０℃とし得る。
【００６４】
特定の態様では、ヒーター１１２を作動して区画内の浸透性を高める前に、区画１１６及び／又は区画１１８を処理してもよい。例えば、区画の排水を行って区画内の浸透性を高めてもよい。特定の態様では、蒸気の注入又は他の流体の注入を行って区画内の浸透性を高めてもよい。
【００６５】
特定の態様では、選択された時間の後、区画１１８内のヒーター１１２を作動させる。区画１１８内のヒーター１１２を作動させることにより、区画１１６及び１１８に更なる熱を加えてこれらの区画内の流体の浸透性、移動性、及び／又は熱分解性を高めてもよい。特定の態様では、区画１１８内のヒーター１１２を作動させると共に、区画１１８内の産出を抑制又は停止（運転停止）し、区画１２０内の産出井１０６を開いて層から流体を産出する。よって、流体が層中を区画１２０内の産出井１０６に向かって流れ、区画１１８に関して上記で説明したように高温の流体の流れによって区画１２０が加熱される。特定の態様では、必要ならヒーターを区画１１８内で作動させた後も区画１１８内の産出井１０６を開いたままにしてもよい。特定の態様では、上述したように選択された温度にて区画１１８内での産出を抑制又は停止する。
【００６６】
層中においてヒーターを弱め又は停止し隣接の区画に産出を移すプロセスを、後続の区画について繰り返してもよい。例えば、選択された時間の後、区画１２０内のヒーターを作動させ、層からの流体を区画１２２内の産出井１０６から産出し、以下同様に行ってもよい。
【００６７】
特定の態様では、一つ置きの区画（例えば、区画１１６、１２０、及び１２４）内のヒーター１１２で加熱しつつ、加熱された区画の間にある区画（例えば、区画１１８及び１２２）から流体を産出する。選択された時間の後、未加熱の区画（区画１１８及び１２２）内のヒーター１１２を作動させ、区画のうち１以上の所望のものから流体を産出する。
【００６８】
特定の態様では、現場での段階的な加熱及び産出プロセスにおいて用いられるヒーター間隔は、連続的な又はバッチ式の現場熱処理プロセスで用いれるヒーター間隔よりも小さい。例えば、連続的な又はバッチ式の現場熱処理プロセスで用いられるヒーター間隔が約１２ｍであり、現場での段階的な加熱及び産出プロセスで用いられるヒーター間隔が約１０ｍであり得る。現場での段階的な加熱及び産出プロセスでは、段階的プロセスにより層を相対的に速く加熱及び膨張させることができるので、より小さいヒーター間隔を使用できる。
【００６９】
特定の態様では、加熱される区画の順序は最も外側の区画から始まり内向きに移動する。例えば、選択された時間の間、区画１１６及び１２４内のヒーター１１２で加熱し、区画１１８及び１２２から流体を産出してもよい。選択された時間の後、区画１１８及び１２２内のヒーター１１２を作動させて区画１２０から流体を産出してもよい。必要なら、選択された別の長さの時間の後、区画１２０内のヒーター１１２を作動させてもよい。
【００７０】
特定の態様では、区画１１６〜１２４は実質的に等しい大きさの区画である。区画１１６〜１２４の大きさ及び／又は位置は、所望の加熱及び／又は層からの産出に基づいて変えてもよい。例えば、層についての現場での段階的な加熱及び産出プロセスの処理のシミュレーションを行って、現場での段階的な加熱及び産出プロセスのための各区画内のヒーターの個数、最適な区画パターン及び／又はヒーターの起動順序と産出井の始動順序を決めてもよい。このシミュレーションでは、限定するものではないが例えば層の特性や産出流体の所望の特性及び／又は品質などの特性を考慮してもよい。特定の態様では、層における処理される部分の端にあるヒーター１１２（例えば、区画１１６の左端又は区画１２４の右端にあるヒーター１１２）は、層の所望の熱処理を行うために調整又は調節された熱を出力できる。
【００７１】
特定の態様では、現場での段階的な加熱及び産出プロセスのために層を市松模様のパターンに区分する。図４は、現場での段階的な加熱及び産出プロセスの場合の長方形の市松模様パターン１２６の態様の平面図である。特定の態様では、「Ａ」区画（区画１１６Ａ、１１８Ａ、１２０Ａ、１２２Ａ、及び１２４Ａ）内のヒーターを作動させ、「Ｂ」区画（区画１１６Ｂ、１１８Ｂ、１２０Ｂ、１２２Ｂ、及び１２４Ｂ）から流体を産出してもよい。選択された時間の後、「Ｂ」区画内のヒーターを作動させてもよい。長方形の市松模様パターン１２６における「Ａ」及び「Ｂ」区画の大きさ及び／又は個数は、限定するものではないが例えばヒーター間隔、層の所望の加熱速度、所望の産出速度、処理領域の大きさ、地下の地力学特性、地下の組成、及び／又はその他の層特性などの要因に依存して変えてもよい。
【００７２】
特定の態様では、区画１１６Ａ内のヒーターを作動させ、区画１１６Ｂ及び／又は区画１１８Ｂから流体を産出する。選択された時間の後、区画１１８Ａ内のヒーターを作動させ、区画１１８Ｂ及び／又は１２０Ｂから流体を産出してもよい。選択された別の時間の後、区画１２０Ａ内のヒーターを作動させ、区画１２０Ｂ及び／又は１２２Ｂから流体を産出してもよい。選択された別の時間の後、区画１２２Ａ内のヒーターを作動させ、区画１２２Ｂ及び／又は１２４Ｂから流体を産出してもよい。特定の態様では、「Ａ」区画内のヒーターを作動させたとき、それに続く「Ｂ」区画内のヒーターを作動させてもよい。例えば、区画１１８Ａ内のヒーターを作動させたとき、区画１１６Ｂ内のヒーターを作動させてもよい。図４に示される現場での段階的な加熱及び産出プロセスの態様では、他の交互するヒーター始動及び産出の順序を考えることもできる。
【００７３】
特定の態様では、現場での段階的な加熱及び産出プロセスのために層を円形、環状、又は螺旋状のパターンに分割する。図５は現場での段階的な加熱及び産出プロセスのための環状パターンの態様の平面図である。図３及び４に示された態様に関して上記で説明した順序と同様のヒーター始動及び産出の順序にて区画１１６、１１８、１２０、１２２、及び１２４を処理してよい。図５に示された態様でのヒーター始動及び産出の順序は、区画１１６から（中心に向かって内向きに進むように）始めてもいいし、区画１２４から（中心から外向きに進むように）始めてもよい。区画１１６から開始すると、環状パターンの中心に向かって加熱が移動するにつれて層を膨張させることができる。層は加熱及び／又は熱分解された層の部分に膨張できるので、層の剪断を最小化又は防止できる。特定の態様では、処理後に中心区画（区画１２４）を冷却する。
【００７４】
図６は、現場での段階的な加熱及び産出プロセスのための市松模様の環状パターンの態様の平面図である。図６に示された態様では、図５に示された環状パターンの態様を図４に示された市松模様のパターンに類似した市松模様パターンに分割する。図６に示された区画１１６Ａ、１１８Ａ、１２０Ａ、１２２Ａ、１２４Ａ、１１６Ｂ、１１８Ｂ、１２０Ｂ、１２２Ｂ、及び１２４Ｂは、図４に示された態様に関して上記で説明した順序と同様のヒーター始動及び産出の順序にて処理してもよい。
【００７５】
特定の態様では、流体を注入して層の区画間で流体を動かす。水蒸気や二酸化炭素などの流体を注入することにより、炭化水素の移動性を高め、現場での段階的な加熱及び産出プロセスの効率を上げることができる。特定の態様では、現場熱処理プロセスの後に流体を注入して層から熱を回収する。特定の態様では、熱の回収のために層に注入される流体が、層から産出される幾種かの流体（例えば、二酸化炭素、水、及び／又は層から産出される炭化水素）を含む。特定の態様では、図３〜６に示された態様を、層の現場ソリューションマイニングに用いる。ソリューションマイニングのために低温にて層中に浸透性を得るために、高温の水又は別の流体を使用してもよい。
【００７６】
特定の態様では、複数の長方形の市松模様パターン（例えば、図４に示された長方形の市松模様パターン１２６）を用いて層の処理領域を処理する。図７は、現場での段階的な加熱及び産出プロセスのための処理領域１１４における複数の長方形の市松模様パターン１２６（１−３６）の平面図である。処理領域１１４をバリア１２８で囲んでもよい。長方形の市松模様パターン１２６（１−３６）の各々は、長方形の市松模様パターンに関して上記で説明した態様に従って個別に処理してもよい。
【００７７】
特定の態様では、長方形の市松模様パターン１２６（１−３６）についての処理の開始を逐次プロセスにて進める。この逐次プロセスとして、長方形の市松模様パターンの各々の処理を１つずつ順次開始することが挙げられる。例えば、第１の長方形の市松模様パターンの処理後に、第２の長方形の市松模様パターンの処理（例えば、第２の長方形の市松模様パターンの加熱）を開始し、以下同様に続けてもよい。第１の長方形の市松模様パターンの処理が始まった後の任意の時点で、第２の長方形の市松模様パターンの処理を開始してもよい。第２の長方形の市松模様パターンの処理の開始について選択される時間は、限定するものではないが例えば層の所望の加熱速度、所望の産出速度、地下の地力学特性、地下の組成、及び／又はその他の層特性などの要因に依存して変えてもよい。特定の態様では、選択された量の流体が第１の長方形の市松模様パターン領域から産出された後、又は第１の長方形の市松模様パターンからの産出速度が選択された値を越えるか又は選択された値を下回った後、第２の長方形の市松模様パターンの処理を開始する。
【００７８】
特定の態様では、層中の膨張応力を最小化又は防止するように、長方形の市松模様パターン１２６（１−３６）の始動順序を構成する。１態様では、長方形の市松模様パターンの始動順序は、図７の矢印により示されているように、外向きの螺旋状の順序にて進む。外向きの螺旋状の順序は、長方形の市松模様パターン１２６−１の処理から開始した後、長方形の市松模様パターン１２６−２、長方形の市松模様パターン１２６−３、長方形の市松模様パターン１２６−４の処理に順次進み、長方形の市松模様パターン１２６−３６まで順次続けられる。外向きの螺旋状の順序にて長方形の市松模様パターンを順次始動させることにより、層中の膨張応力を最小化又は防止できる。
【００７９】
処理領域１１４の中心にある又はその近くにある長方形の市松模様パターンの処理を開始して外側に移動していくことにより、バリア１２８からの開始距離が最大化される。バリア１２８のところ又はその近くに熱が加えられるとき、バリア１２８が故障する可能性が最も高い。処理領域１１４の中心にて又はその近くにて処理／加熱を開始することにより、処理領域１１４の後の時間まで、又は処理領域からの産出の終了時又はその近くに、バリア１２８近くの長方形の市松模様パターンの加熱を遅らせる。よって、バリア１２８が故障するとしても、処理領域１１４のかなりの部分が処理された後に、バリアの故障が生じる。
【００８０】
また、処理領域１１４の中心にある又はその近くにある長方形の市松模様パターンにおいて処理を開始して外向きに移動していくことにより、外向きに移動していく始動パターンの内側部分に開放した間隙が形成される。この開放した間隙により、後の時間に層の一部分が開放した間隙中への内向きの膨張を始めることができるので、例えば層中の剪断を最小化できる。
【００８１】
特定の態様では、１以上の長方形の市松模様パターン１２６（１−３６）の間の支持区画を置く。支持区画は、層中の地力学的移動、剪断、及び／又は膨張応力に抗して支持を与えるような加熱されない区画とし得る。特定の態様では、支持区画中にいくらかの熱を加えてもよい。支持区画に与えられる熱は、長方形の市松模様パターン１２６（１−３６）の内部に与えられる熱よりも少なくてよい。特定の態様では、各支持区画は加熱される区画と加熱されない区画を交互に含んでもよい。特定の態様では、加熱されない支持区画の１以上から流体を産出する。
【００８２】
特定の態様では、長方形の市松模様パターン１２６（１−３６）のうち１以上が異なる大きさを有する。例えば、外側にある長方形の市松模様パターン（例えば長方形の市松模様パターン１２６（２１−２６）と長方形の市松模様パターン１２６（３１−３６））が、より小さい面積及び／又はより少ない市松模様の数を有してもよい。外側にある長方形の市松模様パターンの面積及び／又は市松模様の数を小さくすることにより、処理領域１１４の外側部分における膨張応力及び／又は地力学的移動を低減できる。処理領域１１４の外側部分における膨張応力及び／又は地力学的移動を低減することにより、バリア１２８への膨張応力及び／又は移動応力を最小化又は防止できる。
【００８３】
本発明の種々の態様の更なる変更及び代替態様については、この明細書を参照すれば当業者には明らかである。したがって、この明細書は単なる例示として解釈されるべきであり、本発明を実行する一般的な方法を当業者に教示するためのものである。ここに記載の本発明の形式は現在のところ好ましい態様として考えられているものであると理解されたい。要素及び材料はここに記載のものと置換してもよく、部分及びプロセスは逆にしてもよく、本発明の特定の特徴は独立に使用してもよく、これらすべては本発明についての明細書の記載から当業者には明らかとなろう。ここに記載の要素については、特許請求の範囲に記載の本発明の思想及び範囲を逸脱することなく変更できる。加えて、独立にここに記載の特徴は特定の態様では組み合わせてもよいこと分かる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００８４】
【特許文献１】米国特許第２，６３４，９６１号
【特許文献２】米国特許第２，７３２，１９５号
【特許文献３】米国特許第２，７８０，４５０号
【特許文献４】米国特許第２，７８９，８０５号
【特許文献５】米国特許第２，９２３，５３５号
【特許文献６】米国特許第４，８８６，１１８号
【符号の説明】
【００８５】
１００    バリア井戸
１０２    熱源
１０４    供給管路
１０６    産出井
１０８    収集管
１１０    処理施設
１１２    ヒーター
１１４    処理領域
１１６、１１８、１２０、１２２、１２４  区画
１２６    市松模様パターン
１２８    バリア
【図１】
2010507739.tif 000003
【図２】
2010507739.tif 000004
【図３】
2010507739.tif 000005
【図４】
2010507739.tif 000006
【図５】
2010507739.tif 000007
【図６】
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【図７】
2010507739.tif 000009
【国際調査報告】
2010507739.tif 000010
2010507739.tif 000011