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WO2012049007A1 - Vorrichtung und verfahren zur verwendung der vorrichtung zur "in situ"-förderung von bitumen oder schwerstöl aus ölsand-lagerstätten - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zur verwendung der vorrichtung zur "in situ"-förderung von bitumen oder schwerstöl aus ölsand-lagerstätten Download PDF

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WO2012049007A1
WO2012049007A1 PCT/EP2011/066651 EP2011066651W WO2012049007A1 WO 2012049007 A1 WO2012049007 A1 WO 2012049007A1 EP 2011066651 W EP2011066651 W EP 2011066651W WO 2012049007 A1 WO2012049007 A1 WO 2012049007A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
conductor loop
inductor
conductor
voltage
ground potential
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/EP2011/066651
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English (en)
French (fr)
Inventor
Dirk Diehl
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Siemens Corp
Original Assignee
Siemens AG
Siemens Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG, Siemens Corp filed Critical Siemens AG
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Priority to US13/876,462 priority patent/US20130192820A1/en
Priority to CA2812479A priority patent/CA2812479A1/en
Priority to EP11766931.7A priority patent/EP2606199A1/de
Publication of WO2012049007A1 publication Critical patent/WO2012049007A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/16—Enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons
    • E21B43/24—Enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons using heat, e.g. steam injection
    • E21B43/2401—Enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons using heat, e.g. steam injection by means of electricity
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/16—Enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons
    • E21B43/24—Enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons using heat, e.g. steam injection
    • E21B43/2406—Steam assisted gravity drainage [SAGD]
    • E21B43/2408—SAGD in combination with other methods
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/30—Specific pattern of wells, e.g. optimising the spacing of wells
    • E21B43/305—Specific pattern of wells, e.g. optimising the spacing of wells comprising at least one inclined or horizontal well
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/46—Dielectric heating
    • H05B6/62—Apparatus for specific applications
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B2214/00—Aspects relating to resistive heating, induction heating and heating using microwaves, covered by groups H05B3/00, H05B6/00
    • H05B2214/04—Heating means manufactured by using nanotechnology

Definitions

  • the present invention relates to an apparatus and a method of using the device for "in situ" production of bitumen or heavy oil from oil sands deposits.
  • the device comprises at least one electrical conductor loop comprising a forward conductor and a return conductor, and has an interposed inductor, wherein at least the inductor is at least partially or completely disposed within the oil sands deposit.
  • the apparatus comprises an alternating current generator, comprising a conductor loop via at least two electrical ⁇ specific contact points is electrically connected to the at least.
  • the alternator includes a Transformer with at least one primary and at least one secondary winding.
  • Bitumen or heavy oil may be mined from open-pit or "in situ" production from oil sands or oil shale deposits, which are hereinafter referred to simply as "oil sands" or “reservoirs” for simplicity the introduction of solvents or diluents and / or the heating of the soil of the oil sands deposit in order to make the heavy oil or bitumen flowable and pumpable.
  • oil sands or oil shale deposits
  • the electromagnetic heating process may in particular be combined with a steam process, which provides for a verbes ⁇ serte permeability and / or conductivity. It is also possible to let the steam stimulation through the production pipe at the beginning of the heating phase or later cyclically.
  • the electrical / electromagnetic heating method is Runaway ⁇ leads with the aid of at least one electric conductor loop which / is powered by an alternating current generator with electric power or alternating current voltage.
  • This enables "in situ" underground mining at depths of up to several hundred meters
  • the conductor loop in conjunction with the alternator forms a resonant oscillating circuit in the current-carrying state, which results in an alternating magnetic field in the vicinity of the conductor loop in the reservoir.
  • the eddy currents lead to egg ⁇ ner heating of the reservoir and thus to a liquefaction of the heavy oil or bitumen.
  • the conductor loop In order to achieve a good heat output in the MW range, the conductor loop must be supplied with an electrical voltage of up to 10 kV or even greater from the alternator. This means that the voltage of up to to 10kV or greater is applied to terminals that electrically connect the conductor loop to the alternator, and that the voltage can drift freely to ground potential.
  • a dielectric strength by a factor of X which may be 2 to 10, for example, interpret higher than the maximum clamping voltage. This leads to ei ⁇ nem high insulation costs and high costs.
  • the object of the present invention is therefore to provide a device and a method for using the device for "in situ" production of bitumen or heavy oil from oil sands deposits, which reduce the insulation effort and there ⁇ possibly with associated costs high electrical heating power be given a reliable insulation of the terminals from the environment.
  • the stated object is with respect to the device for "in situ” production of bitumen or heavy oil from oil sands deposits with the features of claim 1, and with respect to the method of using the device for "in situ” - promotion of bitumen or heavy oil from oil sands -Lager Wun solved with the features of claim 11.
  • An inventive device for "in situ" extraction of bitumen or heavy oil from oil sands deposits comprises at least one electric conductor loop, which has a Hin ⁇ conductor and a return conductor and an inductor connected therebetween or comprises.
  • the inductor is infrequent partially or wholly located in the oil sands deposit.
  • the forward and return conductors can also act as an inductor or give it identically, the conductor loop in the latter case being formed from a continuous conductor.
  • a Hinlei ⁇ ter and a return conductor and an intermediate inductor is described for the sake of simplicity, even if return and return conductors act as an inductor or identical result.
  • Vor ⁇ direction comprises an alternator, which is electrically connected to the at least one conductor loop via at least two electrical contact points.
  • the alternator comprises a transformer with at least ei ⁇ ner primary and at least one secondary winding.
  • the at least one secondary winding has a center tap, to which a ground potential U E is electrically applied.
  • the ground potential U E may be electrically applied to the center tap electrically via a galvanic connection, resulting in a simple and inexpensive solution to the problem.
  • the ground potential U E may be stinging circuit ⁇ cally applied via an electrical circuit to the active center tap. This will be a circuit engineering Control or regulation according to the method requirements ⁇ ments possible.
  • a Vorrich ⁇ device for "in situ" promotion of bitumen or heavy oil from oil sands deposits with the features described above with or without Center tap, on the conductor loop at a location spatially away from the alternator electrically applied a ground potential U E.
  • the advantages are analogous to the advantages associated with a ground potential U E at a ⁇ telabgriff on the at least one secondary winding, as described above.
  • the earth potential U E can be spatially applied in a region at the conductor loop, in particular at the inductor wel ⁇ cher is furthest away from the alternator. As a rule, the farthest point is in the region of half the length of the conductor loop. A grounding at this point gives a maximum possible limitation of the maximum electrical output voltage which is applied between the contact points on the conductor loop. The insulation requirement of the contact points can be reduced.
  • a voltage U H in the range of greater than 10 kV can be applied for inductive heating of the oil sands deposit. This can result in a heat output in the range of MW and thus sufficient to heat the soil such that bitumen or heavy oil is flowable.
  • the transformers ⁇ tor can be designed as a matching transformer for transforming an output voltage U A at a voltage in the range of the voltage U H.
  • the inductor may have a length of greater than 1km, in particular greater than 5km. So enough soil from the inductor can be heated to ensure a conventional oil production from oil sands deposits. With the exception of a point on the alternator and / or a point of the conductor loop spatially away from the Wech ⁇ selstromgenerator, to each of which the ground potential U E can be applied to ⁇ , the electrical conductor loop fully ⁇ constantly be electrically isolated from the oil sands deposit. In particular, the ground potential U E can be designed so that heating of the oil sand deposit via the electrical conductor loop is pure or at least substantially purely inductive.
  • the at least one primary winding may be gal ⁇ vanisch separated from the at least one secondary winding.
  • the primary winding may be electrically connected to power converters.
  • the alternator can be designed as an HF generator, with an electrical power in the range of one to several MW at 5 to 200 kHz, in particular 50 kHz. This arrangement and values allow optimum heating of the oil sands deposit to produce bitumen or heavy oil.
  • An inventive method in particular using Verwen ⁇ tion of the device described above, comprises applying the ground potential U E at a location of the secondary winding and / or at a location of the conductor loop spatially away from the alternator, wherein the voltage between the contact points is reduced to a value which corresponds to the value of an output voltage without an applied ground potential U is e klei ⁇ ner.
  • the voltage between the pads can be reduced to a value which is substantially half the value of an output voltage without applied ground potential U E.
  • FIG. 1 is a perspective section of an oil sand reservoir 1 with a running in the reservoir 1 electrical conductor loop 2, and
  • FIG. 2 shows a circuit diagram of an embodiment of a device according to the invention for "in situ" production of bitumen or heavy oil from oil sands deposits 1 according to FIG. 1.
  • FIG. 1 shows an oil sand deposit designated as a reservoir, a cuboid unit 1 with the length 1, the width w and the height h always being described for the further considerations.
  • the length 1 may be, for example, up to some 500 m, the width w 60 to 100 m and the height h about 20 to 100 m. It should be noted that starting from the surface E can be up to 500 m present a "overburden" the Staer ⁇ ke s.
  • the arrangement shown in Fig. 1, or apparatus that comprises, inter alia, a partially or completely arranged in the reservoir 1 conductor loop 2, is provided for the inductive Hei ⁇ wetting of the reservoir 1. This can be done additionally or alternatively to a known heating with eg water vapor.
  • the laid in the ground conductor loop 2, which For example, may have a length of several hundred meters to several ⁇ ren kilometers, comprises a forward conductor 10 and a return conductor 20 and an inductor 15.
  • the forward conductor 10 and the return conductor 20 are side by side, in particular into the ground out or out and the Inductor 15 is electrically connected between the forward and return conductors 10, 20.
  • the inductor 15 is constructed of a substantially U-shaped conductor which is guided horizontally in the ground, wherein both parts of the U-shape are guided in the same depth or are superimposed.
  • the inductor 15 may be formed continuously from a conductor or be constructed of two conductors, which are connected to each other at the U-shaped end via an element inside or outside of the reservoir 1.
  • the term "conductor” is understood to mean always electrical conductors.
  • the ladder 10 and 20 are led at the beginning vertically or at a shallow angle down into the ground. Typical distances between the return and return conductors 10, 20 and / or the two parts of the inductor 15 are 5 to 60 m with an outer diameter of the conductors of 10 to 50 cm.
  • the conductors 10, 15 and 20 may also be formed of a continuous conductor or ladder parts. Instead of outgoing and return conductors 10, 20, the inductor 15 can also fulfill its task or, according to its course, be led into the ground and replace it.
  • the terminals are not shown, since they are in the housing with the RF generator 30.
  • a double electric cable e.g. from the
  • DE 102007040605 B3 is known as the conductor 10, 20 and 15 be used.
  • a double line, with the above-ge ⁇ called typical dimensions, has a series inductance from 1.0 to 2.7 ⁇ / m.
  • the transverse capacitance is only 10 to 100 pF / m with the dimensions mentioned, so that the capacitive cross currents can initially be neglected.
  • wave effects should be avoided.
  • a shaft speed of an electrical wave is gege ⁇ ben by the capacitance and inductance of the conductor arrangement.
  • the characteristic frequency of the arrangement is due to the loop length and the wave propagation speed along the arrangement of the double line 10, 15, 20.
  • the loop length is therefore to be chosen so short that no disturbing wave effects result here.
  • the loss Leis ⁇ tung density distribution in a plane perpendicular to the conductors - as it forms at anti-phase energization of the upper and lower conductor - decreases radially.
  • a inductively heating capacity of 1 kW per meter double line at 50 kHz a current amplitude of et ⁇ wa 350 A for low reservoir with specific resistance is ⁇ supernatants of 30 ⁇ -m and about 950 A for high impedance reservoirs having specific resistances of 500 ⁇ - m needed.
  • the required current amplitude for 1 kW / m falls quadratically with the excitation frequency, ie at 100 kHz the current amplitudes fall to 1/4 of the above values.
  • the inductive voltage drop is about 300 V / m.
  • the total inductive voltage drop would add up to values> 100 kV.
  • Such high voltages must be avoided in order to reduce the risk of flashover, in particular between the terminals, and to avoid the need for large insulation layer thicknesses.
  • the terminals must be insulated against the reservoir 1 high voltage resistant to prevent a resistive current flow. Thick insulation layers lead to high material costs and costs.
  • a solution to the problem can be achieved according to the invention in the grounding of a position of the conductor loop 2 in a region 15 or by grounding a center tap 70 of a secondary winding SE of a transformer 50 of the power generator 30.
  • the conductor loop 2 comprises the forward and return conductors 10, 20 and the inductor 15.
  • the forward and return conductors 10, 20 can also act as an inductor 15 or give it identical, the conductor loop 2 is formed in the latter case of a continuous conductor.
  • the conductor loop 2 is electrically connected via terminals 40, 40 ' to a transformer 50.
  • the transformer 50 may adjust an output voltage U A to a voltage U H at a frequency which is optimal for inductive heating with the conductor loop 2. As described above , this is dependent on, for example, dimensions such as length, cross section or construction of the lines or double lines 10, 15, 20 and frequency.
  • the transformer 50 is constructed, for example, from a primary coil PR and a secondary coil SE.
  • the primary coil PR is supplied by a current / voltage supply 60 with electrical power, with an output voltage U A.
  • the output voltage U A is transformed by the transformer 50 to a voltage U H for heating the inductor 15, wherein in this Be ⁇ consideration voltage losses at the out and return line 10, 20 are neglected for simplicity.
  • the latter Wür ⁇ the additive which result to be obtained or to the secondary coil SE with the voltage U H to be transformed voltage.
  • the device according to the invention comprises a center tap 70 on the secondary coil SE. At the center tap 70, a ground potential U E is electrically applied, ie it is grounded.
  • the inductor 15 and / or the forward or return line 10, 20 may have a location at which a ground potential U E is applied or which is grounded , This can be done by putting the insulation on a otherwise completely opposite the ground electrically insulated conductor 10, 15, 20 is interrupted at the point.
  • a grounding is usually meaningful way only one of two possible locations in the conductor loop 2, the center tap 70 of the secondary winding or at the gege nüber implement body in the conductor loop 2 itself. Be other places, such as places in the Hin- 10 or return conductor 20 pulled to ground potential, so can not the maximum possible reduction of the voltage between the inductor 15 and ground to half the value of the maximum voltage applied to the terminals 40, 40 ' voltage U H can be achieved.
  • a ground can be passive or active , Passive in this context means that a grounding takes place via an electrical line or a direct electrical contact with the environment. Active, that a grounding or applying the potential U E via a Gere applies ⁇ or controlled electric circuit is carried out in this context.
  • the invention is not limited to the Principalsbei ⁇ games described above . Including combi ⁇ nations of the embodiments may include each other and / or with Embodiments of the prior art done. Also, instead of a ground at one point earthing at more than one site be low, depending on the structure and Ver ⁇ application of the device according to the invention, in particular with active ground. A grounding of one of the two contact points 40, 40 ' can also take place. Characterized 'the full potential U to H, however, a reduction of the insulation expenditure possible by Iso lation ⁇ only the second contact point 40 or 40', although located on the second contact point 40 or 40th

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Abstract

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Verwendung der Vorrichtung zur "in situ"-Förderung von Bitumen oder Schwerstöl aus Ölsand-Lagerstätten (1). Die Vorrichtung umfasst wenigstens eine elektrische Leiterschleife (2), welche einen Hinleiter (10) und einen Rückleiter (20) sowie einen dazwischen geschalteten Induktor (15) aufweist, wobei zumindest der Induktor (15) wenigstens teilweise oder vollständig in der Ölsand-Lagerstätte (1) angeordnet ist. Weiterhin umfasst die Vorrichtung einen Wechselstromgenerator (30), welcher mit der wenigstens einen Leiterschleife (2) über wenigstens zwei elektrische Kontaktstellen (40, 40´) elektrisch verbunden ist. Der Wechselstromgenerator (30) umfasst einen Transformator (50) mit wenigstens einer Primär- (PR) und wenigstens einer Sekundärwicklung (SE). Die wenigstens eine Sekundärwicklung (SE) weist einen Mittelabgriff (70) auf, an welchem ein Erdpotential UE elektrisch angelegt ist.

Description

Beschreibung
Vorrichtung und Verfahren zur Verwendung der Vorrichtung zur „in situ"-Förderung von Bitumen oder Schwerstöl aus Ölsand- Lagerstätten
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Verwendung der Vorrichtung zur „in si- tu"-Förderung von Bitumen oder Schwerstöl aus Ölsand-Lager- stätten. Die Vorrichtung umfasst wenigstens eine elektrische Leiterschleife, welche einen Hinleiter und einen Rückleiter sowie einen dazwischen geschalteten Induktor aufweist, wobei zumindest der Induktor wenigstens teilweise oder vollständig in der Ölsand-Lagerstätte angeordnet ist. Weiterhin umfasst die Vorrichtung einen Wechselstromgenerator, welcher mit der wenigstens einen Leiterschleife über wenigstens zwei elektri¬ sche Kontaktstellen elektrisch verbunden ist. Der Wechselstromgenerator umfasst einen Transformator mit wenigstens einer Primär- und wenigstens einer Sekundärwicklung.
Bitumen oder Schwerstöl können aus Ölsand- oder Ölschiefer- Lagerstätten, welche der Einfachheit halber im Weiteren nur noch als Ölsand-Lagerstätten oder Reservoir bezeichnet werden, im Tagebau oder durch „in situ"-Förderung abgebaut werden. Eine „in situ"-Förderung umfasst das Einbringen von Lö- sungs- bzw. Verdünnungsmitteln und/oder das Erhitzen des Erdreichs der Ölsand-Lagerstätte, um das Schwerstöl oder Bitumen fließfähig zu machen und abpumpen zu können. Eine weit verbreitete Methode zur „in situ"-Förderung basiert auf dem SAGD(Steam Assisted Gravity Drainage ) -Verfahren . Dabei wird Wasserdampf unter hohem Druck in das Erdreich durch ein innerhalb des Reservoirs horizontal verlaufendes Rohr einge¬ bracht. Das erhitzte, fließfähige Schwerstöl oder Bitumen si¬ ckert zu einem zweiten, z.B. etwa 5m tieferen Rohr, durch welches es abgepumpt bzw. gefördert wird.
Aus der DE 102007040605 B3 ist ein Verfahren bekannt, bei welchem die Erwärmung des Erdreichs einer Ölsand-Lagerstätte induktiv über ein elektrisches/elektromagnetisches Heizver¬ fahren erfolgt. Mit dem Verfahren ist das Aufheizen von unkonventionellem schwerem Öl mit Viskositäten von z.B. 5°API bis 15°API von Temperaturen von etwa 10°C Umgebungstemperatur auf bis zu 280°C möglich. Dadurch kann das Öl in einem durch die Verbesserung der Fluidität gravitativen Prozess zur unteren nichtpermeablen Grenzschicht des Reservoirs fließen und von dort mittels bekannter Drainage-Produktionsrohre abflie¬ ßen, um entweder mittels Anhebepumpen an die Erdoberfläche gepumpt oder durch den im Reservoir durch Beheizung und/oder Dampfeinbringung aufgebauten Druck schwerkraftüberwindend an die Oberfläche gefördert zu werden.
Der elektromagnetische Heizprozess kann insbesondere mit einem Dampfprozess kombiniert sein, welcher für eine verbes¬ serte Permeabilität und/oder Leitfähigkeit sorgt. Es ist auch möglich, die DampfStimulation durch das Produktionsrohr zu Beginn der Aufheizphase oder später zyklisch erfolgen zu lassen .
Das elektrische/elektromagnetische Heizverfahren wird mit Hilfe wenigstens einer elektrischen Leiterschleife durchge¬ führt, welche von einem Wechselstromgenerator mit elektrischer Leistung bzw. Wechselstrom/-spannung versorgt wird. Dadurch ist eine „in situ"-Förderung unter Tage in Tiefen von bis zu mehreren 100 Metern möglich. Die Leiterschleife in Verbindung mit dem Wechselstromgenerator bildet im strom- durchflossenen Zustand einen resonanten Schwingkreis, welcher in der Umgebung der Leiterschleife im Reservoir ein Wechselmagnetfeld ergibt, durch das Wirbelströme in der Umgebung der Leiterschleife erzeugt werden. Die Wirbelströme führen zu ei¬ ner Erwärmung des Reservoirs und somit zu einer Verflüssigung des Schwerstöls oder Bitumen.
Um eine gute Heizleistung im MW-Bereich zu erreichen, muss die Leiterschleife mit einer elektrischen Spannung von bis zu lOkV oder sogar größer vom Wechselstromgenerator versorgt werden. Dies bedeutet, dass die elektrische Spannung von bis zu 10kV oder größer an Anschlussklemmen anliegt, welche die Leiterschleife mit dem Wechselstromgenerator elektrisch verbinden, und dass die Spannung frei gegen das Erdpotential driften kann. Um elektrische Durchschläge bzw. Lichtbögen von einem Anschluss der Leiterschleife gegen das umliegende Erd¬ reich zuverlässig zu verhindern, ist eine Spannungsfestigkeit um einen Faktor X, welcher z.B. das 2 bis 10 sein kann, höher als die maximale Klemmspannung auszulegen. Dies führt zu ei¬ nem hohen Isolationsaufwand und hohen Kosten.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Verwendung der Vorrichtung zur „in situ"-Förderung von Bitumen oder Schwerstöl aus Ölsand- Lagerstätten anzugeben, welche den Isolationsaufwand und da¬ mit eventuell verbundene Kosten verringern. Dabei soll auch bei hohen elektrischen Heizleistungen eine zuverlässige Isolation der Klemmen gegenüber der Umgebung gegeben sein.
Die angegebene Aufgabe wird bezüglich der Vorrichtung zur „in situ"-Förderung von Bitumen oder Schwerstöl aus Ölsand- Lagerstätten mit den Merkmalen des Anspruchs 1, und bezüglich des Verfahrens zur Verwendung der Vorrichtung zur „in situ"- Förderung von Bitumen oder Schwerstöl aus Ölsand-Lagerstätten mit den Merkmalen des Anspruchs 11 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung und des Verfahrens zur Verwendung der Vorrichtung zur „in situ"-Förderung von Bitumen oder Schwerstöl aus Ölsand- Lagerstätten gehen aus den jeweils zugeordneten abhängigen Unteransprüchen hervor. Dabei können die Merkmale des Hauptanspruchs mit Merkmalen der Unteransprüche und Merkmale der Unteransprüche untereinander kombiniert werden.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur „in situ"-Förderung von Bitumen oder Schwerstöl aus Ölsand-Lagerstätten umfasst wenigstens eine elektrische Leiterschleife, welche einen Hin¬ leiter und einen Rückleiter sowie einen dazwischen geschalteten Induktor aufweist bzw. umfasst. Der Induktor ist wenig- stens teilweise oder vollständig in der Ölsand-Lagerstätte angeordnet. Die Hin- und Rückleiter können auch als Induktor wirken oder diesen identisch ergeben, wobei die Leiterschleife im letzteren Fall aus einem durchgehenden Leiter ausgebil- det ist. Im Weiteren wird der Einfachheit halber ein Hinlei¬ ter und ein Rückleiter sowie ein dazwischen geschalteter Induktor beschrieben, auch wenn Hin- und Rückleiter als Induktor wirken oder diesen identisch ergeben. Unter einem Hinleiter und einem Rückleiter sowie einem dazwischen geschalteten Induktor ist somit sinngemäß auch ein Hin- und ein Rückleiter zu verstehen, welche als Induktor wirken oder diesen identisch ergeben. Weiterhin umfasst die erfindungsgemäße Vor¬ richtung einen Wechselstromgenerator, welcher mit der wenigstens einen Leiterschleife über wenigstens zwei elektrische Kontaktstellen elektrisch verbunden ist. Der Wechselstromgenerator umfasst dabei einen Transformator mit wenigstens ei¬ ner Primär- und wenigstens einer Sekundärwicklung. Die wenigstens eine Sekundärwicklung weist einen Mittelabgriff auf, an welchem ein Erdpotential UE elektrisch angelegt ist.
Durch das Anlegen des Erdpotentials UE bzw. einer Erdung des Mittelabgriffs wird die maximale elektrische Ausgangsspan¬ nung, welche zwischen den Kontaktstellen über der Leiterschleife anliegt, auf z.B. die halbe maximale Ausgangsspan- nung begrenzt. Dadurch wird ein erheblich kleinerer Isolationsbedarf für die Kontaktstellen gegenüber dem Erdreich in der Umgebung notwendig, um effektiv und zuverlässig Durchschläge bzw. Lichtbögen zu verhindern. Mit dem geringeren Isolationsbedarf sind auch geringere Kosten verbunden. Ein freies Driften der Spannung an den Kontaktsellen gegenüber der Umgebung bzw. dem Erdreich wird effektiv unterbunden.
Das Erdpotential UE kann elektrisch über eine galvanische Verbindung an den Mittelabgriff passiv angelegt sein, was zu einer einfachen und kostengünstigen Lösung des Problems führt. Alternativ kann das Erdpotential UE schaltungstech¬ nisch über eine elektrische Schaltung aktiv an den Mittelabgriff angelegt sein. Dadurch wird eine schaltungstechnische Steuerung oder Regelung entsprechend den Verfahrensanforde¬ rungen möglich.
Alternativ oder zusätzlich zum Mittelabgriff an der wenigstens einen Sekundärwicklung, an welchem ein Erdpotential UE elektrisch angelegt ist, weist eine erfindungsgemäße Vorrich¬ tung zur „in situ"-Förderung von Bitumen oder Schwerstöl aus Ölsand-Lagerstätten mit den zuvor beschriebenen Merkmalen mit oder ohne Mittelabgriff, an der Leiterschleife an einer Stelle räumlich entfernt vom Wechselstromgenerator elektrisch angelegt ein Erdpotential UE auf. Die Vorteile sind analog den Vorteilen verbunden mit einem Erdpotential UE an einem Mit¬ telabgriff an der wenigstens einen Sekundärwicklung, wie sie zuvor beschrieben wurden.
Das Erdpotential UE kann räumlich in einem Bereich an der Leiterschleife, insbesondere am Induktor angelegt sein, wel¬ cher am weitesten vom Wechselstromgenerator entfernt ist. In der Regel ist die am weitesten entfernte Stelle im Bereich der halben Länge der Leiterschleife. Eine Erdung an dieser Stelle ergibt eine maximal mögliche Begrenzung der maximalen elektrischen Ausgangsspannung, welche zwischen den Kontaktstellen über der Leiterschleife anliegt. Der Isolationsbedarf der Kontaktstellen kann so reduziert sein.
Über den Induktor kann eine Spannung UH im Bereich von größer lOkV zum induktiven Heizen der Ölsand-Lagerstätte angelegt sein. Dies kann eine Heizleistung im Bereich von MW ergeben und somit ausreichend, um das Erdreich derart aufzuheizen, dass Bitumen oder Schwerstöl fließfähig wird. Der Transforma¬ tor kann als Anpassungstransformator zur Transformation einer Ausgangsspannung UA auf eine Spannung im Bereich der Spannung UH ausgelegt sein.
Der Induktor kann eine Länge von größer 1km, insbesondere von größer 5km aufweisen. So kann genügend Erdreich vom Induktor aufgeheizt werden, um eine übliche Ölförderung aus Ölsand- Lagerstätten zu gewährleisten. Mit Ausnahme einer Stelle am Wechselstromgenerator und/oder einer Stelle der Leiterschleife räumlich entfernt vom Wech¬ selstromgenerator, an welcher jeweils das Erdpotential UE an¬ gelegt sein kann, kann die elektrische Leiterschleife voll¬ ständig gegenüber der Ölsand-Lagerstätte elektrisch isoliert sein. Insbesondere das Erdpotential UE kann so angelegt sein, dass ein Heizen der Ölsand-Lagerstätte über die elektrische Leiterschleife rein oder zumindest im Wesentlichen rein induktiv erfolgt. Die wenigstens eine Primärwicklung kann gal¬ vanisch von der wenigstens einen Sekundärwicklung getrennt sein. Die Primärwicklung kann elektrisch mit Stromrichtern verbunden sein. Der Wechselstromgenerator kann als HF-Generator ausgelegt sein, mit einer elektrischen Leistung im Bereich von ein bis mehreren MW bei 5 bis 200 kHz, insbesondere 50 kHz. Diese Anordnung und Werte ermöglichen eine optimale Aufheizung der Ölsand-Lagerstätte zur Förderung von Bitumen oder Schwerstöl.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren, insbesondere unter Verwen¬ dung der zuvor beschriebenen Vorrichtung, umfasst das Anlegen des Erdpotentials UE an einer Stelle der Sekundärwicklung und/oder an einer Stelle der Leiterschleife räumlich entfernt vom Wechselstromgenerator, wobei die Spannung zwischen den Kontaktstellen auf einen Wert verringert wird, welcher klei¬ ner dem Wert einer Ausgangsspannung ohne angelegtem Erdpotential UE ist. Die Spannung zwischen den Kontaktstellen kann auf einen Wert verringert werden, welcher im Wesentlichen halb so groß ist wie der Wert einer Ausgangsspannung ohne angelegtes Erdpotential UE.
Die mit dem Verfahren zur Verwendung einer zuvor beschriebenen Vorrichtung zur „in situ"-Förderung von Bitumen oder Schwerstöl aus Ölsand-Lagerstätten verbundenen Vorteile sind analog den Vorteilen, welche zuvor im Bezug auf die Vorrichtung beschrieben wurden. Bevorzugte Aus führungs formen der Erfindung mit vorteilhaften Weiterbildungen gemäß den Merkmalen der abhängigen Ansprüche werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein.
Es wird in den Figuren dargestellt:
Fig. 1 ein perspektivischer Ausschnitt aus einem Ölsand- Reservoir 1 mit einer im Reservoir 1 verlaufenden elektrischen Leiterschleife 2, und
Fig. 2 ein Schaltbild einer Aus führungs form einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur „in situ"-Förderung von Bitumen oder Schwerstöl aus Ölsand-Lagerstätten 1 entsprechend der Fig. 1.
In der Fig. 1 ist eine als Reservoir bezeichnete Ölsand- Lagerstätte dargestellt, wobei für die weiteren Betrachtungen immer eine quaderförmige Einheit 1 mit der Länge 1, der Brei- te w und der Höhe h beschrieben wird. Die Länge 1 kann z.B. bis zu einigen 500 m, die Breite w 60 bis 100 m und die Höhe h etwa 20 bis 100 m betragen. Zu berücksichtigen ist, dass ausgehend von der Erdoberfläche E ein „Deckgebirge" der Stär¬ ke s bis zu 500 m vorhanden sein kann.
Bei Realisierung des SAGD-Verfahrens ist in bekannter Weise, und der Einfachheit halber nicht dargestellt, in dem Ölsand- Reservoir 1 der Lagerstätte ein In ektionsrohr für Dampfoder Wasser/Dampf-Gemisch und ein Förderrohr für das verflüs- sigte Bitumen oder Öl vorhanden, wie aus dem Stand der Technik z.B. DE 102007040605 B3 bekannt ist.
Die in Fig. 1 dargestellte Anordnung bzw. Vorrichtung, welche unter anderem eine im Reservoir 1 teilweise oder vollständig angeordnete Leiterschleife 2 umfasst, ist zur induktiven Hei¬ zung des Reservoirs 1 vorgesehen. Dies kann zusätzlich oder alternativ zu einem bekannten Aufheizen mit z.B. Wasserdampf erfolgen. Die im Boden verlegte Leiterschleife 2, welche z.B. eine Länge von einigen hundert Metern bis hin zu mehre¬ ren Kilometern aufweisen kann, umfasst einen Hinleiter 10 und einen Rückleiter 20 sowie einen Induktor 15. Der Hinleiter 10 und der Rückleiter 20 sind nebeneinander, insbesondere ins Erdreich hinein bzw. heraus geführt und der Induktor 15 ist elektrisch zwischen dem Hin- und Rückleiter 10, 20 geschaltet. In der Regel ist der Induktor 15 aus einem im Wesentlichen U-förmigen Leiter aufgebaut, welcher im Erdreich horizontal geführt ist, wobei beide Teile der U-Form in derselben Tiefe geführt sind oder übereinander liegen.
Der Induktor 15 kann durchgängig aus einem Leiter ausgebildet sein oder aus zwei Leitern aufgebaut sein, welche am U- förmigen Ende über ein Element innerhalb oder außerhalb des Reservoirs 1 miteinander verbunden sind. Unter Leiter wird in diesem Zusammenhang im Weiteren immer elektrischer Leiter verstanden. Die Leiter 10 und 20 werden am Anfang vertikal oder in einem flachen Winkel in das Erdreich hinunter geführt. Typische Abstände zwischen den Hin- und Rückleitern 10, 20 und/oder den zwei Teilen des Induktors 15 sind 5 bis 60 m bei einem Außendurchmesser der Leiter von 10 bis 50 cm. Die Leiter 10, 15 und 20 können auch aus einem durchgängigen Leiter oder aus Leiterteilen ausgebildet sein. Statt Hin- und Rückleiter 10, 20 kann auch der Induktor 15 deren Aufgabe er- füllen bzw. entsprechend deren Verlauf ins Erdreich geführt sein und diese ersetzen.
Ein HF-Generator 30, der in einem externen Gehäuse untergebracht sein kann, ist z.B. über Anschlussklemmen elektrisch mit der Leiterschleife 2 verbunden und versorgt diese mit elektrischer Leistung. In Fig. 1 sind die Anschlussklemmen nicht dargestellt, da sich diese im Gehäuse mit dem HF- Generator 30 befinden. Eine elektrische Doppelleitung, wie sie z.B. aus der
DE 102007040605 B3 bekannt ist, kann als Leiter 10, 20 und 15 verwendet werden. Eine Doppelleitung, mit den vorstehend ge¬ nannten typischen Abmessungen, weist einen Längsinduktivitätsbelag von 1.0 bis 2.7 μΗ/m auf. Der Querkapazitätsbelag liegt bei den genannten Abmessungen bei nur 10 bis 100 pF/m, so dass die kapazitiven Querströme zunächst vernachlässigt werden können. Dabei sind Welleneffekte zu vermeiden. Eine Wellengeschwindigkeit einer elektrischen Welle ist durch den Kapazitäts- und Induktivitätsbelag der Leiteranordnung gege¬ ben .
Die charakteristische Frequenz der Anordnung ist bedingt durch die Schleifenlänge und die Wellenausbreitungsgeschwindigkeit entlang der Anordnung der Doppelleitung 10, 15, 20. Die Schleifenlänge ist daher so kurz zu wählen, dass sich hier keine störenden Welleneffekte ergeben. Die Verlustleis¬ tungsdichteverteilung in einer Ebene senkrecht zu den Leitern - wie sie sich bei gegenphasiger Bestromung des oberen und unteren Leiters ausbildet - nimmt radial ab. Für eine induktiv eingebrachte Heizleistung von 1 kW pro Meter Doppelleitung wird bei 50 kHz eine Stromamplitude von et¬ wa 350 A für niederohmige Reservoirs mit spezifischen Wider¬ ständen von 30 Ω-m und etwa 950 A für hochohmige Reservoirs mit spezifischen Widerständen von 500 Ω-m benötigt. Die er- forderliche Stromamplitude für 1 kW/m fällt quadratisch mit der Anregungsfrequenz, d.h. bei 100 kHz fallen die Stromamplituden auf 1/4 der obigen Werte. Bei einer mittleren Stromamplitude von 500 A bei 50 kHz und einem typischen Induktivitätsbelag von 2 μΗ/m beträgt der induktive Spannungsabfall etwa 300 V/m.
Mit den oben genannten Gesamtlängen der Doppelleiter 10, 15, 20 würde sich der gesamte induktive Spannungsabfall auf Werte > 100 kV aufsummieren . Solch hohe Spannungen müssen vermieden werden, um Überschlagsgefahren insbesondere zwischen den Anschlussklemmen zu reduzieren und um keine großen Isolationsschichtdicken zu benötigen. Die Anschlussklemmen müssen gegen das Reservoir 1 hochspannungsfest isoliert sein, um einen re- sistiven Stromfluss zu unterbinden. Dicke Isolationsschichten führen zu hohem Materialaufwand und Kosten.
Eine Lösung des Problems kann erfindungsgemäß in der Erdung einer Stelle der Leiterschleife 2 in einem Bereich 15 oder durch eine Erdung eines Mittelabgriffs 70 einer Sekundärwicklung SE eines Transformators 50 des Leistungsgenerators 30 erfolgen. Letzteres ist durch die in Fig. 2 schematisch dargestellte Schaltung möglich. Die Leiterschleife 2 umfasst die Hin- und Rückleiter 10, 20 und den Induktor 15. Die Hin- und Rückleiter 10, 20 können auch als Induktor 15 wirken oder diesen identisch ergeben, wobei die Leiterschleife 2 im letzteren Fall aus einem durchgehenden Leiter ausgebildet ist. Die Leiterschleife 2 ist über Anschlussklemmen 40, 40' an einen Transformator 50 elektrisch angeschlossen. Der Transformator 50 kann eine Ausgangsspannung UA an eine Spannung UH mit einer Frequenz anpassen, welche optimal für das induktive Heizen mit der Leiterschleife 2 ist. Diese ist wie zuvor be¬ schrieben abhängig von z.B. Maßen wie Länge, Querschnitt bzw. Aufbau der Leitungen oder Doppelleitungen 10, 15, 20 und Frequenz .
Der Transformator 50 ist z.B. aus einer Primärspule PR und einer Sekundärspule SE aufgebaut. Die Primärspule PR wird von einer Strom-/Spannungsversorgung 60 mit elektrischer Leistung versorgt, mit einer Ausgangsspannung UA. Die Ausgangsspannung UA wird durch den Transformator 50 auf eine Spannung UH zum heizen des Induktors 15 transformiert, wobei in dieser Be¬ trachtung Spannungsverluste an der Hin- und Rückleitung 10, 20 der Einfachheit halber vernachlässigt sind. Letztere wür¬ den additiv mit der Spannung UH die an der Sekundärspule SE zu erhaltende bzw. zu transformierende Spannung ergeben. Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst einen Mittelabgriff 70 an der Sekundärspule SE . An den Mittelabgriff 70 ist ein Erdpotential UE elektrisch angelegt, d.h. er ist geerdet. Oh¬ ne den Mittelabgriff 70 und mit einer vollständigen Isolation der Leiter 10, 20, 30, läge an den Anschlussklemmen 40, 40' die volle Spannung UH an, welche im Maximum in Relation zum Erdpotential UE im Bereich größer 10KV sein kann und frei driften würde. Durch einen geerdeten Mittelabgriff 70 wird die Potentialdifferenz zwischen Induktor 15 bzw. Hin- 10 und Rückleiter 20 und umliegenden Erdreich sicher auf die Hälfte der Spannung UH zwischen den Anschlussklemmen 40, 40' begrenzt. Ohne eine Festlegung des Potentials am Mittelabgriff 70 oder am gegenüberliegenden Ende er Leiterschleife 2 könnte das Potential der Leiterschleife frei driften und so an einem Zweig an der Hin- oder Rückleiterseite höhere Spannungen als die halbe Spannung UH zum umgebenden Erdreich annehmen, was zu Überschlägen bzw. Lichtbögen führen könnte. Je nach Anordnung des Mittelabgriffs 70 an der Sekundärspule SE können auch andere als halbe Spannungswerte an den Anschlussklemmen 40, 40' erreicht werden. Dies hängt von der Aufteilung der
Sekundärspule SE in zwei Teile durch den Mittelabgriff 70 ab. Eine maximale mögliche Reduktion der an den Anschlussklemmen 40, 40' anliegenden Spannung ist aber der halbe Wert der Spannung UH, welcher bei Teilung der Sekundärspule SE in zwei gleiche Teile durch den Mittelabgriff 70 erhalten wird.
Eine alternative Möglichkeit zur Reduktion der maximal an den Anschlussklemmen 40, 40' gegenüber der Umgebung anliegenden Spannung ist der Einfachheit halber in den Figuren nicht dar- gestellt. Anstelle oder zusätzlich zu einem Mittelabgriff 70, wie er in Fig. 2 dargestellt ist, kann der Induktor 15 und/oder die Hin- bzw. Rückleitung 10, 20 eine Stelle aufweisen, an welcher ein Erdpotential UE angelegt ist bzw. welche geerdet ist. Dies kann erfolgen, indem die Isolation an einem ansonsten vollständig gegenüber dem Erdreich elektrisch isolierten Leiter 10, 15, 20 an der Stelle unterbrochen ist. Ei ne Maximale Reduktion der maximal an den Anschlussklemmen 40 40' anliegenden Spannung UH erfolgt analog dem Ausführungs¬ beispiel des Mittelabgriffs 70 bei einem Anlegen des Erdpo¬ tentials bzw. der Spannung UE an einer Stelle, welche räum¬ lich maximal von den Anschlussklemmen 40, 40' entfernt ist. Bei einem Induktor 15 mit einer U-Form, wie er z.B. in Fig. dargestellt ist, dessen zwei gleichen Teile durch ein U- förmiges Ende miteinander verbunden sind, ergibt eine Erdung der Stelle 15 mit dem U-förmigen Ende die maximale Reduktion des maximal an den Anschlussklemmen 40, 40' anliegenden Potentials. Eine Erdung erfolgt in der Regel sinnvoller Weise nur an einer von zwei möglichen Stellen in der Leiterschleif 2, am Mittelabgriff 70 der Sekundärwicklung oder an der gege nüberliegenden Stelle in der Leiterschleife 2 selbst. Werden andere Stellen, wie z.B. Stellen im Hin- 10 oder Rückleiter 20 auf Erdpotential gezogen bzw. gesetzt, so kann nicht die maximal mögliche Reduktion der Spannung zwischen Induktor 15 und Erdreich auf den halben Wert der maximal an den Anschlussklemmen 40, 40' anliegenden Spannung UH erzielt werden .
Sowohl in den in Fig. 2 dargestelltem Ausführungsbeispiel mit geerdeten Mittelabgriff 70, als auch in dem zuletzt beschriebenen Ausführungsbeispiel mit einer geerdeten Stelle am In¬ duktor 15 und/oder den Hin- bzw. Rückleitern 10, 20, kann eine Erdung passiv oder aktiv erfolgen. Passiv bedeutet in diesem Zusammenhang, dass über eine elektrische Leitung oder einem direkten elektrischen Kontakt mit der Umgebung eine Erdung erfolgt. Aktiv bedeutet in diesem Zusammenhang, dass eine Erdung oder ein Anlegen des Potentials UE über eine gere¬ gelte oder gesteuerte elektrische Schaltung erfolgt.
Die Erfindung ist auf die zuvor beschriebenen Ausführungsbei¬ spiele nicht beschränkt. So können unter anderem auch Kombi¬ nationen der Ausführungsbeispiele untereinander und/oder mit Ausführungsbeispielen aus dem Stand der Technik erfolgen. Auch können statt einer Erdung an einer Stelle Erdungen an mehr als einer Stelle günstig sein, je nach Aufbau und Ver¬ wendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung, insbesondere bei aktiver Erdung. Auch eine Erdung einer der zwei Kontaktstellen 40, 40' kann erfolgen. Dadurch liegt zwar an der zweiten Kontaktstelle 40 oder 40' das volle Potential UH an, jedoch ist eine Reduktion des Isolationsaufwandes möglich durch Iso¬ lation nur der zweiten Kontaktstelle 40 oder 40'.

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung zur „in situ"-Förderung von Bitumen oder
Schwerstöl aus Ölsand-Lagerstätten (1),
- mit wenigstens einer elektrischen Leiterschleife (2), welche einen Hinleiter (10) und einen Rückleiter (20) sowie einen dazwischen geschalteten Induktor (15) um- fasst, wobei zumindest der Induktor (15) wenigstens teilweise oder vollständig in der Ölsand-Lagerstätte (1) angeordnet ist, und
mit einem Wechselstromgenerator (30), welcher mit der wenigstens einen Leiterschleife (2) über wenigstens zwei elektrische Kontaktstellen (40, 40') elektrisch verbunden ist, wobei der Wechselstromgenerator (30) einen Transformator (50) mit wenigstens einer Primär- (PR) und wenigstens einer Sekundärwicklung (SE) umfasst,
dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Sekundär¬ wicklung (SE) einen Mittelabgriff (70) aufweist, an welchem ein Erdpotential UE elektrisch angelegt ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Erdpotential UE elektrisch über eine galvanische Verbin¬ dung an den Mittelabgriff (70) passiv angelegt ist oder dass das Erdpotential UE schaltungstechnisch über eine elektrische Schaltung aktiv an den Mittelabgriff (70) angelegt ist.
3. Vorrichtung zur „in situ"-Förderung von Bitumen oder
Schwerstöl aus Ölsand-Lagerstätten (1), insbesondere nach ei¬ nem der vorhergehenden Ansprüche,
- mit wenigstens einer elektrischen Leiterschleife (2), welche einen Hinleiter (10) und einen Rückleiter (20) sowie einen dazwischen geschalteten Induktor (15) umfasst, wobei zumindest der Induktor (15) wenigstens teilweise oder vollständig in der Ölsand-Lagerstätte (1) angeordnet ist, und
mit einem Wechselstromgenerator (30), welcher mit der wenigstens einen Leiterschleife (2) über wenigstens zwei elektrische Kontaktstellen (40, 40') elektrisch verbun- den ist, wobei der Wechselstromgenerator (30) einen Transformator (50) mit wenigstens einer Primär- (PR) und wenigstens einer Sekundärwicklung (SE) umfasst,
dadurch gekennzeichnet, dass an der Leiterschleife (2) ein Erdpotential UE an einer Stelle räumlich entfernt vom Wech¬ selstromgenerator (30) elektrisch angelegt ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Erdpotential UE räumlich in einem Bereich an der Leiter- schleife (2), insbesondere am Induktor (15) angelegt ist, welcher am weitesten vom Wechselstromgenerator (30) entfernt ist .
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da- durch gekennzeichnet, dass über den Induktor (15) eine Spannung UH im Bereich von größer lOkV zum induktiven Heizen der Ölsand-Lagerstätte (1) angelegt ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Transformator (50) als Anpassungstransformator zur Transformation einer Ausgangsspannung UA auf eine Spannung im Bereich der Spannung UH ausgelegt ist.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da- durch gekennzeichnet, dass der Induktor (15) eine Länge von größer 1km, insbesondere von größer 5km aufweist.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mit Ausnahme einer Stelle am Wech- selstromgenerator (30) und/oder einer Stelle der Leiterschleife (2) räumlich entfernt vom Wechselstromgenerator (30), an welcher das Erdpotential UE angelegt ist, die elekt¬ rische Leiterschleife (2) vollständig gegenüber der Ölsand- Lagerstätte (1) elektrisch isoliert ist, und insbesondere das Erdpotential UE so angelegt ist, dass ein Heizen der Ölsand- Lagerstätte (1) über die elektrische Leiterschleife (2) rein induktiv erfolgt.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Primärwicklung (PR) galvanisch von der wenigstens einen Sekundärwicklung (SE) getrennt ist, und insbesondere die Primärwicklung (PR) elektrisch mit Stromrichtern verbunden ist.
10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wechselstromgenerator (30) als HF-Generator ausgelegt ist mit einer elektrischen Leistung im Bereich von ein bis mehreren MW bei 5 bis 200 kHz, insbesondere 50 kHz.
11. Verfahren zur Verwendung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass durch das Anlegen des Erdpotentials UE an einer Stelle der Sekundär¬ wicklung (SE) und/oder an einer Stelle der Leiterschleife (2) räumlich entfernt vom Wechselstromgenerator (30) die Spannung zwischen den Kontaktstellen (40, 40') verringert wird auf einen Wert, welcher kleiner dem Wert einer Ausgangsspannung oh- ne angelegtes Erdpotential UE ist.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannung zwischen den Kontaktstellen (40, 40') auf einen Wert verringert wird, welcher im Wesentlichen halb so groß ist wie der Wert einer Ausgangsspannung ohne angelegtes Erd¬ potential UE.
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