Спосіб і система для передачі тепла від теплопередавального текучого середовища проникному пласту вуглеводневого матеріалу, що міститься в спорудженій, контролюючій проникність, інфраструктурі

Реферат: Спосіб передачі тепла від теплопередавального текучого середовища до проникного пласта вуглеводневого матеріалу, що міститься в спорудженій контролюючій проникність інфраструктурі, який включає наступні стадії: виготовлення теплопроводу з гофрованими стінками, призначеного для транспортування теплопередавального текучого середовища; занурення теплопроводу на глибину в проникний пласт вуглеводневого матеріалу, що піддається значному осіданню, причому проникний пласт вміщений в споруджену контролюючу проникність інфраструктуру, яка має бічні стінки, непроникний верхній шар і непроникний нижній шар, причому теплопровід має впускний отвір, що виходить за бічну стінку, непроникний верхній шар або непроникний нижній шар спорудженої контролюючої проникність інфраструктури; з'єднання впускного кінця теплопроводу з джерелом теплопередавального текучого середовища; пропускання теплопередавального текучого середовища через теплопровід для передачі тепла проникному пласту. UA 108067 C2 (12) UA 108067 C2 UA 108067 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Рівень техніки Світовий і внутрішній попит на викопне паливо продовжує зростати, незважаючи на зростання цін та інші економічні і геополітичні проблеми. Оскільки даний попит продовжує рости, відповідно, збільшуються дослідження і розробки в пошуках додаткових економічно життєздатних джерел викопного палива. Величезні джерела енергії, укладені, наприклад, в родовищах горючих сланців, вугілля і бітумінозного піску. Однак дані джерела як і раніше представляють важку задачу з точки зору економічно конкурентоспроможного видобування. Канадські бітумінозні піски показали, що дані зусилля можуть бути плідними, хоча все ще зберігаються багато які проблеми, в тому числі, крім інших, вплив на навколишнє середовище, якість продукції, витрати виробництва і тривалість виробничого циклу. Оцінки всесвітніх ресурсів горючих сланців варіюються від двох до майже семи трильйонів барелів нафти, залежно від джерела оцінки. Проте, дані ресурси представляють величезний об'єм і залишаються практично прихованими ресурсами. Численні підприємства і дослідники продовжують вивчати і випробовувати способи видобування нафти з вказаних ресурсів. У галузі горючих сланців способи видобування включають підземні бутові димарі, створені вибухами, способи на місці видобування, в тому числі процес конверсії на місці видобування фірми Shell Oil, і нагрівання у виготовлених з сталі ретортах. Інші способи включають радіочастотні (мікрохвильові) способи на місці видобування і "модифіковані" процеси на місці видобування, в яких об'єднані гірські роботи, підривні роботи і перегонка в реторті для одержання буту з пласта, щоб забезпечити кращу теплопередачу і витягування продукту. Типові способи переробки горючих сланців стикаються з вибором компромісних економічних рішень і екологічними проблемами. Жоден діючий спосіб поодинці не задовольняє економічні, екологічні і технічні вимоги. Крім того, проблеми глобального потепління приводять до додаткових заходів відносно викидів діоксиду вуглецю (CO 2), які пов'язані з вказаними способами. Потрібні способи, які забезпечують екологічне керування, передбачаючи в той же час великотоннажне економічно ефективне виробництво нафти. Способи підземного видобування розроблені на основі здатності виробляти великі об'єми при одночасному скороченні витрат на гірські роботи. Хоча можна забезпечити скорочення витрат в результаті виключення гірських робіт, спосіб підземного видобування вимагає нагрівання пласта протягом більш тривалого періоду часу в результаті надто низької теплопровідності і високої питомої теплоємності твердих горючих сланців. Ймовірно, найбільш значна проблема будь-якої переробки на місці видобування являє собою невизначеність і довгострокову небезпеку забруднення води, яке може виникати в підземних пластах, що містять прісну воду. У разі способу конверсії на місці видобування фірми Shell, "заморожувану стіну" використовують як бар'єр, щоб забезпечити розділення між водоносними пластами і областю підземної обробки. Хоча це можливе, ніякий довгостроковий аналіз не зміг на тривалі періоди гарантувати запобігання забрудненню. При відсутності гарантій і з ще меншими засобами усунення несправностей, які можуть виникнути в заморожуючій стіні, бажані інші способи керування вказаними ризиками для навколишнього середовища. По цій та іншим причинам зберігається необхідність в способах і системах, які можуть забезпечити поліпшене витягування вуглеводнів з відповідних утримуючих вуглеводні матеріалів, які мають прийнятні економічні умови і уникають вказаних вище недоліків. Суть винаходу Згідно з винаходом створений спосіб підтримки структурної цілісності трубопроводу, такої як теплопровід, що використовується для нагрівання проникного пласта вуглеводневого матеріалу, укладеного в спорудженій контролюючій проникність інфраструктурі. Даний спосіб містить виготовлення теплопроводу, який має гофровані стінки і призначений для транспортування теплопередавального текучого середовища, і занурення теплопроводу на глибину в проникний пласт вуглеводневого матеріалу, причому його впускний отвір проходить за межі спорудженої контролюючої проникність інфраструктури. Даний спосіб також містить робоче з'єднання впускного отвору теплопроводу з джерелом теплопередавального текучого середовища і пропускання теплопередавального текучого середовища через теплопровід для передачі тепла від теплопередавального текучого середовища проникному пласту, одночасно дозволяючи гофрованим стінкам аксіально стискатися і зменшувати обмежене теплове розширення вздовж подовжньої осі теплопроводу і відповідно згинатися і зменшувати поперечні напруження, викликані осіданням проникного пласта. Відповідно до іншого варіанту здійснення даного винаходу запропонована теплопровідна система для передачі тепла від теплопередавального текучого середовища проникному пласту вуглеводневого матеріалу, що міститься в спорудженій контролюючій проникність інфраструктурі. Дана система містить споруджену контролюючу проникність інфраструктуру і 1 UA 108067 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 проникний пласт вуглеводневого матеріалу, що міститься в контролюючій інфраструктурі, теплопровід, який призначений для транспортування теплопередавального текучого середовища, занурений на глибину в проникний пласт, і має гофровані стінки і щонайменше один впускний отвір, що виходить за межі контролюючої інфраструктури, джерело теплопередавального текучого середовища, яке має робоче з'єднання з щонайменше одним впускним отвором, таким чином, що пропускання теплопередавального текучого середовища через теплопровід для передачі тепла проникному пласту дозволяє гофрованим стінкам щонайменше одній частині зануреного теплопроводу аксіально стискатися під дією теплового розширення і гофрованим стінкам щонайменше одній іншій частині зануреного теплопроводу, відповідно, згинатися у відповідь на осідання проникного пласта. Короткий опис креслень Відмітні ознаки і переваги даного винаходу стануть очевидними з докладного опису, який наведений нижче, і супроводжуючих креслень. Мається на увазі, що дані креслення просто представляють зразкові варіанти здійснення і, отже, не вважаються такими, що обмежують об'єм даного винаходу. Крім того, що компоненти, які загалом описані і проілюстровані кресленнями в цьому документі, можна розташувати і спроектувати в різних конфігураціях. Фіг. 1 ілюструє бічний схематичний вигляд з частковим розрізом спорудженої контролюючої проникність інфраструктури, яка включає проникний пласт вуглеводневого матеріалу, джерело тепла і з'єднувальний трубопровід відповідно до одного варіанту здійснення; Фіг. 2 ілюструє бічний вигляд в розрізі осідаючого проникного пласта вуглеводневого матеріалу, що міститься в спорудженій контролюючій проникність інфраструктурі, відповідно до варіанту здійснення на фіг. 1; Фіг. 3 ілюструє схематичний вигляд в перспективі теплопроводу з гофрованими стінками, зануреного в проникний пласт (не показано з метою ясності), відповідно до додаткових варіантів здійснення; Фіг. 4і 4b ілюструють бічні вигляди теплопроводу з гофрованими стінками відповідно до додаткових варіантів здійснення; Фіг. 5 ілюструє бічний вигляд в розрізі теплопроводу з гофрованими стінками, зануреного в межах проникного пласта, відповідно до іншого варіанту здійснення; Фіг. 5b і 5c ілюструють збільшені бічні вигляди теплопроводу на фіг. 5a; Фіг. 6 ілюструє бічний вигляд в розрізі теплопроводу з гофрованими стінками, зануреного в межах осідаючого проникного пласта, відповідно до іншого варіанту здійснення; Фіг. 6b ілюструє збільшений бічний вигляд теплопроводу на фіг. 6a; Фіг. 7 ілюструє бічний вигляд в розрізі теплопроводу з гофрованими стінками, зануреного в межах осідаючого проникного пласта, відповідно до іншого варіанту здійснення; Фіг. 7b і 7c ілюструють збільшені вигляди теплопроводу на фіг. 7a; і Фіг. 8 являє собою блок-схему, що ілюструє спосіб підтримки структурної цілісності теплопроводу, що використовується для нагрівання проникного пласта вуглеводневого матеріалу, що міститься в межах спорудженої контролюючої проникність інфраструктури, відповідно до ще одного варіанту здійснення. Докладний опис зразкових варіантів здійснення Нижче представлений опис зразкових варіантів здійснення, і для їх опису в цьому документі буде використана особлива термінологія. Проте, зрозуміло, що ніяке обмеження об'єму даного винаходу не передбачене. Зміни і додаткові модифікації відмітних ознак винаходу, описаних в цьому документі, і додаткові застосування принципів даного винаходу, які описані в цьому документі і які будуть виконані фахівцем у відповідній галузі техніки, що одержав даний опис, потрібно вважати що входять в об'єм даного винаходу. Крім того потрібно розуміти, що даний винахід не обмежений певним способом і матеріалами, описаним в цьому документі, оскільки вони можуть змінюватися в деякій мірі. Потрібно також розуміти, що термінологія, яка використовується в цьому документі, застосовується тільки з метою опису певних варіантів здійснення і не призначена як обмежувальна, оскільки об'єм даного винаходу буде визначений тільки в прикладеній формулі винаходу і їх еквівалентах. Визначення В описі і формулі даного винаходу буде використана наступна термінологія. Форми однини включають форми множини, якщо інші умови чітко не визначені контекстом. Таким чином, наприклад, посилання на термін "стінка" включає посилання на одну або більше вказаних структур, "проникний пласт" включає посилання на один або більше вказаних матеріалів, і "стадія нагрівання" означає одну або більше вказаних стадій. Використаний в цьому документі термін "трубопроводи" означає будь-який канал, що має певну довжину, який можна використовувати для транспортування матеріалів і/або тепла з 2 UA 108067 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 однієї точки в іншу точку. Хоча трубопроводи можуть звичайно являти собою круглі труби, можуть також виявитися корисними інші некруглі трубопроводи, наприклад, з довгастим або прямокутним перетином і т. д. Трубопроводи можна переважно використовувати для введення текучих середовищ в проникний пласт або виведення текучих середовищ з проникного пласта, здійснення теплопередачі і/або транспортування радіочастотних пристроїв, механізмів паливних елементів, резистивних нагрівників або інших пристроїв. Використаний в цьому документі термін "подовжня вісь" означає довгу вісь або середню лінію трубопроводу або каналу. Використаний в цьому документі термін "поперечний" означає напрямок, який перетинає вказану площину або вісь під кутом, що змінюється від перпендикулярного до приблизно 45 градусів відносно вказаної площини або осі. Використаний в цьому документі термін "відповідне згинання" означає згинання, яке щонайменше частково відповідає руху осідаючого проникного пласта під час нагрівання. Вказане згинання забезпечує бічне відхилення трубопроводу, одночасно скорочуючи ризик руйнування стінок трубопроводу. Використаний в цьому документі термін "теплове розширення вздовж подовжньої осі" означає ефект акордеона по довжині гофрованого трубопроводу. Коли гофри є периферійними, наприклад, спіральними або круговими, по мірі розширення матеріалу трубопроводу, гофри дозволяють всій довжині трубопроводу збільшуватися, якщо трубопровід має свободу руху на одному або обох кінцях. Якщо трубопровід є фіксованим по всій своїй довжині, гофри забезпечують компенсацію подовжнього розширення на індивідуальних гофрах. Таким чином, можна спроектувати гофрований трубопровід, щоб усувати лінійне розширення або щонайменше зменшувати напруження, пов'язані з обмеженим лінійним розширенням, надаючи гофрам можливість згинання без втрати цілісності стінок трубопроводу. Використаний в цьому документі термін "отвору" означає отвори, щілини, пори або канали і т. д., в стінках або з'єднаннях трубопроводу, які забезпечують протікання текучого середовища, в тому числі газів або рідин, між внутрішньою частиною трубопроводу і безпосереднім навколишнім середовищем. Дане протікання може бути направлене назовні в довкілля, якщо тиск всередині трубопроводу перевищує тиск зовні. Дане протікання може також бути направлене у внутрішню частину трубопроводу, якщо тиск всередині трубопроводу менший, ніж тиск зовні. Використаний в цьому документі термін "споруджена інфраструктура" означає структуру, яка є по суті повністю штучною, на відміну від заморожуючих стін, сірчаних стін або інших бар'єрів, які утворюються шляхом зміни або заповнення пор існуючого геологічного пласта. Споруджена інфраструктура, яка контролює проникність, часто є по суті такою, що не містить непорушених геологічних пластів, хоча інфраструктура може бути утворена поруч або в безпосередньому контакті з непорушеним пластом. Така інфраструктура може бути вільною або прикріпленою до непорушеного пласта механічними засобами, хімічними засобами або комбінацією вказаних засобів, наприклад, пригвинченою до пласта за допомогою якорів, стяжок або іншого відповідного обладнання. Використаний в цьому документі термін "роздроблений" означає розбивання пласта або більшої маси на частини. Роздроблена маса може бути зруйнована або іншим чином розбита на фрагменти. Використаний в цьому документі термін "вуглеводневий матеріал" означає будь-який матеріал, який утримує вуглеводні, з якого можна виділяти або виробляти вуглеводневі продукти. Наприклад, вуглеводні можна виділяти безпосередньо у вигляді рідини, виділяти за допомогою екстракції розчинником, безпосередньо випаровувати або іншим способом виділяти з матеріалу. Однак багато які вуглеводневі матеріали містять кероген або бітум, які конвертують у вуглеводневий продукт за допомогою нагрівання і піролізу. Вуглеводневі матеріали можуть включати, але не обмежуються цим, горючі сланці, бітумінозні піски, вугілля, лігніт, бітум, торф та інші органічні матеріали. Використаний в цьому документі термін "накопичувальний резервуар" означає структуру, призначену для зберігання або утримання запасу текучого середовища і/або твердих сипких матеріалів. Резервуар звичайно складає щонайменше суттєву частину земляного полотна і структурної опори від земляних матеріалів. Таким чином, контролюючі стінки не завжди мають незалежну міцність або структурну цілісність, не кажучи про земляний матеріал і/або пласт, в контакті з якими вони утворені. Використаний в цьому документі термін "проникний пласт" означає будь-яку масу роздробленого вуглеводневого матеріалу, що має відносно високу проникність, яка перевищує проникність твердого непорушеного пласта того ж самого складу. Відповідні проникні пласти 3 UA 108067 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 можуть мати більш ніж приблизно 10 % порового простору і типово мають поровий простір від приблизно 30 % до 50 %, хоча і інші інтервали можуть бути придатними. Створення високої проникності спрощується, наприклад, через впровадження великих частинок неправильної форми, нагрівання пласта за допомогою конвекції в якості основної теплопередачі, одночасно також суттєво знижуючи витрати, пов'язані з роздробленням до дуже малих розмірів, наприклад, приблизно від 0,5 до 1 дюйма (12,7-25,4 мм). Використаний в цьому документі термін "стінка" означає будь-яку споруджену конструкцію, що бере участь в контролі проникності для обмеження матеріалу в замкнутому об'ємі, визначеним щонайменше частково стінками. Стінки можуть бути орієнтовані будь-яким чином, в тому числі вертикально, хоча стелі, підлоги та інші контури, що визначають замкнений об'єм, можуть також являти собою "стінки" при використанні в цьому документі. Використаний в цьому документі термін "що видобувається" означає матеріал, який був витягнутий або переміщений з вихідного стратографічного або геологічного положення у друге та інше положення або повернутий в те ж саме положення. Як правило, матеріал, що видобувається можна отримувати дробленням, руйнуванням, вибуховим детонуванням, бурінням або іншим витягуванням матеріалу з геологічного пласта. Використаний в цьому документі термін "об'ємна конвективна структура потоку" означає конвективний тепловий потік, який проходить велику частину проникного пласта. Як правило, конвективний потік утворюється орієнтацією одного або більше трубопроводів або джерел тепла в нижню або основну частину певного об'єму. При орієнтації трубопроводів таким чином, нагріті текучі середовища можуть текти вгору, і охолоджені текучі середовища течуть назад донизу вздовж суттєвої частини об'єму, зайнятого проникним пластом вуглеводневого матеріалу, в режимі рециркуляції. Використаний в цьому документі термін "по суті нерухомий" означає майже нерухоме розташування матеріалів зі ступенем допуску осідання, розширення в результаті випинання (ефект повітряної кукурудзи) і/або усадки, оскільки вуглеводні виділяються з вуглеводневого матеріалу в замкнутому об'ємі, залишаючи після себе збіднений матеріал. Навпаки, будь-які циркуляції і/або потоки вуглеводневого матеріалу, в тому числі виявлені в псевдозріджених шарах або обертових ретортах, включають дуже суттєвий рух і обертання вуглеводневого матеріалу. Використаний в цьому документі термін "суттєвий", якщо він використовується відносно кількості або величини матеріалу або його певної характеристики, означає кількість, яка є достатньою, щоб зробити ефект, для виробництва якого були призначені даний матеріал або характеристика. Точний ступінь допустимого відхилення може в деяких випадках залежати від певного контексту. Аналогічним чином, "що по суті не містить" або подібний вираз означає відсутність певного елемента або агента в складі. Зокрема, елементи, які визначаються як "що по суті не містить" повністю відсутні в складі або містяться тільки в кількостях, які достатньо малі, щоб проводити вимірний ефект на склад. Використаний в цьому документі термін "приблизно" означає ступінь відхилення на основі експериментальної помилки, типової для даної властивості, що визначається. Інтервал, передбачений терміном "приблизно", буде залежати від певного контексту і даної властивості і може бути легко зрозумілий фахівцями в даній галузі техніки. Термін "приблизно" не призначений для розширення або обмеження ступеня еквівалентів, який можна в іншому випадку допустити для певного значення. Крім того, якщо не визначена інша умова, термін "приблизно" визначено включає термін "точно", згідно з наведеним нижче обговоренням відносно інтервалів і чисельних значень. Концентрації, розміри, кількості та інші чисельні дані можуть бути представлені в цьому документі в форматі інтервалів. Потрібно розуміти, що вказаний формат інтервалів використовують просто для зручності і стислості, і його потрібно тлумачити гнучко, включаючи не тільки чисельні значення, визначено вказані як межі інтервалу, але також включаючи всі індивідуальні чисельні значення або підінтервали, що містяться в даному інтервалі, як якби було визначено вказане кожне чисельне значення і підінтервал. Наприклад, інтервал від приблизно 1 до приблизно 200 потрібно тлумачити як такий, що включає не тільки визначено вказані межі 1 і 200, але також що включає індивідуальні значення, в тому числі 2, 3, 4, і підінтервали, в тому числі від 10 до 50, від 20 до 100 і т. д. Використані в цьому документі множина предметів, структурних елементів, композиційних елементів і/або матеріалів можна представляти в загальному списку для зручності. Однак дані списки потрібно тлумачити, як якби кожен предмет в списку був індивідуально визначений як окремий і специфічний предмет. Таким чином, жоден індивідуальний предмет вказаного списку 4 UA 108067 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 не треба тлумачити як фактичний еквівалент будь-якого іншого предмета того ж самого списку виключно на основі їх уявлення в загальній групі, якщо не вказано протилежне. Гофрований теплопровід На фіг. 1-8 проілюстровані декілька варіантів здійснення гофрованої теплопровідної системи і спосіб її використання для зменшення теплового розширення і осідання. Теплопровід можна занурювати в проникний пласт вуглеводневих матеріалів, що видобуваються, в тому числі горючих сланців, бітумінозних пісків, вугілля і т. д., що тобто містяться в спорудженій контролюючій проникність інфраструктурі, і з якого мається намір витягувати вуглеводневі продукти. Вуглеводневі продукти можна витягувати пропусканням теплопередавального текучого середовища, в тому числі гарячого повітря, гарячих вихлопних газів, пару, парів вуглеводнів і/або гарячих рідин, в підземний теплопровід або через нього для нагрівання вуглеводневого матеріалу до достатніх рівнів температури, щоб витягувати з нього вуглеводні. Теплопередавальне текуче середовище можна виділяти з проникного пласта або необов'язково допускати її конвективний потік через внутрішньопорові об'єми в проникному пласті. Для забезпечення ефективності процесу виділення може виявитися бажаним підвищення температури проникного пласта до 200-900 °F (93-482 °C), щоб ініціювати піроліз. Відповідно, температуру теплопередавального текучого середовища всередині теплопроводу можна підвищити до ще вищих температур, наприклад, до 1000 °F (538 °C) або вище, щоб підтримувати постійний потік тепла від теплопередавального текучого середовища і всередину проникного пласта. Було виявлено, що в процесі нагрівання і/або піролізу проникний пласт вуглеводневого матеріалу може залишатися по суті нерухомим в бічних напрямках, але з плином часу може мати значне вертикальне переміщення до осідання і відстоювання, оскільки вуглеводні одержують можливість протікання вниз у вигляді рідини або вгору у вигляді газу. Вертикальне осідання проникного пласта може утворювати поперечні напруження зсуву структурам, зануреним в проникний пласт, приводячи до утворення шкідливих поперечних напружень в стінках і з'єднаннях теплопроводів або інших трубопроводів. У той же час, враховуючи його достатню вищу вагу і роздроблену, дисперсну природу, вуглеводневий видобувний матеріал може своєю дією обмежувати будь-яке подовжнє теплове розширення трубопроводу, що знімає напруження, під час його нагрівання до підвищених температур. При зосередженні на локалізованих точках концентрації напружень, індуковані зсувом напруження і викликані теплом напруження можуть об'єднуватися разом і перевищувати граничні значення міцності матеріалу стінок і з'єднань трубопроводу, приводячи до руйнування, яке дозволяє витікати теплоносному текучому середовищу. Отже, бажано підтримувати структурну цілісність теплопроводу, зануреного в осідаючий проникний пласт, за допомогою зменшення шкідливих ефектів, викликаних тепловим розширенням і осіданням, які впливають на трубопровід. Зразкові варіанти здійснення спорудженої контролюючої проникність інфраструктури і проникного пласта вуглеводневого матеріалу, що міститься в його по суті замкненому об'ємі, описані детальніше в патентній заявці США № 12/028569 даного заявника, поданій 08 лютого 2008 року. і озаглавленої "Способи витягування вуглеводнів з вуглеводневого матеріалу за допомогою спорудженої інфраструктури і пов'язаних з нею систем", причому дана заявка повністю включена в даний опис за допомогою посилання. Відповідно до одного варіанту здійснення фіг. 1 представляє бічний схематичний вигляд з частковим розрізом спорудженої контролюючої проникність інфраструктури або накопичувального резервуара 10, проникного пласта 30 вуглеводневого матеріалу 32, джерела 40 тепла і з'єднувальних трубопроводів 62, 64 і 66. У представленому варіанті здійснення існуючий рівень ґрунту 4 використовують головним чином як опора для непроникного нижнього шару 16. Зовнішні бічні стінки 12 секційного резервуара можуть забезпечити герметизацію і можуть, але не обов'язково, поділятися внутрішніми стінками 14. Підрозділ може утворювати окремі герметичні відсіки 22 в більшому замкненому об'ємі 20 резервуара 10, який може мати будь-яку геометрію, розмір або підрозділ. Бічні стінки 12 і 14 і непроникний верхній шар 18 і непроникний нижній шар 16 можуть включати контролюючий проникність резервуар 10, який визначає замкнений об'єм 20, і можуть бути виготовлені з будь-якого придатного матеріалу. Наприклад, бічні стінки 12 і 14 резервуари 10 можуть бути також такими, які вільно стоять, при цьому кінці, уступи, стінки і підлоги повинні бути ущільнені і сконструйовані для спорудження, а також зроблені практично непроникними (наприклад, достатніми для запобігання неконтрольованому витіканню текучих середовищ з резервуара). Крім того, непроникний верхній шар 18 можна використовувати для запобігання неконтрольованому витіканню летких речовин і газів і для напрямку газів і пари у відповідні випускні отвори 66 для збирання газів. Аналогічним чином, непроникний нижній шар 16 можна 5 UA 108067 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 використовувати для вміщення і спрямування зібраних рідин у відповідний випускний отвір, наприклад, в стічну систему 26, щоб видалити рідкі продукти з нижнього простору резервуара. Хоча непроникні бічні стінки можуть виявитися бажаними в деяких варіантах здійснення, вони не завжди потрібні. Наявність проникних бічних стінок може допустити деяке витікання газів і/або рідин з резервуара. Крім того, одна або більше стінок можуть являти собою багатошарові структури, щоб забезпечити контроль проникності, теплоізоляцію і/або інші властивості системи. Оскільки стінки 12 і 14 побудовані над спорудженим і непроникним нижнім шаром 16, який починається з поверхні 6 землі, вуглеводневий матеріал 32, який видобувається (який може бути роздробленим або сортованим згідно з розміром або збагаченням вуглеводнями) можна вміщувати в шари над (або поруч із) попередньо встановленими порожнистими нагрівальними трубами або теплопроводом 62, трубами 64 для стікання текучого середовища і/або трубами 66 для збирання або введення газу. Ці труби можуть бути орієнтовані і сконструйовані для будьякого оптимального режиму потоку, кута, довжини, розміру, об'єму, перетину, мережі, розмірів стінок, сплавної конструкції, схеми перфорації, швидкості введення і швидкостей виведення. У деяких випадках, труби, в тому числі використовувані для теплопередачі, можна з'єднувати, рециркулювати або забезпечувати теплом від джерела 40 тепла. Як альтернатива або в поєднанні регенеровані гази можна конденсувати за допомогою холодильника 42. Тепло, регенероване холодильником, можна необов'язково використовувати для додаткового нагрівання проникного пласта або для інших технологічних потреб. Джерело 40 тепла може витягувати або створювати тепло з будь-якого придатного джерела тепла, включаючи, але не обмежуючись цим, паливні елементи (наприклад, тверді оксидні паливні елементи, паливні елементи з розплавленим карбонатним електролітом і т. п.), сонячні джерела, вітрові джерела, нагрівники на основі згоряння рідких або газоподібних вуглеводнів, геотермальні джерела тепла, атомні електростанції, вугільні теплові електростанції, радіочастотні джерела тепла, хвильові джерела енергії, безполум'яні камери згоряння, розподілені камери згоряння на природному паливі або будь-якого їх поєднання. У деяких випадках, можна використовувати електричні резистивні нагрівники або інші нагрівники, хоча паливні елементи і нагрівники на основі згоряння є особливо ефективними. У деяких місцевостях, геотермальна вода може циркулювати до поверхні і прямувати в інфраструктуру в достатніх кількостях для нагрівання проникного пласта. В одному варіанті здійснення нагрівання проникного пласта 30 можна здійснювати конвективним нагріванням за рахунок згоряння вуглеводнів. Особливий інтерес представляє згоряння вуглеводнів, здійснюване в умовах стехіометричного співвідношення палива і кисню. Стехіометричні умови можуть забезпечити значне збільшення температури згоряння газу. У стехіометричному згорянні може використовуватися, але звичайно не потрібне джерело чистого кисню, яке можуть забезпечити відомі технології, включаючи, але не обмежуючись цим, концентратори кисню, мембрани, електроліз і т. п. В деяких варіантах здійснення кисень можна одержувати з повітря при стехіометричному співвідношенні кисню і водню. Газоподібні продукти згоряння можна направляти в надвисокотемпературний теплообмінник, наприклад, керамічний або інший придатний матеріал, що має робочу температуру вище приблизно 2500 °F (1371 °C). Повітря, одержане з навколишнього середовища або рециркулюючий з інших процесів, можна нагрівати за допомогою надвисокотемпературного теплообмінника і потім направляти в резервуар для нагрівання проникного пласта. Газоподібні продукти згоряння можна потім відділяти без необхідності подальшого розділення, тому що ці газоподібні продукти являють собою, головним чином, діоксид вуглецю і воду. Рідке або газоподібне теплопередавальне текуче середовище може передавати тепло від джерела 40 тепла через теплопровід 62 в проникний пласт 30 вуглеводневого матеріалу 32. Рідини або гази, виділені з відсіків 20 або 22, можна зберігати у встановленому поблизу резервуарі 44 для зберігання або у відсіках 20 або 22. Наприклад, непроникний нижній шар 16 може включати похилу область 24, яка спрямовує рідини в стічну систему 26, звідки рідини спрямовують в резервуар 44 для зберігання через зливну трубу 64. Оскільки вміщений бутовий матеріал 32 заповнює область відсіків 20 або 22, проникний пласт 30 може також ставати верхньою опорою для непроникного верхнього шару 18, який може включати бар'єр для текучих середовищ і газів. Над верхнім шаром 18 можна розташовувати шар 28 наповнювача, щоб утворити покривний шар, який може створювати літостатичний тиск на відсіки 20 або 22. Покриття проникного пласта 30 ущільненим шаром 28 наповнювача, достатнє для створення підвищеного літостатичного тиску в межах проникного пласта 30, може бути корисне для подальшого підвищення якості вуглеводневого продукту. Ущільнений шар 28 наповнювача може суттєво покривати проникний пласт 30, в той час як проникний пласт 30, в свою чергу, може суттєво підтримувати ущільнений шар 28 наповнювача. 6 UA 108067 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Фіг. 2 являє собою ілюстрацію проникного пласта 30 вуглеводневого матеріалу 32, що міститься в спорудженій контролюючій проникність інфраструктурі або резервуарі 10. Проникний пласт може суттєво заповнювати відсік або замкнений об'єм 20, що визначається бічними стінками 12, непроникним нижнім шаром 16 і непроникним верхнім шаром (не показаний). Як відмічено вище, було виявлено, що в процесі нагрівання даний проникний пласт вуглеводневого матеріалу може мати значний вертикальний осідаючий рух і відстоювання по мірі виділення вуглеводню. Наприклад, під час стадії заповнення і перед початком процесу нагрівання замкнений об'єм 20 може бути суттєво заповнений вуглеводневим матеріалом 32, таким чином, що верхня поверхня t0 проникного пласта 30 знаходиться практично на рівні верху бічних стінок 12, щоб максимально збільшити кількість вуглеводневого матеріалу, залученого до періодичного процесу. При передачі тепла проникному пласту можуть утворюватися градієнти температури, причому центральні та верхні області стають більш гарячими, ніж бічні і нижні краї, прилеглі до ненагрітих меж замкненого об'єму 20. Вуглеводні можуть протікати легше з більш гарячих областей, приводячи до початкового осідання верхньої поверхні, маючи найбільш інтенсивний рух в центральних областях, в положенні t1. Період часу, необхідний для досягнення положення t1, однак, може значно змінюватися залежно від складу і конфігурації вуглеводневого матеріалу 32, розміру проникного пласта 30, способу нагрівання і швидкості нагрівання, що забезпечується теплопровідною системою, умов навколишнього середовища і ізолюючих меж і т. д., і може змінюватися від декількох днів до декількох місяців. Було виявлено, що вуглеводневі продукти можуть починати виділятися в суттєвій мірі, коли вуглеводневий матеріал 32 досягає температури близько 600 °F (316 °C). Коли вищі температури поширюються до країв замкненого об'єму 20, верхня поверхня проникного пласта 30 може продовжувати осідання через положення t 2 і t3, слідуючи режиму, в якому центральні області можуть все ж піддаватися в більшій мірі вертикальному руху, ніж краю. Однак безперервне нагрівання може в кінцевому результаті підвищити температуру вуглеводневого матеріалу 32 до критичних рівнів витягування у всьому проникному пласті, примушуючи навіть матеріал, що прилягає до меж резервуара 10, виділяти вуглеводні. На цьому рівні зовнішні області можуть також піддаватися значному вертикальному осіданню, доки верхня поверхня не досягне положення t4. Величина вертикального осідання, якій піддається проникний пласт 30, може значно змінюватися залежно від складу вуглеводневого матеріалу 32 і його первинної конфігурації. Враховуючи збільшення на фіг. 2 для ефекту ілюстрації, величина вертикального руху верхньої поверхні може іноді становити від 5 % до 25 % від первинної вертикальної висоти пласта, причому осідання від 12 % до 16 % є звичайним для горючих сланців. В одному прикладі горючих сланців, осідання близько 30 дюймів (762 мм) було здійснене в проникному пласті глибиною 16 футів (4,88 м). Як може оцінити фахівець в даній галузі техніки, підтримка структурної цілісності будь-яких трубопроводів, занурених в такий осідаючий проникний пласт, і його з'єднання зі стінками резервуара і/або джерелом тепла, розташованим зовні спорудженої контролюючої проникність структури, може бути проблематичним. Наведений нижче опис є виключно зразковим відносно до теплопроводів; однак буде зрозуміло, що гофри можна також використовувати для охолоджування трубопроводів, збірних трубопроводів та інших трубопроводів, прокладених в межах проникного пласта. Різні конфігурації для теплопроводу проілюстровані в загальному вигляді на фіг. 3, де теплопровід занурений всередину проникного пласта вуглеводневого матеріалу (не показаний), укладеного в замкнутому об'ємі 20, додатково обмеженому бічними стінками 12, непроникним нижнім шаром 16 і непроникним верхнім шаром (не показаний), при цьому трубопровід може бути прокладений в проникному пласті 30 одночасно із заповненням контролюючої інфраструктури 10 вуглеводневим матеріалом 32. У варіанті здійснення, наприклад, теплопровід 70 може мати конфігурацію однонаправленого трубопроводу з відкритими отворами 78 для забезпечення теплопередавального текучого середовища безпосередньо поступати і конвективно змішуватися, нагрівати і реагувати по всьому проникному пласту. Відкрита система може мати впускний кінець 72, що проходить за межі спорудженої контролюючої проникність інфраструктури, що має робоче з'єднання з джерелом тепла теплопередавального текучого середовища (фіг. 1). Всередині контролюючої інфраструктури 10 теплопровід 70 може мати різні конфігурації нагрівальної мережі, включаючи основні лінії 74 трубопроводу і бічні відгалуження 76. Як основні лінії, так і відгалуження можуть мати відкриті отвори 78, які дозволяють теплопередавальному текучому середовищу пройти у напрямку в проникному пласті. Ця конфігурація буде також добре працювати для збірних трубопроводів, щобвідводити рідкий вуглеводневий продукт з нижнього простору проникного пласта. 7 UA 108067 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Як альтернатива, теплопровід 80 може мати конфігурацію у вигляді замкненої петлі, яка відділяє теплопередавальне текуче середовище від проникного пласта і встановлює теплопередачу через стінки трубопроводу з подальшою конвекцією вказаного тепла як основного механізму для нагрівання проникного пласта. Замкнена система може також мати впускний кінець 82, який проходить за межі спорудженої контролюючої проникність інфраструктури і що має робоче з'єднання з джерелом тепла теплопередавального текучого середовища. Однак, знаходячись всередині контролюючої інфраструктури 10, теплопровід 80 може включати впускні лінії 84 і зворотні лінії 86, які з'єднані з одним або більше замкненими контурами і які служать для розділення вуглеводневого матеріалу і теплопередавального текучого середовища і для спрямування всього теплопередавального текучого середовища назад з кінцевого пункту 88, який також проходить від бічної стінки 12 резервуара. Крім того, фіг. 3 представляє необов'язкове металеве сито 90 або аналогічну структуру, яке може бути розташоване нижче частини теплопроводу для збереження відносного положення теплопроводу в межах проникного пласта. Хоча було виявлено, що проникний пласт вуглеводневого матеріалу може випробовувати значне відстоювання, зосереджена вага теплопроводу в поєднанні зі значним потоком тепла в безпосередній близькості від трубопроводу може примусити трубу осідати або опускатися навіть швидше, ніж проникний пласт загалом. У спробі частково зменшити шкідливі і які наносять збиток ефекти осідання, металеве сито 90 може служити для розподілу ваги теплопроводу по ширшій частині проникного пласта і для збереження відносного положення теплопроводу в межах проникного пласта. Як буде обговорюватися нижче більш детально, шкідливі і ефекти осідання, які наносять збиток, можна додатково зменшити утворенням стінок теплопроводів з периферичними гофрами 92 і 92', як проілюстровано на фіг. 4 та 4b, щоб сприяти компенсації осідання і згинання, що утворюється вертикальним рухом. Переважно, гофри 92 і 92' можуть також мінімізувати теплове розширення по подовжній осі трубопроводу за рахунок конфігурації стінок теплопроводу з додатковим розширенням або нахилом в радіальному, а не тільки в аксіальному напрямку, коли температура стінок теплопроводу підвищується на декілька сотень градусів за рахунок безпосереднього контакту з нагрітим теплопередавальним текучим середовищем. В одному аспекті гофри 92 можуть утворювати безперервну повторювану синусоїдальну структуру показаних гладких кривих западин 96 і піків 98. В інших аспектах гофри можуть мати різноманітні форми, в тому числі плоскі ділянки на вершині піків і дні западин або прямолінійні стінки для перехідних поверхонь, або короткі ділянки гладких прямих труб між складками гофрування і т. д. Крім того, гофри 92 можуть бути спрямовані перпендикулярно до подовжньої осі теплопроводу (фіг. 4a) або гофри 92' можуть бути спрямовані по спіралі під гострим кутом θ відносно подовжньої осі (фіг. 4b). Амплітуда гофри (відстань між 96 і 98) і її період (відстань між сусідніми піками 98) можна попередньо конфігурувати, щоб забезпечити оптимальну гнучкість і довговічність у всьому інтервалі температури і осідання, якому піддається теплопровід. Амплітуда і період гофр також утворюють значну додаткову перевагу, суттєво збільшуючи площу поверхні, доступну для теплопередачі. Гофрований теплопровід можна виготовляти з листового гофрованого металу, який був складений, прокатаний і потім зварений з подовжнім швом для одержання ділянки порожнистого трубопроводу. Порожнисті ділянки можна потім використовувати в незмінному вигляді або зварювати впритул з іншими ділянками, щоб виготовити подовжений теплопровід. Як альтернатива, гофровані металеві листи можна безперервно зварювати по спіралі навколо і вздовж подовжньої осі труби, таким чином, що жоден шов в стінці трубопроводу не буде постійно паралельним або перпендикулярним до середньої лінії подовжньої осі трубопроводу. Виробництво вказаного гофрованого трубопроводу можна необов'язково здійснювати на місці за допомогою портативного обладнання. Переваги зменшення теплового розширення гофрованого трубопроводу проілюстровані детальніше на фіг. 5a-5c, де зразкова ділянка 100 теплопроводу занурена на глибину в межах проникного пласта 30 вуглеводневого матеріалу 32, який, в свою чергу, взятий в замкнений об'єм 20 спорудженої контролюючої проникність інфраструктури 10. Ділянка трубопроводу може включати впускний отвір 110, який виступає за межі контролюючої інфраструктури 10 і має робоче з'єднання з джерелом тепла, який розташований за межами контролюючої інфраструктури. Даний теплопровід може бути оточений необов'язковим ізолюючим бар'єром 112, коли він проходить через бічну стінку оболонки. Як показано на фіг. 5a, ділянку 100 трубопроводу можна занурювати на глибину в межах проникного пласта 30. Як у випадку будь-якого нагрітого трубопроводу або каналу, коли збільшується температура стінок трубопроводу, загальна довжина ділянки буде пропорційно 8 UA 108067 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 збільшуватися, якщо трубопровід має свободу руху або розширюється на одному або обох кінцях. Рух відбувається у відповідь на внутрішні напруження, викликані розширенням матеріалу трубопроводу. Міра розширення, зрозуміло, залежить від коефіцієнтів теплового розширення даного матеріалу (наприклад, лінійного і об'ємного коефіцієнтів розширення). Однак вуглеводневий матеріал, що видобувається 32, який утворює проникний пласт 30, може мати роздроблену дисперсну форму, яка здатна "захоплювати" стінки теплопроводу і перешкоджати будь-якому руху, особливо якщо проникний пласт знаходиться над трубопроводом і давить своєю вагою по всій довжині зануреної структури, що є достатнім для обмеження будь-якого руху трубопроводу, що знімає напруження. Даний ефект може збільшуватися при збільшенні довжини трубопроводу. Крім того, вуглеводневий матеріал 32, розташований перед головкою, вигином або вільним кінцем 114 ділянки трубопроводу, може також своєю дією гасити будь-який рух уперед, що знімає напруження, в результаті чого він може приводити до деформації або руйнування головки, вигину або вільного кінця. Відповідно, бічні стінки і з'єднання ділянки 100 теплопроводу можуть піддаватися шкідливому і руйнівному впливу напружень під час операцій нагрівання, які можуть привести до випинання і руйнування теплопроводу, якщо залишаться без уваги. Для подолання вказаних проблем, ділянку 100 трубопроводу можна виготовляти з періодичними периферійними гофрами 102 стінок трубопроводу, що складаються із западин, які чергуються 106 і піків 108, які конфігуровані з амплітудою 104 в оточенні, що не нагрівається. Як відмічено вище, при приміщенні в оточення, яке нагрівається довжина гофрованого трубопроводу буде наближатися до збільшення в подовжньому або аксіальному напрямку в результаті лінійного теплового розширення. Однак якщо ділянка трубопроводу є фіксованою по всій своїй довжині, і дане збільшення блоковане або обмежене, гофри 102 можуть дозволити подовжньому розширенню щонайменше частково змінити свій напрямок і нейтралізуватися на індивідуальних складках гофрування і/або збільшити згинання на піках 108 і западинах 106. Замість великого збільшення загальної довжини ділянки трубопроводу, може відбуватися відносно невелике збільшення амплітуди 104' кожної складки гофрування (дане збільшення амплітуди збільшено представлене на фіг. 5c), що може супроводжуватися відповідним зменшенням радіуса кривизни (або збільшенням деформації) на кожному вигині. Таким чином, гофрований трубопровід може мати конфігурацію, що усуває або що зменшує лінійне теплове розширення, або щонайменше таку, що скорочує аксіальні напруження стиснення, пов'язані з обмеженим лінійним тепловим розширенням, допускаючи замість цього теплове розширення і/або збільшення деформації на кожній складці гофрування. Гофрування може бути додатково корисним в результаті поглинання провисання і згинання, спричиненого осіданням проникного пласта. Як показано на фіг. 6a-6b, осідання проникного пласта 30 може примушувати ділянку 120 теплопроводу витягуватися або згинатися вниз у напрямку до центра замкненого об'єму 20 в той момент, коли трубопровід прямує до збереження з'єднання з фіксованим впускним отвором 130. Це відносне бічне зміщення між двома ділянками однієї і тієї ж труби може приводити до значних поперечних напружень зсуву і, якщо залишиться без уваги, може викликати проривання або руйнування стінки теплопроводу. Як описано вище, ділянка 120 теплопроводу може бути виготовлена з періодичними периферійними гофрами 122 стінок трубопроводу. Гофри можуть включати в себе западини 126, що чергуються, і піки 128, які мають конфігурацію з постійним періодом або проміжком 124 між сусідніми піками, коли ділянка трубопроводу розташована в своїй первинній прямолінійній і неспотвореній орієнтації. Якможна бачити на фіг. 6b, гофри 122 можуть зменшувати ефекти, які викликаються осіданням, яким піддаються зігнуті або осідаючі (наприклад, викривлені) трубопроводи, за рахунок забезпечення того, що нормальний проміжок між сусідніми піками стискається до меншого проміжку 124' на внутрішньому краю викривленого трубопроводу і розширюється до більшого проміжку 124'' на зовнішньому краю викривленого трубопроводу. Коли гофри мають конфігурацію з достатньою амплітудою між западинами і піками, зміна проміжку може поглинатися незначним збільшенням напруження стиснення стінки трубопроводу, розташованої на внутрішньому краю, і незначним збільшенням напруження розтягнення стінки трубопроводу, розташованої на зовнішньому краю. Оскільки жоден рівень даних напружень не є достатнім для досягнення межі міцності матеріалу стінок теплопроводу, можливе виключення або зменшення розриву або руйнування теплопроводу. Описана вище зміна варіантів здійснення теплопроводу проілюстрована на фіг. 7a-7c, де конфігурація гофрованого теплопроводу 140 додатково включає коротку вертикальну ділянку 144 гофрованого трубопроводу, безпосередньо прилеглу до фіксованого впускного отвору 150 і герметичної стінки. Аналогічно гофрам 142 ділянки 140 трубопроводу гофри 152 даної ділянки також включають в себе западини, що чергуються 156 і піки 158 з постійним періодом або 9 UA 108067 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 проміжком 154 між сусідніми піками. Гофри 152 вертикальної ділянки 144 теплопроводу можуть співпадати або не співпадати з гофрами 142 горизонтально орієнтованої ділянки 140 трубопроводу. При вихідному положенні в проникному пласті, вертикальна ділянка 144 може мати вихідну довжину, і горизонтальна ділянка 140 може бути неспотвореною. Але коли вуглеводневий матеріал 32, що заповнює замкнений об'єм 20, починає нагріватися, виділяти вуглеводні і піддаватися осіданню, центральний проміжок довгої горизонтальної ділянки 140' може почати відхилятися і згинатися у відповідь на вертикальний рух в центрі проникного пласта 30 (див. фіг. 2). Осідання буде продовжувати розвиватися назовні у напрямку до герметичних стінок спорудженої контролюючої проникність інфраструктури 10 доти, доки, нарешті, частина проникного пласта, яка оточує вертикальну ділянку 144 трубопроводу, також піддається руху вниз. У цей момент часу проміжок 154 між гофрами 152 може розтягуватися до нового проміжку 154' за рахунок збільшення радіуса кривизни (наприклад, зменшення згинання) на западинах 156 і піках 158 кожного гофра замість того, щоб дозволяти вертикальній ділянці розширюватися вниз і слідувати руху проникного пласта, без піддавання значному збільшенню напруження в стінках теплопроводу. На фіг. 8 представлена блок-схема, яка ілюструє спосіб 200 підтримування структурної цілісності теплопроводу, яка використовується для нагрівання проникного пласта вуглеводневого матеріалу, що міститься в межах спорудженої контролюючої проникність інфраструктури. Даний спосіб включає стадію 202 виготовлення теплопроводу з гофрованими стінками, призначеного для транспортування теплопередавального текучого середовища. Стадію 207 занурення теплопроводу можна здійснювати на глибину в проникний пласт вуглеводневого матеріалу, що міститься в спорудженій контролюючій проникність інфраструктурі, причому теплопровід має впускний отвір, який виходить за межі контролюючої інфраструктури. Даний спосіб також містить стадію 206 робочого з'єднання впускного отвору теплопроводу з джерелом теплопередавального текучого середовища. Даний спосіб додатково містить стадію 208 пропускання теплопередавального текучого середовища через теплопровід для передачі тепла проникному пласту, при цьому конфігурація гофрованих стінок теплопроводу призначена для розширення і зменшення напруження, викликаного обмеженим тепловим розширенням вздовж подовжньої осі і призначена для відповідного згинання і зменшення напруження, викликаного осіданням проникного пласта. Таким чином, гофрований теплопровід (в тому числі зразкові варіанти здійснення, представлені на фіг. 5a, 6a, і 7a) може суттєво зменшувати руйнівні ефекти обмеженого подовжнього теплового розширення самого теплопроводу при збільшенні його температури на декілька сотень градусів, а також значних бічних зміщень, що проводяться на теплопровід подальшим осіданням проникного пласта. Таким чином, теплопровід може функціонувати таким чином, щоб підтримувати свою структурну цілісність і продовжувати транспортування теплопередавального текучого середовища по всьомупроникному пласту під час процесу нагрівання. Наведений вище докладний опис представляє даний винахід з посиланням на конкретні зразкові варіанти здійснення. Однак потрібно розуміти, що різні модифікації і зміни можна здійснити без виходу за межі об'єму даного винаходу, як визначено в прикладеній формулі винаходу. Докладний опис і супроводжуючі його креслення потрібно розглядати виключно як ілюстративні, а не обмежувальні, і всі вказані модифікації або зміни, якщо вони існують, призначені для включення в об'єм даного винаходу, який описаний і визначений в цьому документі. Більш конкретно, хоча ілюстративні зразкові варіанти здійснення даного винаходу описані в цьому документі, даний винахід не обмежений вказаними варіантами здійснення, але включає будь-які і всі варіанти здійснення, що мають модифікації, виключення, поєднання (наприклад, аспектів в рамках різних варіантів здійснення), пристрої і/або зміни, які будуть зрозумілі фахівцями в даній галузі техніки на основі наведеного вище докладного опису. Обмеження в формулі винаходу потрібно тлумачити в широкому значенні на основі термінології, що використовується в формулі винаходу, і відсутнє обмеження прикладами, представленими в наведеному вище докладному описі, або в процесі ведення справи по даній заявці, причому вказані приклади потрібно розглядати як невиняткові. Будь-які стадії, перераховані в будь-якому способі або формулі винаходу на спосіб, можуть здійснюватися в будь-якому порядку і не обмежуються порядком, представленим в формулі винаходу. Відповідно, об'єм даного винаходу потрібно визначати виключно по прикладених пунктах формули винаходу і їх юридичних еквівалентах, а не по описах і прикладах, наведених вище. 60 10 UA 108067 C2 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 1. Спосіб передачі тепла від теплопередавального текучого середовища до проникного пласта вуглеводневого матеріалу, що міститься в спорудженій контролюючій проникність інфраструктурі, який включає наступні стадії: виготовлення теплопроводу з гофрованими стінками, призначеного для транспортування теплопередавального текучого середовища; занурення теплопроводу на глибину в проникний пласт вуглеводневого матеріалу, що піддається значному осіданню, причому проникний пласт вміщений в споруджену, контролюючу проникність інфраструктуру, яка має бічні стінки, непроникний верхній шар і непроникний нижній шар, причому теплопровід має впускний отвір, що виходить за бічну стінку, непроникний верхній шар або непроникний нижній шар спорудженої контролюючої проникність інфраструктури; з'єднання впускного кінця теплопроводу з джерелом теплопередавального текучого середовища; пропускання теплопередавального текучого середовища через теплопровід для передачі тепла проникному пласту. 2. Спосіб за п. 1, що додатково містить орієнтацію структури поперечних гофр гофрованих стінок перпендикулярно до поздовжньої осі теплопроводу. 3. Спосіб за п. 1, що додатково містить орієнтацію структури поперечних гофр гофрованих стінок під гострим кутом відносно поздовжньої осі теплопроводу. 4. Спосіб за п. 1, що додатково містить занурення теплопроводу в проникний пласт одночасно із заповненням контролюючої інфраструктури вуглеводневим матеріалом. 5. Спосіб за п. 1, що додатково містить орієнтацію щонайменше частини теплопроводу по суті горизонтально в проникному пласті для компенсації ефектів осідання упоперек поздовжньої осі теплопроводу. 6. Спосіб за п. 1, що додатково містить орієнтацію щонайменше частини теплопроводу по суті вертикально в проникному пласті для компенсації ефектів осідання вздовж поздовжньої осі теплопроводу. 7. Спосіб за п. 1, що додатково містить утворення отворів в гофрованих стінках частини теплопроводу для переміщення теплопередавального текучого середовища в проникний пласт. 8. Спосіб за п. 1, що додатково містить розташування теплопроводу в замкнутому контурі, що має кінцеву точку, яка виходить за межі спорудженої контролюючої проникність інфраструктури, для відділення теплопередавального текучого середовища від проникного пласта. 9. Спосіб за п. 1, що додатково містить вибір теплопередавального текучого середовища з групи, що складається з нагрітого вихлопного газу, нагрітого повітря, пари, вуглеводневих парів і нагрітої рідини. 10. Спосіб за п. 1, що додатково містить нагрівання теплопередавального текучого середовища до температури 200-1000 °F (94-538 °C). 11. Спосіб за п. 1, що додатково містить розміщення металевої сітчастої структури під частину теплопроводу, зануреного в проникний пласт, для підтримування відносного положення теплопроводу в проникному пласті. 12. Теплопровідна система для передачі тепла від теплопередавального текучого середовища проникному пласту вуглеводневого матеріалу, що міститься в спорудженій контролюючій проникність інфраструктурі, причому система містить споруджену контролюючу проникність інфраструктуру, яка має бічні стінки, непроникний верхній шар і непроникний нижній шар, проникний пласт вуглеводневого матеріалу, який піддається значному осіданню, який міститься у вказаній інфраструктурі, теплопровід, що занурений на глибину в проникний пласт і має гофровані стінки, призначений для транспорту теплопередавального текучого середовища, і щонайменше один впускний отвір, що виходить за бічну стінку, непроникний верхній шар або непроникний нижній шар контролюючої інфраструктури, і джерело теплопередавального текучого середовища, яке з'єднане зі щонайменше одним впускним отвором. 13. Теплопровідна система за п. 12, в якій структура поперечних гофр гофрованих стінок орієнтована перпендикулярно до поздовжньої осі теплопроводу. 14. Теплопровідна система за п. 12, в якій структура поперечних гофр гофрованих стінок орієнтована під гострим кутом відносно поздовжньої осі теплопроводу. 15. Теплопровідна система за п. 12, в якій щонайменше частина теплопроводу орієнтована по суті горизонтально в проникному пласті для компенсації ефектів осідання упоперек поздовжньої осі теплопроводу. 11 UA 108067 C2 5 10 15 16. Теплопровідна система за п. 12, в якій щонайменше частина теплопроводу орієнтована по суті вертикально в проникному пласті для компенсації ефектів осідання вздовж поздовжньої осі теплопроводу. 17. Теплопровідна система за п. 12, що додатково містить щонайменше частину теплопроводу, що має отвори, утворені в гофрованих стінках для переміщення теплопередавального текучого середовища в проникний пласт. 18. Теплопровідна система за п. 12, що додатково містить теплопровід, який утворює замкнений контур, що має кінцеву точку, яка виходить за межі спорудженої контролюючої проникність інфраструктури, для відділення теплопередавального текучого середовища від проникного пласта. 19. Теплопровідна система за п. 12, в якій теплопередавальне текуче середовище вибране з групи, що складається з нагрітого вихлопного газу, нагрітого повітря, пари, вуглеводневих парів і нагрітої рідини. 20. Теплопровідна система за п. 12, в якій теплопередавальне текуче середовище нагріте до температури 200-900 °F (94-482 °C). 21. Теплопровідна система за п. 12, що додатково містить металеву сітчасту структуру, розташовану під частиною теплопроводу, зануреного в проникний пласт, для підтримування відносного положення теплопроводу в проникному пласті. 12 UA 108067 C2 13 UA 108067 C2 14 UA 108067 C2 15 UA 108067 C2 16 UA 108067 C2 Комп’ютерна верстка М. Шамоніна 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 17