Способ и устройство для обработки углеводородов

1. Способ обработки углеводородов в объекте их локализации, включающий:
a) введение по меньшей мере двух электродов в объект, где находятся углеводороды;
b) обеспечение соединительных элементов между источником напряжения и по меньшей мере двумя электродами;
c) подачу напряжения первой полярности на соединительные элементы в течение первого периода времени под контролем блока управления напряжением;
d) подачу напряжения второй, противоположной полярности на соединительные элементы в течение второго периода времени под контролем блока управления напряжением;
e) повторение стадий с) и d) множество раз;
при этом стадии с), d) и е) способствуют уменьшению длины углеродной цепи для одного или более видов молекул, присутствующих в углеводородах, и/или уменьшению содержания серы в углеводородах, и/или уменьшению содержания тяжелых металлов в углеводородах.
2. Способ по п. 1, в котором углеводороды находятся в объеме материала в объекте, и объем материала представляет собой материнскую породу, а материнская порода является смесью жидкостей и твердых веществ, включающей углеводороды и окружающие твердые породы.
3. Способ по п. 1, в котором объект представляет собой рукотворный объект локализации углеводородов, извлеченных в результате человеческой деятельности, который выбирают из следующей группы:
объект, созданный для вмещения углеводородов;
объект для хранения;
транспортный объект;
трубопровод для перемещения углеводородов;
объект для обработки.
4. Способ по любому из предшествующих пп. 1-3, в котором напряжение представляет собой напряжение, необходимое для достижения напряжения выше 0,2 В/м на промежутке между электродом одного потенциала и ближайшим к нему электродом другого потенциала.
5. Способ по любому из предшествующих пп. 1-4, в котором приложенное напряжение имеет форму профиля импульса напряжения, и импульс напряжения имеет первый участок, на протяжении которого напряжение имеет максимальное значение; и первый участок противоположной полярности, на протяжении которого напряжение имеет максимальное значение, но противоположной полярности.
6. Способ по любому из предшествующих пп. 1-5, в котором обеспечивают заданный профиль импульса тока.
7. Способ по п. 6, в котором заданный профиль импульса тока включает первый участок, второй участок, следующий непосредственно за первым участком, и третий участок; в котором также обеспечен четвертый участок, расположенный между вторым участком и третьим участком заданного профиля импульса тока.
8. Способ по п. 6 или п. 7, в котором заданный профиль импульса тока имеет первый участок, имеющий начальное значение тока и конечное значение тока; и начальное значение тока первого участка равно нулю, а конечное значение тока первого участка представляет собой максимальный ток для заданного профиля импульса тока.
9. Способ по любому из пп. 6-8, в котором заданный профиль импульса тока имеет второй участок, имеющий начальное значение тока и конечное значение тока; при этом начальное значение тока второго участка представляет собой максимальный ток для заданного профиля импульса тока, и ток снижается между начальным значением тока второго участка и конечным значением тока второго участка; и конечное значение тока второго участка представляет собой пониженное значение тока.
10. Способ по п. 9, в котором заданный импульс тока продолжается при этом пониженном значении тока в течение четвертого участка профиля импульса тока, а четвертый участок является промежуточным между вторым участком и третьим участком заданного профиля импульса тока.
11. Способ по любому из пп. 6-10, в котором третий участок имеет начальное значение тока и конечное значение тока; и начальное значение тока третьего участка меньше, чем максимальный ток для заданного профиля импульса тока и/или представляет собой пониженное значение тока; а конечное значение тока третьего участка равно нулю.
12. Способ по любому из пп. 6-11, в котором заданный профиль импульса тока имеет первый участок, который продолжается в течение первого периода времени, и первый период времени составляет менее 0,5 мс.
13. Способ по любому из пп. 6-12, в котором второй участок заданного профиля импульса тока имеет продолжительность от 10 мс до 500 мс.
14. Способ по любому из пп. 6-13, в котором продолжительность четвертого участка составляет более 500 мс.
15. Способ по любому из пп. 6-14, в котором третий участок продолжается в течение третьего периода времени, и третий период времени составляет менее 0,5 мс.
16. Способ по любому из пп. 6-15, в котором первый участок и/или второй участок имеют значение тока, превышающее значение тока на четвертом участке, из-за утечки заряда, созданного в объеме материала, или в части объема материала, в ходе непосредственно предшествующего четвертого участка противоположной полярности.
17. Способ по любому из пп. 6-16, в котором второй участок и/или второй участок противоположной полярности включают ток, превышающий пониженное значение тока, поскольку приложенное напряжение приводит к тому, что один или более видов молекул, подлежащих обработке, и/или один или более компонентов материала, в частности материнской породы, заряжается в соответствии с естественной емкостью системы.
18. Способ по любому из пп. 6-17, в котором четвертый участок обеспечивает импульс или часть импульса, в ходе которого объем материала или часть объема материала приобретает заряд, участвующий в создании второго участка противоположной полярности профиля импульса тока.
19. Способ по любому из предшествующих пп. 1-18, который способствует окислению путем образования свободных радикалов в пределах объекта.
20. Способ по любому из предшествующих пп. 1-19, в котором углеводород имеет первое значение плотности в градусах Американского нефтяного института, АНИ, в первый момент времени, и углеводород имеет второе значение плотности в градусах АНИ во второй момент времени, который наступает после первого момента; причем второе значение плотности в градусах АНИ больше, чем первое значение плотности в градусах АНИ, и при этом данный углеводород не комбинируют, и/или не смешивают, и/или не приводят в контакт с какими-либо дополнительными углеводородами другого состава.
21. Способ по любому из предшествующих пп. 1-20, в котором углеводород имеет первое значение вязкости в первый момент времени, и углеводород имеет второе значение вязкости во второй момент времени, который наступает после первого момента; и второе значение вязкости меньше, чем первое значение вязкости; при этом данный углеводород не комбинируют, и/или не смешивают, и/или не приводят в контакт с какими-либо дополнительными углеводородами другого состава.
22. Способ по любому из предшествующих пп. 1-21, в котором углеводород имеет первое содержание серы в первый момент времени, и углеводород имеет второе содержание серы во второй момент времени, который наступает после первого момента времени; и второе содержание серы меньше, чем первое содержание серы; при этом данный углеводород не комбинируют, и/или не смешивают, и/или не приводят в контакт с какими-либо дополнительными углеводородами другого состава.
23. Способ по любому из предшествующих пп. 1-22, в котором углеводород имеет первое содержание тяжелых металлов в первый момент времени, и углеводород имеет второе содержание тяжелых металлов во второй момент времени, который наступает после первого момента времени; и второе содержание тяжелых металлов меньше, чем первое содержание тяжелых металлов; при этом данный углеводород не комбинируют, и/или не смешивают, и/или не приводят в контакт с какими-либо дополнительными углеводородами другого состава.
24. Устройство для обработки углеводородов в объекте их локализации, включающее:
a) по меньшей мере два электрода, которые введены в объект, и этот объект содержит углеводороды;
b) соединительные элементы между источником напряжения и по меньшей мере двумя электродами;
c) блок управления напряжением для подачи напряжения первой полярности к соединительным элементам в течение первого периода времени;
d) где блок управления напряжением выполнен для подачи напряжения второй, противоположной, полярности к соединительным элементам в течение второго периода времени;
e) где блок управления напряжением выполнен для повторения стадий с) и d) множество раз;
и стадии с), d) и е) способствуют снижению длины углеродной цепи для одного или более видов молекул в углеводороде, и/или снижению содержания серы в углеводородах, и/или снижению содержания тяжелых металлов в углеводородах.
25. Способ калибровки рабочих условий, которые следует использовать в способе обработки углеводородов в объекте их локализации, включающий:
a) введение по меньшей мере двух электродов в объект, содержащий образец углеводородов, предназначенных для обработки;
b) обеспечение соединительных элементов между источником напряжения и по меньшей мере двумя электродами;
c) подачу напряжения первой полярности на соединительные элементы в течение первого периода времени под контролем блока управления напряжением;
d) подачу напряжения второй, противоположной полярности на соединительные элементы в течение второго периода времени под контролем блока управления напряжением;
e) регистрацию тока, возникающего внутри образца или объема материала;
f) изменение одной или более характеристик напряжения;
g) регистрацию тока, возникающего в образце или в объеме материала, при измененных характеристиках напряжения;
h) дополнительное изменение одной или более характеристик напряжения, пока не будет зафиксирован заданный профиль импульса тока.
26. Способ по п. 25, в котором образец представляет собой образец, отобранный из объекта, подлежащего обработке, и/или образец представляет собой образец материала, который предположительно обладает или обладает свойствами, эквивалентными свойствам объема материала.
27. Способ по п. 25 или 26, в котором зарегистрированный ток изменяют в зависимости от одного или более следующих параметров: сопротивления цепи; электропроводности материала; электропроводности материнской породы, находящейся внутри материала; электропроводности текучей среды, находящейся внутри материала, и/или одного или более видов молекул, находящихся внутри материала; и/или количества электродов, находящихся внутри материала, и/или положения электродов, и/или промежутка между электродами, находящимися внутри материала.
28. Способ по любому из пп. 25-27, в котором заданный профиль импульса тока включает первый участок, второй участок, следующий непосредственно за первым участком, и третий участок; при этом также обеспечен четвертый участок, который является промежуточным между вторым участком и третьим участком заданного профиля импульса тока.
29. Способ по любому из пп. 25-28, в котором заданный профиль импульса тока имеет первый участок, имеющий начальное значение тока и конечное значение тока; при этом начальное значение тока первого участка равно нулю, а конечное значение тока первого участка представляет собой максимальный ток для заданного профиля импульса тока.
30 Способ по любому из пп. 25-29, в котором заданный профиль импульса тока имеет второй участок, имеющий начальное значение тока и конечное значение тока; при этом начальное значение тока второго участка представляет собой максимальный ток для заданного профиля импульса тока; ток снижается между начальным значением тока второго участка и конечным значением тока второго участка, и конечное значение тока второго участка представляет собой пониженное значение тока.
31. Способ по п. 30, в котором заданный импульс тока продолжается при этом пониженном значении тока в течение четвертого участка профиля импульса тока, а четвертый участок является промежуточным между вторым участком и третьим участком заданного профиля импульса тока.
32. Способ по любому из пп. 25-31, в котором третий участок имеет начальное значение тока и конечное значение тока, при этом начальное значение тока третьего участка меньше, чем максимальный ток заданного профиля импульса тока, и/или представляет собой пониженное значение тока, а конечное значение тока третьего участка равно нулю.