Система регулювання осідання

Реферат: Представлений спосіб збереження структурної цілісності осідаючої земляної структури, герметичної для рідких середовищ, включає формування облицьованої герметизованої інфраструктури (100), яка включає опукло-вигнуту вінцеву частину (120), донну частину (110) і частини (115) бокової стінки, які містять в собі подрібнений земляний матеріал (126) всередині замкненого об'єму (125) так, що протікання рідкого середовища з облицьованого герметичного з'єднання обмежується. Вигнутий вінець сплощується, потовщується і скорочується по площі поверхні під час осідання подрібненого земляного матеріалу у міру видалення рідких середовищ. Вигнутому вінцю надана форма, щоб уникнути розтяжних напружень, які в іншому випадку можуть призвести до руйнування або виходу з ладу облицьованої герметизованої структури під час осідання. Крім того, облицьована герметизована структура може включати внутрішній ізоляційний шар і зовнішній непроникний герметизуючий шар, що надає унікальну дію, як тут більш детально описано. UA 105941 C2 (12) UA 105941 C2 UA 105941 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 СПОРІДНЕНА ЗАЯВКА Дана заявка стверджує перевагу Попередньої Патентної Заявки США № 61/263,261, поданої 20 листопада 2009 року, яка включена тут посиланням. РІВЕНЬ ТЕХНІКИ Глобальний і внутрішній попит на викопні палива продовжує збільшуватися, незважаючи на зростання цін та інші економічні і геополітичні обставини. У зв'язку з продовженням зростання такого попиту відповідно розширюються пошуки і дослідження, направлені на виявлення додаткових економічно вигідних джерел викопних палив. Наприклад, з давніх часів були виявлені колосальні кількості енергії, запасені у відкладах нафтоносного сланцю, вугілля і бітумінозних пісків. Однак ці джерела залишаються складнорозв'язуваною задачею в плані економічно конкурентоздатного видобутку. Канадські бітумінозні піски показали, що такі спроби можуть бути плідними, хоча як і раніше залишаються численні проблеми, в тому числі вплив на навколишнє середовище, якість продукту, виробничі витрати і, крім всього іншого, тривалість виробничого циклу. Оцінки всесвітніх ресурсів нафтоносних сланців варіюють від двох до майже семи трильйонів барелів нафти, залежно від джерела даних для оцінки. Проте, ці запаси являють собою колосальний обсяг і залишаються по суті неторканим ресурсом. Величезна кількість компаній і дослідників продовжує вивчати і випробовувати способи видобутку нафти з таких запасів. У промисловості нафтоносних сланців способи витягання включали підземні кам'яні кратери, створені вибухами, in-situ методи, такі як метод конверсії на місці залягання (In-Situ Conversion Process (ICP)) (компанія Shell Oil), і нагрівання всередині виготовлених зі сталі установок для сухої перегонки. Інші методи включали in-situ радіочастотне нагрівання (мікрохвильовим випромінюванням), і "модифіковані" in-situ процеси, в яких підземні шахтна розробка, буропідривні роботи і суха перегонка поєднувалися для руйнування пласта, щоб забезпечити кращу теплопередачу і витягання продукту. Всі типові процеси обробки нафтоносних сланців є компромісними в економічних та екологічних відношеннях. Жоден із сучасних процесів сам по собі не задовольняє економічним, екологічним і технічним вимогам. Більше того, проблема глобального потепління обумовила вживання додаткових заходів для зниження викидів діоксиду вуглецю (CO 2), які зв'язані з такими процесами. Необхідні способи, які виконують вимоги органів екологічного контролю, в той самий час як і раніше забезпечуючи високий обсяг економічно вигідного видобутку нафти. Концепції підземної in-situ переробки виникають на основі їх здатності виробляти великі об'єми, в той самий час виключаючи витрати на гірничі роботи. У той час як може бути забезпечена економія за рахунок виключення гірничої розробки родовища, in-situ спосіб вимагає нагрівання пласта протягом тривалого періоду часу внаслідок виключно низької теплопровідності і високої питомої теплоємності твердого нафтоносного сланцю. Можливо, найбільш істотною проблемою для кожного in-situ процесу є невизначеність і довготривала можливість забруднення води, яке може відбуватися в підземних водоносних горизонтах з прісною водою. У випадку методу конверсії на місці залягання (ICP) компанії Shell як бар'єр застосовують "заморожену стінку", щоб забезпечити розділення водоносних шарів і підземної зони обробки. Довготривале запобігання забрудненням все ще повинне бути неспростовно продемонстроване, і є мало засобів усунення пошкоджень у випадку руйнування замороженої стінки, так що бажані інші методи для виключення таких екологічних ризиків. Один спосіб і система, які вирішують цю проблему, розкриті та заявлені в Заявці Сполучених Штатів № 12/028,569, поданій 8 лютого 2008 року, яка включена тут посиланням у всій своїй повноті. У цій заявці представлений спосіб витягання вуглеводнів з вуглеводеньвмісних матеріалів, що включає стадію, в якій формують споруджену інфраструктуру з контрольованою проникністю. Ця споруджена інфраструктура визначає по суті замкнений об'єм. Видобутий вуглеводеньвмісний матеріал, такий як нафтоносний сланець, може бути вміщений в контрольовану інфраструктуру для формування проникного масиву з вуглеводеньвмісного матеріалу. Проникний масив може бути нагрітий в достатній мірі для перетворення і видалення з нього вуглеводнів, залишаючи вичерпаний сланець або інший земляний матеріал. Під час нагрівання вуглеводеньвмісний матеріал може бути по суті нерухомим. Видалені вуглеводні можуть бути зібрані для подальшої переробки, використані в процесі як додаткове паливо або домішки, і/або безпосередньо застосовані без додаткової обробки. Вичерпаний сланець або інший матеріал може бути залишений в інфраструктурі. Контрольована інфраструктура може включати повністю облицьовані непроникні стінки або непроникні бокові стінки з по суті непроникними підстилаючим і покриваючим матеріалом. Автори даного винаходу розуміли, що потенційний недолік цих способу та системи полягає в осіданні збіднених вуглеводнями матеріалів всередині інфраструктури протягом часу, 1 UA 105941 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 зумовлюючи осідання покриваючої породи і будь-яких покриваючих шарів нижче первинного рівня, потенційно до такої міри, що утворюється увігнута поверхня. Осідання інфраструктури нижче рівня ґрунту може бути небажаним з екологічних і меліоративних міркувань. Крім того, матеріали, оточуючі капсулу, часто мають мінімальну міцність на розтягнення або взагалі її не мають. Ці матеріали можуть опинитися в напруженому стані паралельно поверхні вінця капсули, якщо поверхня капсули осідає нижче горизонтальної площини з утворенням все більш увігнутої поверхні, і згодом можуть відділитися або руйнуватися, коли покриваюча порода інфраструктури осяде, що обумовить відкритий доступ вмісту всередині інфраструктури в зовнішнє навколишнє середовище. Оголення вичерпаного сланцю або інших земляних матеріалів, які можуть містити мінімальні кількості невитягнутих вуглеводнів, важкі метали і тому подібні, може бути небажаним. Крім того, також можуть виділитися назовні гази, що утримуються всередині інфраструктури, або які можуть випаровуватися пізніше. З цієї та інших причин, зберігається потреба в способах і системах, які можуть забезпечити поліпшене витягання вуглеводнів з прийнятних вуглеводеньвмісних матеріалів, в той самий час забезпечуючи герметизацію і вміст збіднених вуглеводнями та інших земляних матеріалів, які зазнають осідання, разом з тим уникаючи осідання нижче рівня ґрунту покриваючої породи або даху інфраструктури і покриваючих порід. СУТЬ ВИНАХОДУ Представлена герметично закрита система для вмісту осідаючих земляних матеріалів, що включає облицьовану герметизовану інфраструктуру, яка включає донну частину, опукловигнуту вінцеву частину, і частину суцільної бокової стінки, що з'єднує донну частину і вінцеву частину з утворенням герметично замкненого об'єму, який обмежує протікання рідкого середовища за межі облицьованої герметично закритої інфраструктури. Замкнений об'єм має щонайменше один випускний канал для рідкого середовища, і вигнутий вінець має опуклий вгору склепінчастий профіль. Замкнений об'єм заповнений подрібненим вуглеводеньвмісним матеріалом, таким як нафтоносний сланець, бітумінозні піски, вугілля і тому подібний. Облицьовану герметизовану інфраструктуру формують так, що, коли вуглеводні видаляються з інфраструктури, і коли відбувається осідання всередині замкненого об'єму, замкнений об'єм скорочується зі супутнім стисненням опукло-вигнутого вінця, призводячи до зменшення висоти і площі поверхні вінця і потовщення багатошарового по висоті вінця. Замкнений об'єм залишається герметизованим від зовнішнього навколишнього середовища, і опукло-вигнутий вінець сконструйований так, що вигнутий вінець по суті не переходить від опуклого до увігнутого (від стиснення до розтягнення) до завершення осідання, і досягається кінцевий рівень ґрунту. Підлога, опукло-вигнутий вінець і бокова стінка включають численні шари з контрольованою проникністю, як більш детально описано далі. Шари можуть включати внутрішній ізоляційний шар, такий як шар тонкозернистого матеріалу. Звичайно також є зовнішній непроникний герметизуючий шар, який є непроникним для переміщення рідкого середовища і забезпечує утримання рідкого середовища. Одним прикладом такого герметизуючого шару є шар ґрунту, поліпшеного бентонітом. За бажанням внутрішню поверхню інфраструктури може формувати необов'язковий герметизуючий шар високотемпературного асфальту, суміжний з внутрішнім боком ізоляційного шару. Внутрішні поверхні бокової стінки, підлоги і вінця інфраструктури є проникними для газів, пари та інших рідких середовищ зсередини замкненого об'єму, які можуть бути сконденсовані всередині шару тонкозернистого матеріалу і зібрані будь-яким бажаним способом для подальшої обробки. Кожний шар, утворюючий інфраструктуру, має конкретне призначення, як буде роз'яснено далі, і включає щонайменше один ізоляційний шар та один герметизуючий шар. Додаткові ознаки і переваги винаходу будуть зрозумілими з нижченаведеного докладного опису, який ілюструє, як приклад, ознаки винаходу. КОРОТКИЙ ОПИС КРЕСЛЕНЬ Фіг. 1 представляє вигляд збоку в розрізі інфраструктури згідно з одним показаним варіантом виконання, до проведення обробки для видалення вуглеводнів, причому замкнений об'єм заповнений подрібненим вуглеводеньвмісним матеріалом, і додатково показує різноманітні шари, утворюючі підлогу, бокову стінку і опукло-вигнутий вінець, виступаючий над існуючим рівнем ґрунту. Фіг. 2 представляє вигляд збоку в розрізі інфраструктури, показаної в Фіг. 1, в якій вигнутий вінець частково стиснутий внаслідок осідання подрібненого матеріалу всередині замкненого об'єму, з опукло-вигнутим вінцем, виступаючим над існуючим рівнем ґрунту в меншій мірі, ніж показано в Фіг. 1. 2 UA 105941 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Фіг. 3 представляє вигляд збоку в розрізі інфраструктури, показаної в Фіг. 1, в якій опукловигнутий вінець стиснутий по суті до горизонтальної площини, яка паралельна місцевій поверхні, внаслідок осідання подрібненого матеріалу всередині замкненого об'єму. Фіг. 4 представляє вигляд збоку в розрізі інфраструктури, показаної в Фіг. 1, в якій опукловигнутий вінець був стиснутий і потім частково розширився до увігнутої поверхні внаслідок осідання подрібненого матеріалу всередині замкненого об'єму. Розміри, матеріали і конфігурації представлені в фігурах тільки для зручності опису винаходу, і можуть не представляти точних відносних пропорцій або альтернативних варіантів, які розглядаються як частина винаходу. Деякі аспекти заради наочності можуть бути показані перебільшеними або відрізнятися від реальних варіантів виконання. ДОКЛАДНИЙ ОПИС Тепер будуть зроблені посилання на зразкові варіанти виконання, і для їх опису тут буде використана специфічна термінологія. Проте, буде зрозуміло, що це ніяк не передбачає обмеження сфери винаходу. Зміни і додаткові модифікації описаних тут відповідних винаходу ознак, і додаткові варіанти застосування принципів винаходу, як тут описаних, які могли б бути здійснені фахівцем, кваліфікованим у відповідній технології і маючим цій опис, повинні розглядатися в межах сфери винаходу. Далі, перш ніж будуть розкриті та описані конкретні варіанти здійснення даного винаходу, повинне бути зрозуміло, що даний винахід не обмежується конкретними способом і матеріалами, розкритим тут, оскільки такі можуть в деякій мірі варіювати. Повинне бути також зрозуміло, що термінологія, яка використовується тут, застосовується тільки з метою опису конкретних варіантів виконання і не передбачається бути обмежуючою, оскільки сфера даного винаходу буде визначена тільки пунктами прикладеної патентної формули та їх еквівалентами. Визначення В описі та в патентній формулі даного винаходу буде вживатися наступна термінологія. Форми однини "a", "an" і "the" включають множинні об'єкти, якщо тільки контекст чітко не оговорює іншого. Так, наприклад, посилання на "a wall" ("стінку") включає посилання на одну або більше таких конструкцій, "проникний масив" включає вказівку на один або більше таких матеріалів, і "стадія нагрівання" стосується однієї або більше таких стадій. Як такий термін "існуючий рівень ґрунту", що тут застосовується, або подібна термінологія, стосується рівня землі або площини, паралельної місцевому поверхневому рельєфу в місці, яке містить інфраструктуру, як тут описувану, яка інфраструктура може бути вище або нижче існуючого рівняґрунту. Однак для ілюстративних цілей існуючий рівень ґрунту буде описаний як такий рівень рівного плоского ґрунту, по суті нижче якого поверхня вінця інфраструктури згідно з винаходом не повинна переміщатися в будь-який час після видалення вуглеводнів та осідання матеріалів всередині інфраструктури, тим самим перешкоджаючи утворенню увігнутої поверхні вінця або виникненню розтяжного напруження у вінці, паралельного поверхні вінця або направленого вздовж нього. Як такі, що тут застосовуються, терміни "нижче рівня ґрунту" і "земляна постіль", або будучи конкретно згаданими, стосуються фундаменту несучого ґрунту або землі нижче спорудженої інфраструктури. Як такий, що тут застосовується, термін "трубопроводи" стосується будь-якого пропускного каналу, протяжного на конкретну відстань, який може бути використаний для транспортування матеріалів і/або теплоти з однієї точки в іншу точку. Хоча трубопроводи загалом можуть представляти собою труби круглого перерізу, можуть бути також застосовними трубопроводи іншого, некруглого профілю. Трубопроводи, переважно, можуть бути використані для введення рідких середовищ в проникний масив і/або для виведення рідких середовищ з нього, для передачі теплоти шляхом транспорту рідких середовищ, і/або для переміщення пальників для природного газу, радіочастотних пристроїв, механізмів паливних елементів, резистивних нагрівачів або інших пристроїв. Облицьована герметизована інфраструктура в основному по суті не містить непорушених геологічних формацій, хоча інфраструктура може бути сформована по сусідству або в безпосередньому контакті з непорушеним пластом. Як застосовуваний тут, термін "подрібнений" стосується руйнування пласта або великої маси на шматки. Подрібнена маса може бути роздроблена вибухом або іншим чином зруйнована на фрагменти. Як застосовуваний тут, термін "вуглеводеньвмісний матеріал" стосується будь-якого матеріалу, що містить вуглеводні, з якого можуть бути витягнуті або вироблені вуглеводневі продукти. Наприклад, вуглеводні можуть бути витягнуті безпосередньо у вигляді рідини, видалені за допомогою екстракції розчинниками, безпосередньо випарувані або іншим чином 3 UA 105941 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 видалені з матеріалу. Однак багато вуглеводеньвмісних матеріалів містять кероген, бітум або різноманітні сорти вугілля, які можуть бути перетворені в рідкі вуглеводні або газ з меншою молекулярною масою внаслідок нагрівання і піролізу. Вуглеводеньвмісні матеріали можуть включати, але не обмежуються такими, нафтоносний сланець, бітумінозні піски, кам'яне вугілля, буре вугілля, бітум, торф та інші органічні матеріали. Як такі, що застосовуються тут, термін "вичерпаний матеріал" або подібна термінологія стосуються обробленого вуглеводеньвмісного матеріалу, такого як нафтоносний сланець, бітумінозні піски і тому подібні, з яких були видалені деяка частина або всі вуглеводні. Як застосовуваний тут, термін "проникний масив" стосується будь-якої маси подрібненого вуглеводеньвмісного матеріалу або іншого земляного матеріалу, що має відносно високу проникність, яка перевищує проникність суцільного непорушеного пласта з таким самим складом. Прийнятні проникні масиви можуть мати більше ніж близько 10 % вільного порового простору, і часто мають вільний поровий об'єм від близько 20 % до 40 %, хоча можуть бути придатними інші діапазони. Створення високої проникності, наприклад, шляхом введення крупних частинок з неоднорідною формою, полегшує нагрівання масиву шляхом конвекції газу як основного способу теплоперенесення, в той самий час також істотно знижуючи витрати, зв'язані з подрібненням до дуже дрібних розмірів, наприклад, нижче, ніж від близько 1 до близько 0,5 дюйма (25,4-12,7 мм). Як такі, що застосовуються тут, терміни "стінка", "стінки", "бокова стінка" або "бокові стінки" стосуються спорудженої суцільної багатошарової стінки, яка має ізоляційні властивості, і проникності, що бере участь в контролі, для обмеження матеріалу всередині замкненого об'єму, визначеного, щонайменше частково, контрольованими стінками. Стінки типово є вертикальними, але можуть бути орієнтовані будь-яким функціональним чином. Стелі, підлоги та інші контури і частини інфраструктури, що формують замкнений об'єм, також можуть бути "стінками", як такими, що застосовуються тут, якщо тільки не обумовлене щось інше. Як застосовуваний тут, термін "вигнутий вінець" стосується багатошарової опуклої вершини, або ділянки даху на верхньому кінці інфраструктури, позиціонованої поверх подрібненого земляного матеріалу і суміжної з верхнім кінцем стінки або бокової стінки, що визначає верхню частину замкненого простору. Як застосовуваний тут, термін "підлога" стосується дна замкненого простору, на яке спирається або на якому закріплена стінка або бокова стінка. Донна частина інфраструктури в основному змикається зі стінними частинами. Як такі, що застосовуються тут, терміни "вигнутий вінець", "стінка" і "підлога" використовуються для зручності в описі позиціонування в інфраструктурі, але різноманітні шари, утворюючі вінець, стінку і підлогу, в основному можуть являти собою один безперервний шар. Як застосовуваний тут, термін "видобутий" стосується вуглеводеньвмісного або іншого земляного матеріалу, який був витягнутий або переміщений з первинного стратиграфічного або геологічного місцеположення у друге та інше місцеположення, або повернений в те саме місцеположення. Як правило, видобутий матеріал може бути одержаний внаслідок вибухових робіт, дроблення, детонаційного руйнування, буріння або іншим шляхом видалення матеріалу з геологічної формації. Як застосовуваний тут, термін "тонкозернистий матеріал" стосується ізоляційного контрольованого шару, що формує одну частину підлоги, вигнутого опуклого вінця або стінки, що включає дисперсні неорганічні або земляні матеріали, такі як гравій, дроблена скельна порода, пісок або подібні матеріали, що звичайно мають розмір частинок менше двох дюймів (50,8 мм) в діаметрі. Як застосовуваний тут, термін "поліпшений бентонітом ґрунт", або "ВAS", стосується герметизуючого контролюючого шару, утворюючого одну частину підлоги, вигнутої вінця або стінки. Шар BAS звичайно включає, за вагою, близько 6-12 % бентонітової глини; 15-20 % води, змішаної з ґрунтом або легкодоступним заповнювачем, часто з частинками, що мають розміри менше 1 дюйма (25,4 мм) і гранулометричний склад з переважанням самого тонкодисперсного матеріалу, хоча можуть бути передбачені відхилення від цих загальних інструкцій в такій мірі, наскільки гідратована BAS може зберігати дійову герметизацію. Іншими словами, шар BAS являє собою гідратований шар. Будучи гідратованим, бентонітовий компонент розбухає в декілька разів відносно об'єму в сухому стані бентонітової глини, тим самим герметизуючи ґрунт так, що цей матеріал стає пластичним і податливим. Як застосовуваний тут, термін "зважені дисперсні матеріали" стосується неорганічних дисперсних матеріалів, які часто знаходяться суспендованими в рідких вуглеводнях після видобутку цих рідин. Хоча деякі з цих зважених дисперсних матеріалів можуть бути без великих 4 UA 105941 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 зусиль відфільтровані, видалення значної частини деяких зважених дисперсних матеріалів з використанням традиційних підходів може бути дуже складним. Як застосовуваний тут, термін "по суті нерухомий" стосується майже стаціонарного розташування твердих матеріалів з допустимим ступенем осідання, розширення і/або усадки по мірі видалення вуглеводнів з вуглеводеньвмісного матеріалу всередині замкненого об'єму, залишаючи після себе вичерпаний матеріал. Навпаки, будь-яка циркуляція і/або протікання вуглеводеньвмісного матеріалу, такі, які мають місце в псевдозріджених шарах або обертових ретортах, включають дуже інтенсивне переміщення і транспортування твердих частинок вуглеводеньвмісного матеріалу. Як такий термін "істотний", що застосовується тут, будучи таким, що застосовується відносно величини або кількості матеріалу або його специфічних характеристик, стосується кількості, яка є достатньою для досягнення ефекту, яким призначені забезпечити матеріал або характеристика. Точний ступінь допустимого відхилення в деяких випадках може залежати від конкретного контексту. Подібним чином, вираз "що по суті не містить" або тому подібне стосується відсутності вказаного елемента або засобу в складі. Зокрема, елементи, які вказані як "що по суті не містяться", або повністю відсутні в складі, або є наявними лише в кількостях, які малі в достатній мірі, щоб не впливати вимірного чином на склад. Як застосовуваний тут, термін "близько" стосується ступеня відхилення, основаного на експериментальній похибці, типовій для конкретної характеристики, що визначається. Діапазон, зумовлений терміном "близько", буде залежати від конкретного контексту і конкретної властивості, і може бути без великих зусиль розпізнаний кваліфікованими фахівцями в цій галузі технології. Термін "близько" не передбачає ні розширення, ні обмеження інтервалу еквівалентних значень, який у всьому іншому може бути зумовлений конкретною величиною. Крім того, якщо не обумовлене щось інше, термін "близько" повинен безперечно включати "в точності", згідно з нижченаведеним обговоренням відносно діапазонів і чисельних даних. Концентрації, розміри, кількості та інші чисельні дані можуть бути представлені тут в форматі діапазонів. Повинне бути зрозуміло, що такий діапазонний формат використовується виключно для зручності і стислості, і його потрібно інтерпретувати гнучко як такий, що включає не тільки чисельні значення, явно вказані як межі діапазону, але також як такий, що включає всі індивідуальні чисельні значення або піддіапазони, що попадають в межі цього діапазону, як якби кожне чисельне значення і піддіапазон були чітко позначені. Наприклад, діапазон від близько 1 до близько 200 повинен бути інтерпретований як такий, що включає не тільки явно вказані межі 1 та 200, але також такий, що включає індивідуальні величини, такі як 2, 3, 4, і піддіапазони, такі як від 10 до 50, від 20 до 100, і так далі. Як такі, що застосовуються тут, численні об'єкти, конструкційні елементи, композиційні елементи і/або матеріали можуть бути представлені в загальному списку для зручності. Однак ці списки повинні бути витлумачені так, як якби кожний представник списку був індивідуально ідентифікований як окремий і унікальний представник. Таким чином, жоден індивідуальний представник такого списку не повинен тлумачитися як фактичний еквівалент будь-якого іншого представника з того самого списку, тільки лише на підставі їх представлення в загальній групі без вказівок на щось зворотне. Герметично закриті системи Представлена герметично закрита інфраструктура, яка може бути використана для видалення вуглеводнів або інших матеріалів з подрібненого вуглеводеньвмісного або іншого земляного матеріалу. Герметизовану інфраструктуру споруджують так, що після видалення вуглеводнів збіднені вуглеводнями матеріали залишаються на місці всередині інфраструктури, і причому цілісність інфраструктури зберігається після осідання подрібнених матеріалів. Герметично закрита система включає облицьовану герметизовану інфраструктуру, що включає донну частину, опукло-вигнуту вінцеву частину, і частину суцільної бокової стінки, що з'єднує підлогу і вінець з утворенням замкненого об'єму, який містить подрібнені матеріали, і який обмежує протікання рідкого середовища за межі облицьованої герметизованої інфраструктури. Герметизована інфраструктура має щонайменше один випускний канал для рідкого середовища, і може мати численні випускні канали і впускні канали для рідкого середовища, залежно від того, як систему використовують для видалення вуглеводнів або інших матеріалів. Вигнутий вінець має опуклий вгору склепінчастий профіль, що визначає верхній кінець замкненого об'єму, і який примикає до бокової стінки. Підлога також примикає до бокової стінки і може бути по суті горизонтальною або похилою у бік дренажної системи, якщо це бажане для збору вуглеводневих рідких середовищ, виділених під час обробки подрібнених вуглеводеньвмісних матеріалів. 5 UA 105941 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Як зазначено в цитованій вище заявці, що знаходиться одночасно на розгляді, спосіб витягання вуглеводнів з вуглеводеньвмісних матеріалів може включати стадію, в якій формують споруджену інфраструктуру з контрольованою проникністю. Ця споруджена інфраструктура визначає по суті замкнений об'єм. Видобутий або зібраний вуглеводеньвмісний матеріал, який є твердим або щонайменше вільно не тече в умовах введення, може бути вміщений в контрольовану інфраструктуру з утворенням проникного масиву з вуглеводеньвмісного матеріалу. Проникний масив може бути нагрітий в достатній мірі для видалення з нього вуглеводнів. Під час нагрівання вуглеводеньвмісний матеріал може бути по суті нерухомим, оскільки споруджена інфраструктура являє собою зафіксовану структуру. Видалені вуглеводні (в тому числі рідини і гази) можуть бути зібрані для подальшої переробки, використані в процесі як додаткове паливо або домішки, і/або застосовані без додаткової обробки. Конкретні технологічні стадії належним чином розкриті в попередній заявці, включеній тут, і можуть бути легко пристосовані для застосування в представленій тут герметизованій інфраструктурі. В альтернативному варіанті, рідкі середовища можуть бути витягнуті із земляного матеріалу будь-якою кількістю способів, таких, але які не обмежуються такими, як вимивання, екстрагування розчинниками (наприклад, парова екстракція, рідинна екстракція), біологічне очищення, хімічне окислення, термічне окислення і тому подібних. Ці способи можуть бути використані для видалення забруднювачів, токсичних елементів, летких органічних сполук або інших небажаних матеріалів, а також витягання цінних матеріалів, таких як дорогоцінні метали або інші метали, і хімічні прекурсорні матеріали. Так, земляний матеріал може включати забруднений ґрунт, багату на метал руду, побутові відходи і тому подібні. Деякі з цих способів вимагають нагрівання, тоді як інші можуть бути ефективно виконані без нагрівання. Тому, хоча використовується непроникний герметизуючий шар, будь-які додаткові шари, такі як ізоляційний шар або інші шари, не є обов'язковими. Споруджена інфраструктура з контрольованою проникністю може включати накопичувальний резервуар з контрольованою проникністю, який визначає по суті замкнений об'єм. Накопичувальний резервуар з контрольованою проникністю по суті може не містити непорушених геологічних формацій. Більш конкретно, аспект контрольованої проникності накопичувального резервуара може бути повністю штучним і створеним руками людини як окремий ізолюючий механізм для запобігання неконтрольованій міграції матеріалу всередину замкненого об'єму або зовні з нього, або для нього можуть бути використані деякі елементи поверхні викопаного котловану. Наприклад, в деяких котлованах підлога і стінки могли б мати достатню природну низьку проникність, щоб шар поліпшеного бентонітом ґрунту міг виявитися непотрібним для ділянок інфраструктури. Однак шар тонкозернистого матеріалу все ж може потребуватися для ізоляції. В одному аспекті облицьована герметизована інфраструктура може бути сформована вздовж стінок викопаного покладу вуглеводеньвмісного матеріалу. Наприклад, нафтоносний сланець, бітумінозні піски або кам'яне вугілля можуть бути видобуті з покладу з утворенням котловану, який приблизно відповідає бажаному замкненому об'єму для герметично закритої системи. Викопаний котлован потім може бути використаний як формуюча і підтримуюча структура для створення облицьованої герметизованої інфраструктури. В альтернативному аспекті навколо поверхні зовнішньої стінки інфраструктури може бути сформована берма, якщо інфраструктура частково або головним чином розташована вище рівня ґрунту. Видобуток і/або розробка вуглеводеньвмісних покладів відкритим способом, подрібнення їх матеріалу і розміщення всередині інфраструктури можуть бути виконані з використанням будьякого прийнятного способу, такого як представлений у вищезазначеній заявці. Облицьована інфраструктура включає підлогу, бокову стінку, протяжну вгору від підлоги, і вигнутий опуклий вінець, виступаючий вгору і над боковою стінкою, для формування замкненого об'єму. Кожний компонент з підлоги, бокової стінки і вигнутого вінця може бути виготовлений з численних шарів, що включають щонайменше один внутрішній шар тонкозернистого матеріалу або іншого ізоляційного матеріалу, і один зовнішній шар з поліпшеного бентонітом ґрунту або подібного бар'єрного для рідких середовищ матеріалу. Необов'язково, додатково до поліпшеного бентонітом ґрунту, як бар'єр для рідких середовищ може бути застосована зовнішня мембрана, яка додатково перешкоджає проходу рідких середовищ назовні з інфраструктури. Зовнішня мембрана може служити як вторинний допоміжний герметизуючий шар, якщо первинний герметизуючий шар з будь-якої причини вийде з ладу. Внутрішній шар з високотемпературного асфальту або іншого бар'єрного для рідких середовищ матеріалу також може бути необов'язково нанесений на внутрішню поверхню шару тонкозернистого матеріалу і визначати внутрішню поверхню накопичувального резервуара. 6 UA 105941 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Об'єднані численні шари, що формують герметизовану інфраструктуру, служать для такої ізоляції інфраструктури, що тепло всередині замкненого об'єму зберігається для полегшення видалення вуглеводнів з подрібненого нафтоносного сланцю, бітумінозних пісків або іншого вуглеводеньвмісного матеріалу. Ізоляційні властивості шару тонкозернистого матеріалу є такими, що градієнт температури по товщині цього шару дозволяє поліпшеному бентонітом ґрунту бути достатньо холодним, щоб залишатися гідратованим. Пластичність шару поліпшеного бентонітом ґрунту герметизує інфраструктуру для запобігання витоку або проходу вуглеводнів назовні з інфраструктури, за винятком виходу через передбачені конструкцією трубопроводи, конденсації в тонкозернистому матеріалі або іншими прийнятними шляхами. Шар поліпшеного бентонітом ґрунту також діє для запобігання проходу пари вуглеводнів, рідких вуглеводнів і зовнішньої водяної пари назовні з облицьованої інфраструктури. Крім того, шар поліпшеного бентонітом ґрунту є достатньо пластичним, щоб бути таким, що стискається, зокрема, в склепінчастому опуклому вінці, коли всередині замкненого об'єм відбувається осідання, тим самим підтримуючи замкнений об'єм в герметичному стані. У визначених ситуаціях ізоляційний шар тонкозернистого матеріалу може бути виключений з інфраструктури. Наприклад, коли подрібнений матеріал піддають обробці альтернативними способами, які не вимагають підведення або генерування тепла, такими як екстракція розчинниками або вимивання, щоб видалити з нього матеріали, ізоляційний шар може бути необов'язковим. У таких варіантах виконання замкнений об'єм, що містить подрібнений матеріал, герметизують від зовнішньої атмосфери шаром гідратованого ґрунту, поліпшеного бентонітом. Необов'язково внутрішня поверхня шару гідратованого поліпшеного бентонітом ґрунту може бути облицьована прийнятними непроникними мембранами. Хоча це не завжди є бажаним, таке внутрішнє облицювання може запобігати взаємодії між шаром гідратованого поліпшеного бентонітом ґрунту і розчинниками і/або промивними рідкими середовищами, які в іншому випадку могли б реагувати із шаром BAS або ушкоджувати його. Будучи використовуваним, ізоляційний шар частіше за все може бути сформований шаром тонкозернистого матеріалу. Звичайно шар тонкозернистого матеріалу може являти собою дисперсний матеріал з частинками менше 2 дюймів (50,8 мм) в діаметрі. Хоча можуть бути придатними інші матеріали, шар тонкозернистого матеріалу звичайно може бути зроблений з гравію, піску, роздробленого вичерпаного нафтоносного сланцю або інших дисперсних тонкозернистих матеріалів, які не захоплюють рідкі середовища або іншим чином не перешкоджають їх протіканню через ізоляційний шар. Під час вибору належних дисперсних матеріалів і товщини шару шар тонкозернистого матеріалу може діяти як основний фактор ізоляції. Внутрішня поверхня шару тонкозернистого матеріалу, суміжна з нафтоносним сланцем, що піддається кальцинуванню, знаходиться при температурі процесу кальцинування. Зовнішня поверхня шару тонкозернистого матеріалу, суміжна з шаром поліпшеного бентонітом ґрунту, залишається досить холодною, щоб мати температуру нижче температури кипіння води, для збереження гідратації шару поліпшеного бентонітом ґрунту. По суті має місце значний термічний градієнт по товщині шару тонкозернистого матеріалу у бік зовнішньої поверхні шару тонкозернистого матеріалу. Гази, що утворилися під час процесу кальцинування, проникають через цей проникний шар тонкозернистого матеріалу. Коли ці гази в достатній мірі охолоджуються в шарі тонкозернистого матеріалу (нижче температури конденсації відповідних газів), з газів можуть конденсуватися рідини. Ці рідини здебільшого являють собою вуглеводні, які по суті не змочують тонкозернистий матеріал, і потім стікають вниз через тонкозернистий матеріал на дно герметизованої інфраструктури, де їх збирають і видаляють. Додатково, шар тонкозернистого матеріалу служить як фільтр для видалення зважених дисперсних матеріалів, присутніх у вуглеводнях, коли зібрані вуглеводні сконденсувалися, і рідини, що утворилися, проходять вниз через шар тонкозернистого матеріалу для збору і видалення з інфраструктури. Такі зважені дисперсні матеріали притягуються і прилипають до поверхні частинок тонкозернистого матеріалу, приводячи до того, що зібрані одержані вуглеводні не містять або по суті не містять зважених дисперсних матеріалів. Таким чином, вуглеводні просочуються вниз через шар тонкозернистого матеріалу із супутньою фільтрацією і видаленням значної частини зважених дисперсних матеріалів з вуглеводнів. Інфраструктура може бути сформована з використанням будь-якого прийнятного підходу. Однак, в одному аспекті, структуру формують, починаючи з підлоги. Формування стінки або стінок і заповнення огородженої ділянки подрібненим земляним матеріалом можуть бути виконані одночасно в процесі вертикальної засипки, де матеріали укладають у заздалегідь заданому порядку. Наприклад, вздовж відповідних місць над матеріалом, що укладається, можуть бути розміщені численні спускні жолоби або інші механізми для доставки дисперсних матеріалів. Вибірковим регулюванням об'єму дисперсних матеріалів, що доставляються, і місця 7 UA 105941 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 вздовж вигляду системи зверху, куди доставляють кожний дисперсний матеріал, шари і структура можуть бути сформовані одночасно від підлоги до вінця. Ділянки бокових стінок інфраструктури можуть бути сформовані як безперервне розширення вгору по зовнішньому периметру підлоги, і кожний присутній шар, шар поліпшеного бентонітом ґрунту, шар тонкозернистого матеріалу і, якщо такі присутні, мембрану і/або асфальтове облицювання, споруджують як безперервне продовження дубліката підлоги. Під час спорудження бокової стінки подрібнений вуглеводеньвмісний матеріал може бути одночасно розміщений на підлозі і всередині периметра бокової стінки так, що те, що стане замкненим простором, заповнюється одночасно з наростанням бокової стінки, що споруджується. Цим шляхом можна уникнути внутрішніх підпірних стінок або інших бокових обмежувачів. Цей підхід також можна відстежувати під час вертикального наростання, щоб перевіряти, що взаємне перемішування на поверхнях розділу шарів знаходиться в межах прийнятних заздалегідь заданих допусків (наприклад, для збереження функціональності відповідного шару). Наприклад, надмірне перемішування BAS з тонкозернистим матеріалом може погіршити герметизуючу дію шару BAS. Цього можна уникнути ретельним відсипанням кожного суміжного шару по мірі його наростання і/або збільшенням товщини шару, що насипається. Коли процес нашарування наближається до верхніх частин, опукло-вигнутий вінець може бути сформований з використанням тих самих вищеописаних подавальних механізмів, і тільки з регулюванням місцеположення і швидкості відсипання належного матеріалу, утворюючого вінцевий шар. Наприклад, коли досягнута бажана висота бокової стінки, для формування опуклого насипу або вінця може бути додана достатня кількість подрібненого вуглеводеньвмісного матеріалу. Цей опуклий насип або вінець з подрібненого вуглеводеньвмісного матеріалу може виступати над уявною горизонтальною площиною, яка є по суті паралельною поверхні навколишньої місцевості або існуючому рівню ґрунту, і яка може пройти через вершини бокових стінок герметизованої системи. Іншими словами, всередині простору, що визначає внутрішній периметр ізоляційного шару, (наприклад, стеля, підлога і бокові стінки), буде мати місце переповнення таким матеріалом. Об'єм подрібненого земляного матеріалу, використаного для формування вінця, називається "об'ємом вінця". Подібним чином, об'єм простору, який обмежений підлогою, боковими стінками і вищеописаною уявною горизонтальною площиною, може бути названий "цільовим об'ємом". Бажаний об'єм вінця, необхідний для запобігання надмірному осіданню (тобто, осідання, яке призводить до об'єму, який є меншим, ніж цільовий об'єм), може варіювати залежно від ряду факторів. Один фактор, який може впливати на бажаний об'єм вінця, являє собою об'єм герметизованої системи. Ще одним фактором, який може впливати на бажаний об'єм вінця, є природа подрібненого земляного матеріалу, вміщеного в герметично закриту систему. Наприклад, якщо герметично закрита система включає подрібнений нафтоносний сланець, то осідання може бути більш значним, ніж якби подрібнений матеріал був бітумінозним піском. Подібним чином, нафтоносний сланець, що містить великі кількості вуглеводеньвмісного матеріалу, може проявляти більше осідання, ніж нафтоносний сланець, який має менші кількості вуглеводеньвмісного матеріалу. Подібним чином, розмір частинок дисперсного матеріалу може впливати на ступінь осідання, і те, чи є гранулометричний склад відносно широким або більш вузьким. Ще один додатковий фактор, який може впливати на бажаний об'єм вінця, може являти собою глибину герметизованої системи, тобто, довжину бокових стінок. Більш глибокі герметизовані системи звичайно вимагають збільшених об'ємів вінця в порівнянні з герметизованими системами, що мають меншу глибину. Коли досягається бажаний ступінь переповнення, опукло-вигнутий вінець інфраструктури може бути завершений розміщенням шару тонкозернистого матеріалу і шару поліпшеного бентонітом ґрунту поверх опуклого насипу. Як описано раніше, між опуклим насипом з подрібненого вуглеводеньвмісного матеріалу і шаром тонкозернистого матеріалу необов'язково може бути розміщений внутрішній асфальтовий шар, і поверх шарів поліпшеного бентонітом ґрунту може бути необов'язково розміщений непроникний шар. Незалежно від конкретного підходу, що застосовується для формування інфраструктури, в основному спочатку формують підлогу, що включає розміщення необов'язкової зовнішньої мембрани, шару поліпшеного бентонітом ґрунту і шару тонкозернистого матеріалу. Необов'язково, асфальтовий шар може бути розміщений як суміжний з внутрішньою поверхнею шару тонкозернистого матеріалу. Залежно від конкретного варіанта споруди, в осаджені дисперсні матеріали необов'язково можуть бути впроваджені нагрівальні трубопроводи, збірні трубопроводи, трубопроводи для підведення рідких середовищ, збірні лотки і/або інші структури. Тим самим формують інфраструктуру, що включає замкнений простір, заповнений подрібненим вуглеводеньвмісним матеріалом. Інфраструктура, як сформована, також може 8 UA 105941 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 мати покриваючі шари, розміщені поверх вигнутого вінця. Якщо герметично закрита система повинна бути сформована нижче існуючого рівня ґрунту, може бути приготована порожнина у вигляді кар'єру шляхом екскавації або в інших прийнятних етапах. Якщо підземне розміщення не передбачається, то ґрунт або інша підпірна берма може оточувати бокову стінку і підтримувати матеріали шарів, коли вони укладаються. Маючи на увазі вищенаведений опис, Фіг. 1 зображає вигляд збоку одного варіанта виконання, що показує герметизовану інфраструктуру 100 для витягання вуглеводнів з подрібнених вуглеводеньвмісних матеріалів 126. Показана інфраструктура 100, де існуючу поверхню або викопаний ґрунт 135 використовують головним чином як опору для донної частини 110 інфраструктури. Донна частина 110 включає зовнішню мембрану 112, шар 113 поліпшеного бентонітом ґрунту, ізоляційний шар 114 тонкозернистого матеріалу і, необов'язково, внутрішній асфальтовий шар 111. Споруда вгору від донної частини 110 являє собою суцільну частину 115 бокової стінки, що включає зовнішню мембрану 119, шар 118 поліпшеного бентонітом ґрунту, шар 117 тонкозернистого матеріалу і, необов'язково, внутрішній асфальтовий шар 116. Як зазначено вище, при спорудженні інфраструктури 100 різноманітні шари можуть бути сформовані одночасно від дна до верху. Крім того, подрібнений земляний матеріал 126, такий як нафтоносний сланець, бітумінозні піски, вугілля і тому подібні, можуть бути вміщені на підлогу і заповнювати те, що стане замкненим об'ємом 125 по мірі спорудження стінок. Залежно від розміщення системи, зовнішня поверхня частини 115 бокової стінки і донної частини 110 можуть підтримуватися бермою або, якщо копають котлован, основою та стінками котловану. Кожна частина з підлоги, стінок і вінця інфраструктури в сукупності утворюють ізоляційний і герметизуючий шари. Загалом же ці частини шарів являють собою суцільний шар, що охоплює подрібнений земляний матеріал. Після завершення частини 115 бокової стінки, і залежно від того, чи здійснюють заповнення одночасно або окремо, подрібнений земляний матеріал 126 розміщують всередині того, що стане замкненим об'ємом 125, в кількості, достатній для переповнення або виходу вище частини 115 бокової стінки, для формування опуклого вигнутого насипу. Опуклий вінець, або покривна частина 120, може бути сформований поверх вигнутого насипу з подрібненого земляного матеріалу 126, і примикає до частини 115 бокової стінки. Як і для підлоги і бокової стінки, вигнутий вінець 120 може мати численні шари, що включають необов'язкову зовнішню мембрану 124, шар 123 поліпшеного бентонітом ґрунту, шар 122 тонкозернистого матеріалу і, необов'язково, внутрішній асфальтовий шар 121. За бажанням вигнутий вінець також може бути покритий покриваючою породою 136. Крім того, матеріал, що використовується як покриваюча порода 136, може бути використаний як бокова засипка або настил для закидання або оточення інфраструктури. Різноманітні шари підлоги, бокової стінки і вигнутого вінця знаходяться в безперервному безпосередньому контакті або сполученні з подібними матеріалами, наприклад, так, що шари 114, 117 та 122 тонкозернистого матеріалу складають один суцільний шар, оточуючий замкнений об'єм. Те саме справедливо для зовнішніх мембранних шарів 112, 119 та 124, шарів 113, 118 та 123 поліпшеного бентонітом ґрунту і, якщо такі використовуються, також може бути дійсним для внутрішніх асфальтових шарів 111, 116 та 121. Потрібно зазначити, що товщина кожного шару може не бути рівномірною по всій інфраструктурі. Важлива присутність шару, який є необхідним, і товщина кожного шару не так критична, за умови, що він діє відповідно до свого призначення. Всередині замкненого об'єму 125 можуть бути розміщені різноманітні трубопроводи для підведення тепла, розчинників, промивних рідких середовищ і тому подібних, і виведення витягнутих вуглеводнів, насичених розчинників і промивних екстрактів, як описано в цитованій вище Заявці Сполучених Штатів № 12/028,569, поданій 8 лютого 2008 року, яка включена тут посиланням у всій своїй повноті. Багатошарові підлога, бокова стінка і опукло-вигнутий вінець забезпечують ізоляцію для збереження тепла всередині замкненого простору для витягання вуглеводнів з подрібненого вуглеводеньвмісного матеріалу. Всередині замкненого об'єму 125 підтримується надмірний тиск, достатній для гарантії того, щоб повітря не проникало з навколишньої атмосфери в герметизовану структуру. Деякі вуглеводні витягуються у вигляді рідин, і деякі як гази або пара. Всередині замкненого простору 125 має місце деяка конденсація вуглеводнів, і, поряд з витягнутими рідкими вуглеводнями, конденсат може бути видалений зсередини замкненого простору за допомогою дренажу або дренажних стоків (не показані), належним чином позиціонованих всередині системи. Деякі витягнуті гази або пара також можуть пройти через внутрішню поверхню замкненого об'єму в шари тонкозернистого матеріалу інфраструктури, де має місце температурний градієнт між внутрішньою і зовнішньою стінками тонкозернистого матеріалу. У результаті гази або пара охолоджуються та конденсуються. Рідкі 9 UA 105941 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 конденсати з таких пари або газів в шарі тонкозернистого матеріалу стікають вниз через такий шар, де вони також видаляються із системи за допомогою належних дренажних пристроїв. Конденсація таких пари або газів у шарі тонкозернистого матеріалу, нарівні з надмірним тиском всередині замкненого об'єму, діє як самостійний конденсаційний насос для виведення додаткових пари або газів зсередини замкненого об'єму в шар тонкозернистого матеріалу для подальшої конденсації і видалення вуглеводнів. Видалення вуглеводнів з подрібненого вуглеводеньвмісного матеріалу з часом спричиняє осідання збідненого вуглеводнями матеріалу всередині замкненого об'єму. Таке осідання створює стискаюче напруження у вигнутому опуклому вінці, який подібним чином осідає. Таке осідання призводить до скорочення площі поверхні вінця, оскільки вона сплощується та опускається вниз із супутнім збільшенням товщини шарів у вигнутому опуклому вінці і, зокрема, в шарі поліпшеного бентонітом ґрунту. Ця обставина зберігає цілісність замкненого об'єму і запобігає розкриттю його вмісту в зовнішню атмосферу. Коли вінець або опуклий насип відсутній, і верх закритої системи до осідання є по суті паралельним існуючому рівню ґрунту, видалення вуглеводнів із системи може призводити до осідання всередині системи, яке може мати результатом прогресуючу все більш увігнуту форму верху системи (дивись Фіг. 4). Це може зумовлювати всі наростаючі розтяжні напруження в матеріалах на поверхні і поблизу поверхні. Ці матеріали мають відносно низьку межу міцності при розтягненні, і тому можуть не витримати розтягнення, призводячи до тріщин або отворів в системі, які можуть обумовити небажаний витік сполук із системи у довкілля і можуть відкрити воді доступ у систему. Як обговорювалося вище, присутність вінця або опуклого насипу на вершині системи змінює напруження, що зазнається облицьованою інфраструктурою системи, коли відбувається осідання. Більш конкретно, завдяки склепінчастому контуру облицювання поверх вінцевого шару, коли відбувається осідання, напруження всередині облицьованої інфраструктури головним чином є швидше стискаючими напруженнями, ніж розтяжними напруженнями. Таким чином, коли вінець осідає, шари спільно стискуються, зокрема, в кутових ділянках, і схильність шарів до руйнування значно скорочується або усувається. Фіг. 2 представляє вигляд збоку в розрізі, як в Фіг. 1, який ілюструє зменшення опуклості опукло-вигнутого вінця 120А внаслідок осідання подрібнених матеріалів 126А всередині замкненого об'єму 125А. Фіг. 3 представляє вигляд збоку в розрізі, як в Фіг. 1, який ілюструє, що спочатку опуклий вінець 120 скоротив площу поверхні до стану вінця 120В, який по суті займає плоске положення, слідуючи за осіданням подрібнених матеріалів 126В всередині замкненого об'єму, що додатково скоротився 125В. У цьому положенні загальний рельєф місцевості, в якій розміщена інфраструктура, повертається по суті до того стану навколишнього середовища, який існував до спорудження інфраструктури і використання її для видалення з неї вуглеводнів. Фіг. 4 представляє вигляд збоку в розрізі, як в Фіг. 1, який ілюструє увігнутий вінець 120С, який осів по суті до увігнутого положення із збільшеною площею поверхні, яка є менш бажаною, після осідання подрібнених матеріалів 126С всередині замкненого об'єму 125С. По мірі прогресуючого переміщення вниз і переходу форми вінця від опуклої до увігнутої стискаючі напруження у вінці (паралельно поверхні вінця) зменшуються і потім стають розтяжними напруженнями (паралельно поверхні вінця), що може призводити до руйнування вінця, що зумовлює оголення вичерпаних подрібнених матеріалів всередині замкненого об'єму 125С і можливе вивільнення або розкриття небажаних пари або інших матеріалів у зовнішнє навколишнє середовище. Потрібно зазначити, що матеріали, використані для шару тонкозернистого матеріалу і шару поліпшеного бентонітом ґрунту, не мають значної міцності при розтягненні, оскільки вони є дисперсними і/або гідратованими матеріалами. Тому деякий мінімальний ступінь увігнутості може бути витриманий без втрати цілісності інфраструктури; однак така витривалість є дуже обмеженою, так що під час роботи і проектування інфраструктури необхідно ретельно уникати значної увігнутості в кінцевому стані інфраструктури. Один фактор у визначенні ступеня витривалості являє собою цілісність інфраструктури відносно утримання рідких середовищ всередині інфраструктури, за винятком виведення через призначені для цього випускні канали. Ступінь переповнення для створення вигнутого вінця буде залежати від подрібненого матеріалу всередині замкненого об'єму і очікуваного ступеня осідання. Це може бути визначено на підставі розгляду кожного випадку нарізно, беручи до уваги вуглеводеньвмісний матеріал, розмір і пористість земляного матеріалу, що містить вуглеводні, та інші фактори, доступні кваліфікованому фахівцеві в цій галузі технології. Повинне бути зрозуміло, що вищезгадане компонування є ілюстративним для реалізації принципів даного винаходу. Таким чином, в той час як даний винахід був описаний вище із 10 UA 105941 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 залученням зразкових варіантів здійснення винаходу, кваліфікованим фахівцям в цій галузі технології буде очевидно, що множина модифікацій та альтернативного компонування може бути зроблена без виходу за межі принципів і концепцій винаходу, як викладених в пунктах патентної формули. Посилальні позиції 100 герметизована інфраструктура 110 донна частина інфраструктури 111, 116, 121 внутрішній асфальтовий шар 112, 119, 124 зовнішня мембрана 113, 118, 123 шар поліпшеного бентонітом ґрунту 114 ізоляційний шар тонкозернистого матеріалу 115 частина бокової стінки 117 шар тонкозернистого матеріалу 120, 122, 120 опуклий вінець або покривна частина 125, 125 замкнений об'єм 126, 126 подрібнені матеріали 135 викопаний ґрунт 136 покриваюча порода ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 1. Герметично закрита система для осідаючих земляних матеріалів, яка містить: a) облицьовану герметизовану інфраструктуру, що включає донну частину, опукло-вигнуту вінцеву частину і частину бокової стінки, з'єднану з донною частиною і опукло-вигнутою вінцевою частиною з утворенням герметичного замкненого об'єму, який обмежує протікання рідкого середовища назовні з облицьованої герметизованої інфраструктури, причому вказаний замкнений об'єм має щонайменше один випускний канал для рідкого середовища; і b) подрібнений земляний матеріал, що зазнає осідання засипки замкненого об'єму. 2. Система за п. 1, в якій кожна з донної частини, опукло-вигнутої вінцевої частини та частини бокової стінки включає щонайменше один внутрішній ізоляційний шар і один зовнішній непроникний герметизуючий шар. 3. Система за п. 2, в якій внутрішній ізоляційний шар і непроникний герметизуючий шар являють собою суцільні шари в межах донної частини, опукло-вигнутої вінцевої частини і частини бокової стінки. 4. Система за п. 2, в якій внутрішній ізоляційний шар включає шар тонкозернистого матеріалу, і зовнішній непроникний герметизуючий шар включає шар гідратованого поліпшеного бентонітом ґрунту. 5. Система за п. 4, яка додатково містить непроникну зовнішню мембрану, суміжну із зовнішнім боком зовнішнього непроникного герметизуючого шару. 6. Система за п. 4, яка додатково включає герметизуючий шар високотемпературного асфальту, суміжний з внутрішнім боком шару тонкозернистого матеріалу. 7. Система за п. 4, яка додатково включає шар покриваючої породи поверх щонайменше частини вигнутого вінця. 8. Система за п. 3, в якій подрібнений земляний матеріал служить як опора для вигнутого опуклого вінця. 9. Система за п. 8, в якій облицьована герметизована інфраструктура конфігурована так, що, коли подрібнений земляний матеріал всередині замкненого об'єму осідає внаслідок видалення вуглеводнів, замкнений об'єм буде скорочуватися, і опукло-вигнута вінцева частина буде сплощуватися так, що площа її поверхні буде зменшуватися, в той самий час безперервно герметизуючи замкнений об'єм від зовнішньої атмосфери. 10. Система за п. 8, в якій у міру сплощення площі поверхні опукло-вигнутої вінцевої частини вигнута вінцева частина потовщується. 11. Система за п. 4, в якій шар тонкозернистого матеріалу є достатнім для створення температурного градієнта так, що на внутрішній поверхні тонкозернистого матеріалу температура дорівнює температурі нагрітих подрібнених земляних матеріалів, з яких витягуються вуглеводні зсередини замкненого об'єму, і температура на зовнішній поверхні недостатня для дегідратації шару гідратованого поліпшеного бентонітом ґрунту. 12. Система за п. 11, в якій шар тонкозернистого матеріалу конфігурований для прийняття і конденсації витягнутих вуглеводнів разом з рідкими вуглеводнями зсередини замкненого об'єму так, що вуглеводні просочуються вниз через вказаний шар тонкозернистого матеріалу із 11 UA 105941 C2 5 10 15 20 25 супутньою фільтрацією і видаленням значної частини зважених дисперсних матеріалів з вказаних вуглеводнів. 13. Система за п. 1, в якій облицьована герметизована інфраструктура була сформована шляхом одночасної засипки матеріалів вертикально від дна інфраструктури вгору так, що інфраструктура являє собою по суті незв'язаний дисперсний матеріал, за винятком будь-якого гідратованого поліпшеного бентонітом ґрунту. 14. Система за п. 1, в якій подрібнений земляний матеріал вибирають з групи, що складається з нафтоносного сланцю, бітумінозних пісків, вугілля, забрудненого ґрунту, багатого металом руди, побутових відходів та їх комбінацій. 15. Спосіб формування герметично закритої системи для осідаючих земляних матеріалів, який включає стадії, в яких: a) готують порожнину у вигляді кар'єру для засипки герметично закритої системи; b) засипають численні дисперсні матеріали із заздалегідь заданим розміщенням в порядку від дна вгору так, щоб сформувати масив з дисперсних матеріалів, що має серцевинний масив з подрібненого земляного матеріалу, оточений внутрішнім ізоляційним шаром і зовнішнім непроникним герметизуючим шаром так, щоб сформувати герметично закриту систему навколо подрібненого земляного матеріалу так, що система має верхню опукло-вигнуту вінцеву частину, конфігуровану для компенсації осідання земляного матеріалу. 16. Спосіб за п. 15, за яким численні дисперсні матеріали включають подрібнений земляний матеріал, роздроблений тонкозернистий матеріал як внутрішній ізоляційний шар і поліпшений бентонітом ґрунт як зовнішній непроникний герметизуючий шар. 17. Спосіб за п. 15, за яким під час засипки зберігають по суті горизонтальний верхній профіль у міру наростання масиву дисперсного матеріалу. 18. Спосіб за п. 15, який додатково включає переривання засипки щонайменше один раз і укладання трубопроводів, призначених для застосування як нагрівальних і/або збірних трубопроводів. 12 UA 105941 C2 13 UA 105941 C2 Комп’ютерна верстка М. Ломалова Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 14