用于地下含烃地层的原位热处理的包括由风电供能的加热器的加热器模式 |
|||||||
| 申请号 | CN201380070318.0 | 申请日 | 2013-07-31 | 公开(公告)号 | CN104956029A | 公开(公告)日 | 2015-09-30 |
| 申请人 | 吉尼IP公司; | 发明人 | 哈罗德·维尼戈; 斯科特·阮; | ||||
| 摘要 | 本 发明 的一些具体实施方式涉及利用 风 力 发电从含有油母或 沥青 的地下 地层 中生产非常规的油。加热器单元可被划分为嵌套的内部区域和外部区域。在较小的内部区域，加热器可被安排在相对较高的空间 密度 ，同时在较大的周围的外部区域，加热器空间密度可以是明显较小的。由于较高的加热器密度，在地下地层的较小的内部区域内升高的 温度 速率超过了在较大的外部区域内升高的温度速率，且在内部区域的 烃 类 流体 生产率比在外部区域的烃类流体生产率爬升更快。在一些具体实施方式中，在内部区域的至少大多数加热器是主要通过 燃料 燃烧来供能的，而在外部区域的至少大多数加热器是主要通过 风力 发电来供能的。可替代地，在另一些具体实施方式中，在内部区域的至少大多数加热器是主要通过风力发电来供能的，而在外部区域的至少大多数加热器是主要通过燃料燃烧来供能的。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种用于从地下含烃地层原位生产烃类流体的系统，所述系统包括： |
||||||
| 说明书全文 | 用于地下含烃地层的原位热处理的包括由风电供能的加热器的加热器模式 [0001] 相关申请的交叉引用 技术领域背景技术[0004] 从地下地层获得的烃类通常被用作能源、原料以及作为消费产品。对于可用的烃类资源的消耗的关注，以及对于所产生的烃类的整体质量的下降的关注，已经导致人们开发更方便的回收、处理方法和/或对可用的烃类资源的利用。原位处理方法可被用于从地下地层中去除烃类物质，这些烃类物质之前是很难得到的，和/或采用现有方法需高昂代价才能提取得到。在地下地层中的烃类物质的化学和/或物理特性需要进行改变以使得烃类物质可被更容易地从地下地层中去除和/或增加烃类物质的价值。化学和物理改变可包括：产生可去除的流体的原位反应，以及在地层中的烃类物质的成分改变、溶解度改变、密度改变、相位改变和/或粘度改变。 [0005] 已经在北美洲、南美洲、非洲和亚洲发现包含在相对可渗透的地层中的重的烃类(重油和/或焦油)的大量沉积。焦油可从地表开采，并升级为较轻的烃类，例如原油、石脑油、煤油和/或汽油。表面开采方法可进一步从沙中分离沥青。所分离的沥青可采用传统的精炼方法而转化为轻的烃类。开采和提升焦油沙的方法通常比从传统的油藏中产生轻的烃类更昂贵。 [0006] 对于油页岩的干馏方法可被总体上分为两个主要类型：地上(地表)和地下(原位)。油页岩的地上干馏通常涉及开采与能耐高温的金属管的架构。从这样的干馏中产生的油的质量通常是差的，因而需要代价昂贵的升级。地上干馏还不利地影响环境和水资源，因为开采、运输、处理和/或干馏物质的沉积。许多美国专利已经提出，它们涉及油页岩的地上干馏。目前可用的地上干馏方法包括：例如直接的加热方法、间接的加热方法和/或它们的组合。 [0007] 原位干馏通常涉及干馏油页岩，无需通过改良原位工艺进行采矿将油页岩从地面去除，原位工艺通常需要一些采矿以开发地下干馏室。“改良的”原位工艺的例子包括：由美国西方石油公司开发的方法，该方法涉及开采在地层中的约20％的油页岩，爆发地使油页岩的残留物碎石化，以充满被开采的区域，并通过重力稳定燃烧方法来燃烧油页岩，在该方法中，燃烧是从干馏的顶部开始的。“改良的”原位工艺的其他例子包括：由Lawrence Livermore实验室(“LLL”)开发的“原位提取碎石”(“RISE”)法，以及由IIT研究所(“IITRI”)和LLL开发的射频方法，该方法涉及挖掘隧道和采矿，倾向于在油页岩地层中建立一批射频天线。 [0009] 许多不同类型的井或者井眼可被用于采用原位热处理方法来处理含烃地层。在一些实施例中，垂直和/或基本垂直的井是被用于处理这样的地层。在一些实施例中，平行或基本平行的井(例如，J-形井和/或L-形井)，和/或U-形井都被用于处理该地层。在一些实施例中，平行井、垂直井的组合，和/或其他组合都可被用于处理该地层。在特定的实施例中，这些井延展穿过地层的覆盖层直至该地层的含烃层。在一些实施例中，在这些井中的热量是流失到覆盖层。在一些实施例中，地表和覆盖层的基础设施是被用于支撑在平行井眼或U-形井眼中的加热器和/或生产设备，这些基础设施的体积较大和/或数量较大。 [0010] 用于加热器、注入井和/或生产井的井眼可以是通过相对于地层旋转钻头来进行钻探。该钻头可以是由延伸到地表的钻柱而悬挂在钻孔中。在一些例子中，该钻头可以是通过在地表旋转钻柱来进行旋转的。传感器可被附着到钻探系统以协助在井眼的钻探过程中的操作过程中：确定方向、操作参数，和/或操作条件。采用这些传感器可减少。采用这些传感器可减少花费于确定钻探系统的位置的大量时间。例如，Hansberry的美国专利7,093,370以及Zaeper等人的美国专利申请公开文本(公告号：2009-027041)这两者都在这里引入作为参考，它们描述了井眼导航系统和/或在含烃地层中钻探井眼的传感器。目前，然而仍有许多含烃地层也是钻探困难、代价昂贵和/或花费时间。 [0011] 加热器可以被放置在井眼以在原位方法中加热地层。有许多不同类型的加热器可被用于加热地层。采用下孔加热器的原位方法的例子是描述在以下专利中：Ljungstrom的美国专利第2,634,961号；Ljungstrom的美国专利第2,732,195号；Ljungstrom的美国专利第2,780,450号；Ljungstrom的美国专利第2,789,805号；Ljungstrom的美国专利第2,923,535号；Van Meurs等人的美国专利第4,886,118号；Wellington等人的美国专利第 6,688,387号；这些专利的每个都在这里整体引入作为参考。 [0012] 如上所述，人们付出了相当大量的努力来开发从含烃地层经济地生产烃类、氢和/或其他产物的方法与系统。然而，目前，仍然不能从许多含烃地层中经济地开采烃类、氢和/或其他产物。因此，有必要改进加热含烃地层的方法与系统，并从含烃地层中生产流体。也有需求改进减少能源消耗的处理地层的方法与系统，减少处理过程中的消耗，便于加热系统构建，和/或减少覆盖层的热损失，与烃类恢复方法相比，该方法利用了基于设备的表面。 发明内容[0013] 本发明的具体实施方式涉及从地下的含烃地层(例如油页岩地层)生产烃类流体的加热器装置以及相关的方法，其中，加热器单元可被分为巢式内部区域和外部区域。一个或多个加热器单元的加热器是首先由风产生的电来供能。生产井可被定位在一个或两个区域内。在较小的内部区域，加热器是被安置为相对较高的空间密度，而在较大的周围的外部区域中，加热器空间密度是相对较低的。由于较高的加热器密度，在地下的较小的内部区域内温度增加的速率超过了较大的外部区域的温度增加速率，而烃类流生产速率在内部区域是比在外部区域显著加快的。 [0014] 在加热器单元内加热器的整体密度，作为整体来考虑，是显著小于在内部区域内的加热器密度。因此，需要用于加热器模式的加热器的数量是小于所期望需要的数量，如果贯穿加热器单元的加热器密度是在内部区域时。 [0015] 第一个具体实施方式涉及加热器模式和风力发电，在内部区域的至少大多数(在一些实施例中，至少三分之二)的加热器是通过风力发电来供能的，而在外部区域的至少大多数(在一些实施例中，至少三分之二)的加热器是通过燃料燃烧来供能的。这可以是有用的，例如，在具有最小基础设施的远处位置，可相对容易地安装风力涡轮机，而不管它们的花费。几乎立即在安装了风力涡轮机和关联的内部区域加热器之后，可以着手加热至少内部区域，只有最小的延迟。在后续时间，例如，当来自内部区域的易燃的热解气体是可利用时，或者当合适的基础设施是可用时，可以依靠这种热解气体或基础设施(例如发电厂)来供应能量到外部区域加热器。 [0016] 第二个具体实施方式涉及相反的情形。在第二个具体实施方式中，(i)内部区域的至少大多数(例如，至少一半，或至少三分之二)的加热器是主要通过化石燃料发电来供能，或者通过化石燃料燃烧来供能；以及(ii)外部区域的至少大多数(例如，至少一半，或至少三分之二)的加热器是主要通过风力发电来供能。因为外部区域加热器通常操作显著较长的时间，第二个具体实施方式是特别有利于使CO2足迹最小化。在内部区域中，可靠的/连续的能源是重要的(也就是，不如依赖间歇的风或太阳能)，以致确保从地层中烃类生产的早期生产。在这个第二具体实施方式中，大多数内部区域加热器因此从化石燃料中获得它们的能量，而不是从间歇的能源中获得能量。因此确保了内部区域迅速加热，使生产开始之前的时间延迟最小化。 [0017] 在这两个具体实施方式中，来自内部区域的热能可向外迁移到外部区域，以致加入烃类流体在外部区域内的生产。不论在外部区域的加热器密度是否显著较低，在外部区域的烃类流体的生产率可足够快地爬升，以致对于作为整体的加热器单元的烃类流体生产的总体效率是在延长的期间内可持续的，一旦内部区域生产率已经达到峰值。 [0018] 因此，这里所揭示的加热器模式提供了最小的或者接近最小的提升时间以达到持续生产率，对于给出数量的加热器，这是可行的。可替代地，可以说，这里所揭示的加热器模式使获得相对较快的提升时间达到持续生产水平所需的加热器数量最小化或者接近于最小化。 [0019] 在一些具体实施例中，在外部区域中的加热器间距是在内部区域中的加热器间距的约2倍，和/或在内部区域内的加热器密度是在外部区域内的加热器密度的约3倍，和/或在内部区域内与最接近的加热器的平均距离是在外部区域内与最接近的加热器的平均距离的约2-3倍。在一些具体实施例中，由外部区域周边所封闭的区域的面积是由内部区域周边所封闭的区域的面积的2至7倍(例如，4倍)(例如，至少2倍或至少3倍或至少7倍或至少6倍或至少5倍)。 [0020] 在一些具体实施例中，内部区域、外部区域或者这两种区域的形状是规则六边形。这个形状是特别有用的，当加热器单元被设置在二维点阵上，以致填充地下的二维部分，同时消除或使在相邻加热器单元之间的间隙空间的尺寸最小化。因此，一些加热器单元可整体地或者几乎整体地覆盖一部分地下区域。 [0021] 本发明的一些具体实施方式涉及“两个水平”的加热器模式，其中，具有较高密度的加热器的内部区域是巢式地设置在具有较低密度的加热器的外部区域中。这个概念可被概括为N-水平加热器模式，其中，加热器的一个或多个“外部”区域，该区域围绕相对较高加热器密度的内部区域。在一个实施例中，N＝2。在另一个实施例中，N＝3。在又一个实施例中，N＝4。 [0022] 对于每对加热器区域，更外部区域是比更内部区域更大。虽然在更外部加热器区域内的加热器密度是显著小于在更内部加热器区域内的加热器密度，虽然烃类流体生产峰在内部区域内是比在更外部区域内显著更早地发生，足够的热能是被传输到更外部区域，以致一旦在更内部区域的生产率快速爬升时，这个生产率可被维持相对延长的时期，以烃类流体生产率在更外部区域进行。 [0023] 在一些具体实施例中，可通过以下方式进一步获得性能改善：(i)在内部区域内是电加热器，而在外部区域内是熔盐加热器；和/或(ii)在内部区域中烃类流体生产率已经从最大水平下降(例如，通过第一最小阈值分数)之后，显著降低内部区域加热器的功率输出；和/或(iii)在内部区域中烃类流体生产率已经从最大水平下降(例如，通过第二最小阈值分数，该第二最小阈值分数等于或不同于第一最小阈值分数)之后，关闭一个或多个内部区域生产井；和/或(iv)注射热传输流体进入内部区域(例如，通过内部区域生产井，和/或通过内部区域注入井)，以致加快热能从内部区域向外迁移到外部区域——例如，通过以外向地传输热方式补充外向地分散热传输。 [0024] 这里公开了一种用于从地下含烃地层原位生产烃类流体的系统，所述系统包括：加热器单元，被划分为嵌套的内部区域和外部区域，以致在由内部区域和外部区域的凸多边形周边所封闭的各自区域之间的封闭面积比是2至7，加热器是被定位在内部区域周边和外部区域周边的所有多边形的顶点，内部区域加热器和外部区域加热器是被分别分布在内部区域的几何中心和外部区域的几何中心的周围，以致在外部区域的平均加热器间距是显著超过在内部区域的平均加热器间距，在所述内部区域的至少大多数加热器是主要由燃料燃烧来供能，在所述外部区域的至少大多数加热器是主要由风力发电来供能。 [0025] 这里公开了一种用于从地下含烃地层原位生产烃类流体的系统，所述系统包括：加热器单元，被划分为嵌套的内部区域和外部区域，以致在由内部区域和外部区域的凸多边形周边所封闭的各自区域之间的封闭面积比是2至7，加热器是被定位在内部区域周边和外部区域周边的所有多边形的顶点，内部区域加热器和外部区域加热器是被分别分布在内部区域的几何中心和外部区域的几何中心的周围，以致在外部区域的加热器间距是显著超过在内部区域的加热器间距，在所述内部区域的至少大多数加热器是主要由燃料燃烧来供能，在所述外部区域的至少大多数加热器是主要由风力发电来供能。 [0026] 这里公开了一种用于从地下含烃地层原位生产烃类流体的系统，所述系统包括：加热器单元，被划分为嵌套的内部区域和外部区域，以致在由内部区域和外部区域的凸多边形周边所封闭的各自区域之间的封闭面积比是2至7，加热器是被定位在内部区域周边和外部区域周边的所有多边形的顶点，内部区域加热器和外部区域加热器是被分别分布在内部区域的几何中心和外部区域的几何中心的周围，以致在内部区域的加热器空间密度是显著超过在外部区域的加热器空间密度，在所述内部区域的至少大多数加热器是主要由燃料燃烧来供能，在所述外部区域的至少大多数加热器是主要由风力发电来供能。 [0027] 这里公开了一种用于从地下含烃地层原位生产烃类流体的系统，所述系统包括：加热器，被配置在地层的目标部分，所述目标部分是被划分为嵌套的内部区域和外部区域，以致内部区域加热器和外部区域加热器是被分别分布在内部区域的几何中心和外部区域的几何中心的周围，在所述内部区域的至少大多数加热器是主要由燃料燃烧来供能，在所述外部区域的至少大多数加热器是主要由风力发电来供能。 [0028] 这里公开了一种用于从地下地层原位生产烃类流体的系统，所述系统包括：(i)主要通过燃料燃烧来供能的加热器；以及(ii)主要通过安排在所述地下地层的目标部分内的风所产生的电来供能的加热器。 [0029] 在一些具体实施方式中，在所述目标地层中，第一加热器是主要通过燃料燃烧来供能，第二加热器是主要通过风力发电来供能，第一加热器是定位于距离第二加热器至多50米。 [0030] 在一些具体实施方式中，在所述目标地层中，第一加热器是主要通过燃料燃烧来供能，第二加热器是主要通过风力发电来供能，第一加热器是定位于距离第二加热器至多35米。 [0031] 在一些具体实施方式中，在所述目标地层中，第一加热器是主要通过燃料燃烧来供能，第二加热器是主要通过风力发电来供能，第一加热器是定位于距离第二加热器至多20米。 [0032] 在一些具体实施方式中，在所述目标地层中，第一加热器是主要通过燃料燃烧来供能，第二加热器是主要通过风力发电来供能，第一加热器是定位于距离第二加热器至多10米。 [0033] 在一些具体实施方式中，在所述目标地层中，第一加热器是主要通过燃料燃烧来供能，第二加热器是主要通过风力发电来供能，第一加热器是定位于距离第二加热器至多5米。 [0034] 在一些具体实施方式中，在所述目标地层中，在相邻的每个主要通过风力发电来供能的加热器之间的平均分离距离是超过在相邻的每个主要通过燃料燃烧来供能的加热器之间的平均分离距离。 [0035] 在一些具体实施方式中，在所述目标地层中，在相邻的每个主要通过风力发电来供能的加热器之间的平均分离距离是显著超过在相邻的每个主要通过燃料燃烧来供能的加热器之间的平均分离距离。 [0036] 在一些具体实施方式中，在所述目标地层中，在相邻的每个主要通过风力发电来供能的加热器之间的平均分离距离是在相邻的每个主要通过燃料燃烧来供能的加热器之间的平均分离距离的两倍。 [0037] 在一些具体实施方式中，至少一些或至少大部分或至少三分之二的主要通过燃料燃烧来供能的加热器是电加热器，它们是主要通过燃料燃烧发电来供能的。 [0038] 在一些具体实施方式中，至少一些或至少大部分或至少三分之二的主要通过燃料燃烧来供能的加热器是燃烧加热器，其中燃烧的气体是在地下循环的。 [0039] 在一些具体实施方式中，至少一些或至少大部分或至少三分之二的主要通过燃料燃烧来供能的加热器是电加热器，其中材料是由通过燃料燃烧产生的电来电阻加热的。 [0040] 在一些具体实施方式中，至少一些或至少大部分或至少三分之二的主要通过燃料燃烧来供能的加热器是水平对流加热器，其中材料是由通过燃料燃烧产生的电来电阻加热的的，所述材料是热连接在地下流动的循环热传输流体。 [0041] 在一些具体实施方式中，所述电阻加热材料是在地下地层中。 [0042] 在一些具体实施方式中，所述电阻加热材料是在地表之上。 [0043] 在一些具体实施方式中，至少一些或至少大部分或至少三分之二的主要通过风力发电来供能的加热器是电加热器，其中材料是由通过风力发电产生的电来电阻加热的。 [0044] 在一些具体实施方式中，至少一些或至少大部分或至少三分之二的主要通过风力发电来供能的加热器是水平对流加热器，其中材料是由通过风力发电产生的电来电阻加热的，所述材料是热连接在地下流动的循环热传输流体。 [0045] 在一些具体实施方式中，所述电阻加热材料是在地下地层中。 [0046] 在一些具体实施方式中，所述电阻加热材料是在地表之上。 [0047] 在一些具体实施方式中，在内部区域的三分之二的加热器是主要通过燃料燃烧来供能的，而在外部区域的三分之二的加热器是主要通过风力发电来供能的。 [0048] 这里公开了一种在地下含烃地层原位生产烃类流体的方法，所述方法包括：a.在生产的早期阶段，主要在目标区域的第一部分生产烃类流体，所述目标区域是主要通过燃料燃烧带来的热能来加热的；以及b.在生产的后期阶段，主要在目标区域的第二部分生产烃类流体，所述目标区域是主要通过风力发电带来的热能来加热的；其中，需要用于在所述目标区域的第二部分中生产烃类流体的至少一些热能是由从所述目标区域的第一部分向第二部分向外迁移的热能来供应的。 [0049] 这里公开了一种在地下含烃地层原位生产烃类流体的方法，所述方法包括：a.在生产的早期阶段，主要在目标区域的第一部分生产烃类流体，所述目标区域是主要通过风力发电带来的热能来加热的；以及b.在生产的后期阶段，主要在目标区域的第二部分生产烃类流体，所述目标区域是主要通过风力发电带来的热能来加热的；其中，需要用于在所述目标区域的第二部分中生产烃类流体的至少一些热能是由从所述目标区域的第一部分向第二部分向外迁移的热能来供应的。 [0050] 这里公开了一种用于从地下含烃地层原位生产烃类流体的系统，所述系统包括：加热器单元，被划分为嵌套的内部区域和外部区域，以致在由内部区域和外部区域的凸多边形周边所封闭的各自区域之间的封闭面积比是2至7，加热器是被定位在内部区域周边和外部区域周边的所有多边形的顶点，内部区域加热器和外部区域加热器是被分别分布在内部区域的几何中心和外部区域的几何中心的周围，以致在外部区域的平均加热器间距是显著超过在内部区域的平均加热器间距，在所述内部区域的至少大多数加热器是主要由风力发电来供能，在所述外部区域的至少大多数加热器是主要由燃料燃烧来供能。 [0051] 这里公开了一种用于从地下含烃地层原位生产烃类流体的系统，所述系统包括：加热器单元，被划分为嵌套的内部区域和外部区域，以致在由内部区域和外部区域的凸多边形周边所封闭的各自区域之间的封闭面积比是2至7，加热器是被定位在内部区域周边和外部区域周边的所有多边形的顶点，内部区域加热器和外部区域加热器是被分别分布在内部区域的几何中心和外部区域的几何中心的周围，以致在外部区域的加热器间距是显著超过在内部区域的加热器间距，在所述内部区域的至少大多数加热器是主要由风力发电来供能，在所述外部区域的至少大多数加热器是主要由燃料燃烧来供能。 [0052] 这里公开了一种用于从地下含烃地层原位生产烃类流体的系统，所述系统包括：加热器单元，被划分为嵌套的内部区域和外部区域，以致在由内部区域和外部区域的凸多边形周边所封闭的各自区域之间的封闭面积比是2至7，加热器是被定位在内部区域周边和外部区域周边的所有多边形的顶点，内部区域加热器和外部区域加热器是被分别分布在内部区域的几何中心和外部区域的几何中心的周围，以致在内部区域的加热器空间密度是显著超过在外部区域的加热器空间密度，在所述内部区域的至少大多数加热器是主要由风力发电来供能，在所述外部区域的至少大多数加热器是主要由燃料燃烧来供能。 [0053] 这里公开了一种用于从地下含烃地层原位生产烃类流体的系统，所述系统包括：加热器，被配置在地层的目标部分，所述目标部分是被划分为嵌套的内部区域和外部区域，以致内部区域加热器和外部区域加热器是被分别分布在内部区域的几何中心和外部区域的几何中心的周围，在所述内部区域的至少大多数加热器是主要由风力发电来供能的，在所述外部区域的至少大多数加热器是主要由燃料燃烧来供能的。 [0054] 在一些具体实施方式中，在所述内部区域的至少三分之二的加热器是主要由风力发电来供能的，在所述外部区域的至少三分之二的加热器是主要由燃料燃烧来供能的。 [0055] 在一些具体实施例中，所述内部区域的几何中心是被定位在由外部区域的周边所封闭的面积的中央部分。在一些具体实施例中，每个加热器单元包括至少一个内部区域生产井，定位在所述内部区域内。在一些具体实施例中，每个加热器单元包括至少一个内部区域生产井，定位在所述外部区域内。在一些具体实施例中，在所述内部区域内的生产井空间密度至少超过在所述外部区域内的生产井空间密度。在一些具体实施例中，在所述外部区域内的平均加热器间距至少是在所述内部区域内的平均加热器间距的2倍。在一些具体实施例中，在由内部区域周边所封闭的面积与由外部区域周边所封闭的面积之间的面积比是4，且在外部区域的平均加热器间距是在内部区域的平均加热器间距的2倍。在一些具体实施例中，在外部区域的平均加热器间距与内部区域的平均加热器间距之间的间距比是大约等于在由内部区域周边所封闭的面积与由外部区域周边所封闭的面积之间的面积比的平方根。在一些具体实施例中，在外部区域的平均加热器间距与内部区域的平均加热器间距之间的间距比是等于在由内部区域周边所封闭的面积与由外部区域周边所封闭的面积之间的面积比的平方根。在一些具体实施例中，在内部区域的加热器空间密度至少是在外部区域的加热器空间密度的约两倍。在一些具体实施例中，在内部区域的加热器空间密度是在外部区域的加热器空间密度的两倍。在一些具体实施例中，在内部区域的加热器空间密度至少是在外部区域的加热器空间密度的三倍。在一些具体实施例中，在内部区域的加热器空间密度与在外部区域的加热器空间密度之间的加热器密度比是等于在外部区域的面积与内部区域的面积之间的区域面积比。 [0056] 在一些具体实施例中，对于每个区域对，在由外部区域的周边所包封的区域与由内部区域的周边所包封的区域之间的封闭面积比是最大6或最大5和/或至少3.5。 [0057] 在一些具体实施例中，一个或多个加热器单元包括第一加热器单元与第二加热器单元，它们具有相同的面积并共享至少一个共同的加热器单元周边加热器。 [0058] 在一些具体实施例中，一个或多个加热器单元还包括第三加热器单元，它具有与第一加热器单元和第二加热器单元相同的面积，第三加热器单元与第一加热器单元共享至少一个共同的加热器单元周边加热器，所述第二和第三加热器单元定位在所述第一加热器单元的相对侧上。 [0059] 在一些具体实施例中，给出的加热器单元是由多个相邻的加热器单元所围绕。 [0060] 在一些具体实施例中，加热器单元中给出的加热器单元是由多个相邻的加热器单元所围绕，所述给出的加热器单元与每个相邻的加热器单元共享共同的加热器单元周边加热器。 [0061] 在一些具体实施例中，内部区域加热器是贯穿内部区域均匀分布的。 [0062] 在一些具体实施例中，每个加热器单元是这样配置以致在外部区域内，加热器是主要定位在外部区域周边上。 [0063] 在一些具体实施例中，内部周边与外部周边的至少一个周边的形状是：类似于规则六边形、类似于菱形或者类似于矩形。 [0064] 在一些具体实施例中，内部区域周边与外部区域周边是类似的形状。 [0065] 在一些具体实施例中，在内部区域和/或外部区域内，大多数加热器是被配置在三角形网格、六边形或矩形网格上。 [0066] 在一些具体实施例中，内部区域加热器的总数量超过外部区域加热器的总数量。 [0067] 在一些具体实施例中，内部区域加热器的总数量超过外部区域加热器的总数量的至少50％。 [0068] 在一些具体实施例中，至少5个内部区域加热器是被分散贯穿所述内部区域。 [0069] 在一些具体实施例中，至少5个或至少7个或至少10个外部区域加热器是定位为围绕外部区域的周边。 [0070] 在一些具体实施例中，至少三分之一到至少一半的内部区域加热器不是定位在内部区域周边上。 [0071] 在一些具体实施例中，每个内部区域周边与每个外部区域周边的纵横比是小于2.5。 [0072] 在一些具体实施例中，至少5个或至少7个或至少10个加热器是分散在内部区域的周边的周围。 [0073] 在一些具体实施例中，在内部区域的大多数加热器是电加热器，而在外部区域内的大多数加热器是熔盐加热器。 [0074] 在一些具体实施例中，在内部区域的至少2/3或至少3/4的加热器是电加热器，而在外部区域内的至少2/3的加热器是熔盐加热器。 [0075] 在一些具体实施例中，所述系统还包括控制装置，被配置为调节加热器操作时间，以致平均起来，加热器在外部区域在一半最大功率水平上的操作时间是加热器在内部区域内的操作时间的至少两倍。 [0076] 在一些具体实施例中，所述控制装置是被这样配置以致平均起来，外部区域加热器在一半最大功率水平上操作时间是内部区域加热器的操作时间的至少三倍。 [0077] 在一些具体实施例中，平均内部区域加热器间距是1至10米(例如，1至5米或者1至3米)。 [0078] 在一些具体实施例中，所述加热器是被配置为诱导贯穿包括内部区域和外部区域的整体的裂解。 [0079] 在一些具体实施例中，所述加热器是被配置为加热内部区域和外部区域的整体达到相同的均一的温度。 [0080] 在一些具体实施例中，在内部区域加热器和/或外部区域加热器和/或内部周边加热器和/或外部周边加热器之间，在间距的标准偏差与间距的平均值之间的比率是最大0.2。 [0081] 在一些具体实施例中，所有加热器具有相同的功率水平和/或相同的直径。 [0082] 在一些具体实施例中，在内部区域的面积与内部区域内与最接近的加热器的平均距离的平方之间的比率是至少50。 [0083] 在一些具体实施例中，在内部区域的面积与内部区域内与最接近的加热器的平均距离的平方之间的比率是至少60或至少70或至少80或至少90或至少100。 [0084] 在一些具体实施例中，所述内部区域和外部区域各自具有多边形的周边，以致加热器是定位在内部区域周边和外部区域周边的所有多边形顶点上。 [0085] 在一些具体实施例中，所述内部区域是凸形的。 [0086] 在一些具体实施例中，所述外部区域是凸形的。 [0087] 在一些具体实施例中，在所述外部区域的平均加热器间距是显著超过在所述内部区域的平均加热器间距。 [0088] 在一些具体实施例中，在所述外部区域的平均加热器间距是在所述内部区域的平均加热器间距的2倍。 [0089] 在一些具体实施例中，在所述外部区域的平均加热器间距与所述外部区域的平均加热器间距之间的间距比是等于在由内部区域周边所封闭的面积和由外部区域周边所封闭的面积之间的面积比的平方根。 [0090] 在一些具体实施例中，在内部区域的加热器空间密度是显著超过在外部区域的加热器空间密度。 [0091] 在一些具体实施例中，在内部区域的加热器空间密度是在外部区域的加热器空间密度的2倍。 [0092] 在一些具体实施例中，在内部区域的加热器空间密度是在外部区域的加热器空间密度的至少3倍。 [0093] 在一些具体实施例中，在内部区域的加热器空间密度与外部区域的加热器空间密度的加热器密度比是等于在外部区域与内部区域的区域面积比。 [0094] 在一些具体实施例中，在外部区域内与最接近的加热器平均距离是显著超过在内部区域内与最接近的加热器平均距离。 [0095] 在一些具体实施例中，在外部区域内与最接近的加热器平均距离是在内部区域内与最接近的加热器平均距离的2至3倍。 [0096] 在一些具体实施例中，在内部区域周边上与最接近的加热器平均距离是最大等于在内部区域内与最接近的加热器平均距离。 [0097] 在一些具体实施例中，在外部区域周边上与最接近的加热器平均距离最大是在内部区域周边上与最接近的加热器平均距离的2倍。 [0098] 在一些具体实施例中，在内部区域内还包括至少一个内部区域生产井，在外部区域内还包括至少一个外部区域生产井。 [0099] 在一些具体实施例中，在内部区域内的生产井空间密度是超过在外部区域内的生产井空间密度。 [0100] 在一些具体实施例中，在内部区域内的生产井空间密度是在外部区域内的生产井空间密度的3倍。 [0101] 在一些具体实施例中，大多数外部区域加热器是被配置在外部区域周边上。 [0102] 在一些具体实施例中，加热器是定位在内部区域周边和外部区域周边的所有多边形的顶点上。 [0103] 在一些具体实施例中，加热器是定位在OZS附加区域周边的所有顶点上。 [0104] 在一些具体实施例中，在外部区域内与最接近的加热器的平均距离是在内部区域内与最接近的加热器的平均距离的大约2至3倍。 [0105] 在一些具体实施例中，在外部区域内与最接近的加热器的平均距离是在内部区域内与最接近的加热器的平均距离的2至3倍。 [0106] 在一些具体实施例中，对于每个区域对，更外部区域的加热器间距至少是更内部区域的加热器间距的2倍。 [0107] 在一些具体实施例中，对于每个区域对，在更外部区域与更内部区域之间的面积比是4，更外部区域的加热器间距至少是更内部区域的加热器间距的2倍。 [0108] 在一些具体实施例中，对于每个区域对，在更外部区域的加热器间距与更内部区域的加热器间距之间的比率是等于在所述区域对的更外部区域与更内部区域之间的面积比的平方根。 [0109] 在一些具体实施例中，对于每个区域对，在由更外部区域的周边所封闭的面积与由更内部区域的周边所封闭的面积之间的面积比最大是6。 [0110] 在一些具体实施例中，对于每个区域对，在由更外部区域的周边所封闭的面积与由更内部区域的周边所封闭的面积之间的面积比最大是5。 [0111] 在一些具体实施例中，对于每个区域对，在由更外部区域的周边所封闭的面积与由更内部区域的周边所封闭的面积之间的面积比最小是2.5。 [0112] 在一些具体实施例中，显著多数的内部区域加热器是被定位为远离外部区域周边。 [0113] 在一些具体实施例中，显著多数的外部区域加热器是被定位为远离外部区域周围(OZS)附加区域的周边。 [0114] 在一些具体实施例中，对于每个区域对，更内部区域的加热器空间密度是更外部区域的加热器空间密度的至少2倍。 [0115] 在一些具体实施例中，对于每个区域对，更内部区域的加热器空间密度是更外部区域的加热器空间密度的最多6倍。 [0116] 在一些具体实施例中，对于每个区域对，更内部区域的几何中心是被定位在由更外部区域的周边所封闭的面积的中央部分。 [0117] 在一些具体实施例中，对于每个区域对，在更外部区域内与最接近的加热器的平均距离是在更外部区域内与最接近的加热器的平均距离的大约2至3倍。 [0118] 在一些具体实施例中，对于每个区域对，在更外部区域内与最接近的加热器的平均距离是在更外部区域内与最接近的加热器的平均距离的2至3倍。 [0119] 在一些具体实施例中，所述内部区域的几何中心是被定位在由外部区域的周边所封闭的面积的中央部分。 [0120] 在一些具体实施例中，所述加热器单元包括至少一个内部区域生产井，定位在所述内部区域内。 [0121] 在一些具体实施例中，所述加热器单元包括至少一个外部区域生产井，定位在所述外部区域内。 [0122] 在一些具体实施例中，所述加热器单元包括第一和第二外部区域生产井，定位在所述外部区域的相对侧上。 [0123] 在一些具体实施例中，在所述内部区域内的生产井空间密度至少超过在所述外部区域内的生产井空间密度。 [0124] 在一些具体实施例中，在所述外部区域内的平均加热器间距至少是在所述内部区域内的平均加热器间距的2倍。 [0125] 在一些具体实施例中，在由内部区域周边所封闭的面积与由外部区域周边所封闭的面积之间的面积比是4，且在外部区域的平均加热器间距是在内部区域的平均加热器间距的2倍。 [0126] 在一些具体实施例中，在外部区域的平均加热器间距与内部区域的平均加热器间距之间的间距比是大约等于在由内部区域周边所封闭的面积与由外部区域周边所封闭的面积之间的面积比的平方根。 [0127] 在一些具体实施例中，在外部区域的平均加热器间距与内部区域的平均加热器间距之间的间距比是等于在由内部区域周边所封闭的面积与由外部区域周边所封闭的面积之间的面积比的平方根。 [0128] 在一些具体实施例中，在内部区域的加热器空间密度至少是在外部区域的加热器空间密度的约两倍。 [0129] 在一些具体实施例中，在内部区域的加热器空间密度是在外部区域的加热器空间密度的两倍。 [0130] 在一些具体实施例中，在内部区域的加热器空间密度至少是在外部区域的加热器空间密度的三倍。 [0131] 在一些具体实施例中，在内部区域的加热器空间密度与在外部区域的加热器空间密度之间的加热器密度比是等于在外部区域的面积与内部区域的面积之间的区域面积比。 [0132] 在一些具体实施例中，在由外部区域的周边所包封的区域与由内部区域的周边所包封的区域之间的封闭面积比是最大6或最大5和/或至少2.5或至少3。 [0133] 在一些具体实施例中，在外部区域内与最接近的加热器的平均距离是在内部区域内与最接近的加热器的平均距离的约2至3倍。 [0134] 在一些具体实施例中，在外部区域内与最接近的加热器的平均距离是在内部区域内与最接近的加热器的平均距离的2至3倍。 [0135] 在一些具体实施例中，在内部区域周边上与最接近的加热器的平均距离是等于在内部区域内与最接近的加热器的平均距离。 [0136] 在一些具体实施例中，沿着外部区域的周边与最接近的加热器的平均距离是沿着内部区域的周边与最接近的加热器的平均距离的最大4倍。 [0137] 在一些具体实施例中，沿着外部区域的周边与最接近的加热器的平均距离是沿着内部区域的周边是沿着内部区域的周边与最接近的加热器的平均距离的最大3倍。 [0138] 在一些具体实施例中，沿着内部区域的周边对于最接近的加热器的平均距离是沿着内部区域的周边与最接近的加热器的平均距离的最大2倍。 [0139] 在一些具体实施例中，在定位在外部区域的周边上的外部周边加热器之间与最接近的加热器的平均距离是显著超过在定位在内部区域的周边上的内部周边加热器之间与最接近的加热器的平均距离。 [0140] 在一些具体实施例中，在定位在外部区域的周边上的外部周边加热器之间与第二加热器的平均距离是显著超过在定位在内部区域的周边上的内部周边加热器之间与第二加热器的平均距离。 [0141] 在一些具体实施例中，所述系统包括多个加热器单元，第一加热器单元与第二加热器单元具有相同的面积并共享至少一个共同的加热器单元周边加热器。 [0142] 在一些具体实施例中，第三加热器单元具有与第一加热器单元和第二加热器单元相同的面积，第三加热器单元与第一加热器单元共享至少一个共同的加热器单元周边加热器，所述第二和第三加热器单元定位在所述第一加热器单元的相对侧上。 [0143] 在一些具体实施例中，所述系统包括多个加热器单元，至少一个加热器单元是由多个相邻的加热器单元所围绕。 [0144] 在一些具体实施例中，所述加热器单元的给出的加热器单元是由多个相邻的加热器单元所围绕，所述给出的加热器单元与每个相邻的加热器单元共享共同的加热器单元周边加热器。 [0145] 在一些具体实施例中，内部区域加热器是贯穿内部区域均匀分布的。 [0146] 在一些具体实施例中，所述加热器单元是这样配置以致在外部区域内，加热器是主要定位在外部区域周边上。 [0147] 在一些具体实施例中，内部周边与外部周边的至少一个周边的形状是：类似于规则六边形、类似于菱形或者类似于矩形。 [0148] 在一些具体实施例中，内部区域周边与外部区域周边是类似的形状。 [0149] 在一些具体实施例中，在内部区域和/或外部区域内，大多数加热器是被配置在三角形网格、六边形或矩形网格上。 [0150] 在一些具体实施例中，内部区域加热器的总数量超过外部区域加热器的总数量。 [0151] 在一些具体实施例中，内部区域加热器的总数量超过外部区域加热器的总数量的至少50％。 [0152] 在一些具体实施例中，至少5个内部区域加热器是被分散贯穿所述内部区域。 [0153] 在一些具体实施例中，至少5个或至少7个或至少10个外部区域加热器是定位为围绕外部区域的周边。 [0154] 在一些具体实施例中，至少三分之一到至少一半的内部区域加热器不是定位在内部区域周边上。 [0155] 在一些具体实施例中，每个内部区域周边与每个外部区域周边的纵横比是至少2.5。 [0156] 在一些具体实施例中，每个内部区域周边与每个外部区域周边的纵横比是最大10。 [0157] 在一些具体实施例中，每个内部区域周边与每个外部区域周边的形状是类似于矩形。 [0158] 在一些具体实施例中，至少5个或7个或9个加热器是分散在内部区域的周边和/或外部区域的周边的周围。 [0159] 在一些具体实施例中，至少10个加热器是分布为贯穿内部区域。 [0160] 在一些具体实施例中，在内部区域的大多数加热器是电加热器，而在外部区域内的大多数加热器是熔盐加热器。 [0161] 在一些具体实施例中，在内部区域的至少2/3或至少3/4的加热器是电加热器，而在外部区域内的至少2/3的加热器是熔盐加热器。 [0162] 在一些具体实施例中，所述系统还包括控制装置，被配置为调节加热器操作时间，以致平均起来，加热器在外部区域在一半最大功率水平上的操作时间是加热器在内部区域内的操作时间的至少两倍。 [0163] 在一些具体实施例中，所述系统还包括控制装置，被配置为调节加热器操作时间，以致平均起来，外部区域加热器在一半最大功率水平上操作时间是内部区域加热器的操作时间的至少两倍。 [0164] 在一些具体实施例中，所述系统还包括控制装置，被配置为调节加热器操作时间，以致平均起来，外部区域加热器在一半最大功率水平上操作时间是内部区域加热器的操作时间的至少三倍。 [0165] 在一些具体实施例中，平均内部区域加热器间距是最大20米或最大10米或最大5米。 [0166] 在一些具体实施例中，所述内部区域的面积是最大1平方公里。 [0167] 在一些具体实施例中，所述内部区域的面积是最大500平方米。 [0168] 在一些具体实施例中，所述加热器是被配置为诱导贯穿包括内部区域和外部区域的整体的裂解。 [0169] 在一些具体实施例中，所述加热器是被配置为加热内部区域和外部区域的整体达到相同的均一的温度。 [0170] 在一些具体实施例中，在内部区域加热器和/或外部区域加热器和/或内部周边加热器和/或外部周边加热器之间，在间距的标准偏差与间距的平均值之间的比率是最大0.2。 [0171] 在一些具体实施例中，所有加热器具有相同的功率水平和/或相同的直径。 [0172] 在一些具体实施例中，在内部区域的面积与内部区域内与最接近的加热器的平均距离的平方之间的比率是至少80或至少70或至少60或至少90。 [0173] 在一些具体实施例中，沿着外部区域(或内部区域)的周边，与最接近的加热器的平均距离是外部区域周边的长度的最大10％或最大7.6％或最大5％或最大4％或最大3％。 [0174] 在一些具体实施例中，在内部区域内，与最接近的加热器的平均距离是内部区域的面积的平方根的最大1/8或最大1/10或最大1/12。 [0175] 在一些具体实施例中，最大30％或最大20％或最大10％的内部区域是由最接近的加热器取代，取代的长度极限等于内部区域的面积的最大1/4。 [0176] 在一些具体实施例中，最大10％的内部区域是由最接近的加热器取代，取代的长度极限等于内部区域的面积的最大1/4。 [0177] 在一些具体实施例中，所述长度极限是内部区域的面积的平方根的最大1/5。 [0178] 在一些具体实施例中，内部区域和/或外部区域的纵横比是最大4或最大3或最大2.5。 [0179] 在一些具体实施例中，在内部区域和外部区域中，在更大的纵横比与更小的纵横比之间的比率是最大1.5。 [0180] 在一些具体实施例中，内部区域的周边和/或外部区域的周边的等周商是至少0.4或至少0.5或至少0.6。 [0181] 在一些具体实施例中，内部区域的周边的凸形公差值是最大1.2或最大1.1。 [0183] 图1显示了用于处理含烃地层的一部分原位热处理系统的一个具体实施方式的示意图。 [0184] 图2-3、8-14和18-37显示了根据多个不同实施例所述的原位加热器模式。 [0185] 图4-7显示了用于双水平加热器单元的生产函数。 [0186] 图15-17显示了多种不同的地下加热器。 具体实施方式[0187] 为了简便，在这里的说明书的内容中，展示了多种不同术语。在这方面来说，这里提供了显式或隐式的定义，或者在本申请的其他地方提供，这些定义是在相关领域的技术人员所能理解的定义和用法。而且，这样的定义是以最广泛的可能含义和用法来构成的。 [0188] 以下的说明书总体上涉及用于在地层中处理烃类的系统与方法。这样的地层可被处理以产生烃类产物、氢和其他产物。 [0189] 除非另外特别说明，对于本说明书，当两个量QUANT1和QUANT2是互相“约”等于或者互相“基本等于”时，这些量是要么精确地等于，要么是指在(i)这两个量的最大值MAX(QUANT1,QUANT2)与(ii)这两个量的最小值MIN(QUANT1,QUANT2)之间的“量比”为最大1.3。在一些具体实施例中，这个量比是最大1.2或最大1.1或最大1.05。在本说明书中，“约”等于与互相“基本等于”是可交替使用的，具有相同的含义。 [0190] “约公差参数(about-tolerance-parameter)”管理在“约等于”的两个量之间的最大允许偏差的上限。“约公差参数”是被定义为在前面段落定义的“量比”和1之间的差。因此，除非另外特别说明，“约公差参数”的值是0.3——也就是，前面段落的“量比”是最大1.3。在一些具体实施例中，“约公差参数”是0.2(也即是，前段的“量比”是最大1.2或 0.1或0.05)。需注意的是，“约公差参数”是一个全局性参数——当约公差参数是X时，互相“约”或“基本”等于的所有量具有的“量比”是约1+X。 [0191] 除非另有特别说明，如果加热器(或加热器井)是被设置为“围绕”一个“候选”区域(例如，内部区域或外部区域或外部区域周围(OZS)附加区域)的几何中心，则对于每个“参考光线方向”(也就是从原点发出的光线的方向)，加热器(也就是，加热器模式是被定义在地下地层的横截面内的几何中心)是被展示在候选区域的所有四个象限(即90度区域)，其中，“原点”是由“候选区域”的几何中心所定义的。在一些具体实施例中，对于每个“参考光线方向”，加热器是被展示在“候选区域”的每72度区域或者每60度区域或每45度区域。 [0192] 如果加热器(或加热器井)是被设置为“围绕”一个“候选”区域的周边，则它们是被设置为“围绕”候选区域的几何中心并在这些候选区域的周边上。 [0193] 形状的“纵横比”是指在它的长维度与它的短维度之间的比率。 [0194] 在减少加热系统、装置和方法的热输出的上下文中，术语“自动地”是指这样的系统、装置和方法功能，它们是以特定方式运行而无需采用外部控制(例如，外部控制器可以是温度传感器和反馈环、PID控制器或可预测的控制器)。 [0195] 目标或区域的“几何中心(centroid)”是指在目标或区域的所有点的算术装置。除非另外特别说明，几何中心是特别的或实际计算的“目标”或“区域”是指目标或区域的二维横截面(例如，地下地层的区域)。“加热器”或加热器井的“几何中心”是该加热器或加热器井的“横截面”的“几何中心”——也就是，在特定位置。除非另外特别说明，这个横截面是在这样的平面，“加热器模式”(也就是，对于加热器和/或加热器井)是被限定在该平面内。 [0196] 目标或区域是“凸的”，如果对于在该目标或区域内的每对点，在直线区域的每个点也是在该区域或目标内。如果由闭合曲线所封闭的区域是凸的，封闭曲线(例如，二维区域的周边)是“凸的”。 [0197] 加热器“横截面”可沿着它的中轴变动。除非另有特别说明，加热器“横截面”是这样的平面的横截面，“加热器模式”被限定在该平面内。 [0198] 术语“位移”是与“距离”可替代使用的。 [0199] 在某个位置与加热器之间的“距离”是在该位置与加热器的“几何中心”(也即是，在限定“加热器模式”的平面内的加热器横截面的“几何中心”)之间的距离。“在多个加热器之间的距离”是在它们的几何中心之间的距离。 [0200] “地层”包括一个或多个含烃层、一个或多个非烃层、过度上覆岩层和/或下伏岩层。“含烃层”是指在地层中含有烃类的层。含烃层可包含非烃物质和烃类物质。“上覆岩层”和/或“下伏岩层”包括一个或多个不同类型的不透水的材料层。例如，上覆岩层和/或下伏岩层可包括岩石、页岩、泥岩，或湿/紧的碳酸盐。在原位热处理方法的一些具体实施例中，上覆岩层和/或下伏岩层可包括含烃层或相对不渗透的含烃层，在原位热处理过程中不受温度影响而导致上覆岩层和/或下伏岩层的含烃层的显著特征改变。例如，下伏岩层可包含页岩或泥岩，但在原位热处理过程中，下伏岩层不允许加热到熔解温度。在一些例子中，上覆岩层和/或下伏岩层也可有一些渗透性。 [0201] “地层流体”是指在地层中出现的流体，可包括熔解的流体、合成气体、活化的烃类和水(蒸汽)。地层流体可包括烃类流体和非烃类流体。术语“活化的流体”是指在含烃地层内的流体，它能够流动，作为地层的热处理的结果。“生产的流体”是指从地下地层移出的流体。 [0202] “热源”是指通过热传导和/或辐射热传递将热量提供到至少一部分地层的任何系统。例如，热源可包括：诸如绝缘导体的电加热器、延长的部件，和/或在管道内设置的导体。热源也可包括通过在地层外部或在地层内燃烧燃料来产生热的系统。这些系统可以是表面燃烧器、下孔气体燃烧器、无焰分布燃烧器和自然分布燃烧器。在一些具体实施例中，被提供的热或者在一个或多个热源中产生的热可以由其他能源来供应。其他能源可以直接加热地层，或者该能源可被供应到传输介质再直接或间接地加热地层。需要明确的是，将热供应给地层的一个或多个热源可采用不同的能源。因此，例如，对于给出的一些热源，可从电阻加热器供应热量，一些热源可从燃烧中提供热量，另一些热源可从一个或多个其他能源(例如，化学反应、太阳能、风能、生物质能或其他可再生能源)中提供热量。化学反应可包括放热反应(例如，氧化反应)。热源也可包括加热器，它提供热给接近和/或围绕加热位置(例如加热器井)的区域。 [0203] “加热器”是指用于在井内或接近井口区域产生热量的任何系统或热源。加热器可以是但不限于：电加热器、燃烧器(例如，气体燃烧器)、流过热传输流体(例如，熔盐或熔金属)的管道、与在地层中或产自地层中的物质进行反应的燃烧器，和/或它们的组合。除非另外特别说明，“加热器”包括延长的部分，该部分具有比横截面尺寸更大的长度。“加热器”的一个例子是“熔盐加热器”，它主要通过在流入的熔盐与地下地层之间的热转变来加热地下地层。 [0204] “加热器模式”描述了在地下地层的平面内的加热器的相对位置。 [0205] “重烃类”是粘性烃类流体。重烃类可包括高粘性的烃类流体，例如：重油、沥青和/或柏油。重烃类可包括碳和氢，以及小浓度的硫、氧和氮。在重烃类中也可存在痕量的附加元素。重烃类可通过API重度来分类。重烃类通常具有低于约20°的API重度。例如，重油通常具有约10-20°的API重度，而沥青通常具有低于约20°的API重度。重烃类的粘度通常是大于约100厘泊，在15℃。重烃类可包括芳香族或其他杂环烃类。 [0206] “烃类”总体上被定义为主要由碳和氢原子形成的分子。烃类也可包括其他元素，例如但不限于：卤素、金属元素、氮、氧和/或硫。烃类可以是但不限于：油母质、沥青、焦沥青、油、天然矿物蜡和沥青岩。烃类可以被定位在土地里的矿物岩石，或邻近于该矿物岩石。岩石可包括但不限于：沉积岩、砂、硅酸盐、碳酸盐、硅藻土，和其他多孔介质。“烃类流体”是包含烃类的流体。烃类流体可包括、夹带、或被夹带在非烃类流体中的烃类，例如氢、氮、一氧化碳、二氧化碳、氢化硫、水和氨。 [0207] “原位转变方法”是指从热源加热含烃地层的方法以升高至少一部分地层的温度高于熔解温度以致在该地层中产生熔流。 [0208] “原位热处理方法”是指以热源加热含烃地层的方法，以升高至少一部分地层的温度，导致活化的流体、减低粘度和/或含烃物质的热解，以致活化的流体、减少粘度的流体和/或热解的流体是在地层中产生。 [0209] 对于本发明，封闭曲线(例如多边形)的“等周商”是在(i)4π与由封闭曲线所封闭的区域的产物和(ii)封闭曲线的周边所封闭的平方之间的比率。 [0210] “油母质”是已经通过天然降解而转变得到的一种固体的、不可溶的烃类，它主要包含：碳、氢、氮、氧和硫。煤和油页岩是包含油母质的典型材料样本。“沥青”是一种非结晶的固体或粘性的烃类物质，它可被溶解于二硫化碳。“油”是一种含有凝析油的混合物的流体。 [0211] 当内部区域加热器或在内部区域周边上的某一点是“定位为远离”外部区域的周边时，这意味着：“定位为远离”的内部区域加热器(或者“定位为远离的内部区域周边点”)是离开外部区域周边至少一个极限距离。除非另外特别说明，“极限差别”是内部区域平均加热器间距的至少一半。 [0212] 烃类流体的“生产”是指热生成烃类流体(例如，从油母质或沥青)以及从地下地层通过生产井移出该流体。 [0213] “热解”是由于施加热而打断化学键。例如，热解可包括：仅通过热而将化合物转变为一个或多个其他物质。热可被传输到地层的一个部分以导致热解。 [0214] “热解流体”或“热解产物”是指在烃类的热解过程中产生的流体。由热解反应产生的流体可与在地层中的其他流体混合。该混合物可被视为热解流体或热解产物。正如这里所使用的，“热解区域”是指一定体积的地层(例如，相对可渗透的地层，例如沥青砂地层)，它可被反应或反应以形成热解流体。 [0215] 除非另外特别说明，当第一量QUANT1“显著超过”第二量QUANT2，在(i)这两个量的最大值MAX(QUANT1,QUANT2)和(ii)这两个量的最小值MIN(QUANT1,QUANT2)之间的比率是至少1.5。在一些具体实施例中，这个比率是至少1.7或至少1.9。 [0216] 除非另外特别说明，“显著多数”是指至少75％。在一些具体实施例中，“显著多数”可以是至少80％或至少85％或至少90％。 [0217] “热重叠”是指从两个或更多热源提供热给选择的地层区域，以致至少在热源之间的一个位置的地层的温度是由热源影响的。 [0218] “沥青”是粘性烃类，总体上在15℃具有大于约10,000厘泊的粘度。沥青的特别重量是大于1.000。沥青可具有小于10°的API重度。 [0219] “沥青砂地层”是这样的地层，其中，烃类是主要以重烃类和/或沥青的形式存在，被夹带在矿物颗粒框架或其他主机岩性(例如，砂或碳化物)。砂地层的例子包括这样的地层，例如Athabasca地层、Grosmont地层和皮斯里弗地层，所有三种地层都在加拿大亚伯达；以及在委内瑞拉的奥里诺科河内的Faja地层。 [0220] “热传导流体”包括在标准温度和压力(STP)(0°和101.325kPa)下具有比空气更高热导性的流体。 [0221] “热传导性”是一种物质的特性，它描述了热流在稳定状态下的速率，在材料的两个表面之间，对在这两个表面之间的给出的温度差。 [0222] 层的“厚度”是指层的横截面的厚度，其中，该横截面通常是该层的一个面。 [0223] “U形井眼”是指从地层中的第一开口延伸的井眼，穿过至少一部分地层，从在地层中的第二开口穿出。在本文中，井眼可以是仅大致为“V”或“U”形，需理解的是，对于被认为是“U形”的井眼，该“U”的“腿”不需要互相平行，也不需要垂直于“U”的“底部”。 [0224] “升级”是指提高烃类的质量。例如，升级重烃类可导致增加重烃类的API重度。 [0225] “减低粘度”是指在热处理过程中解开流体中的分子，和/或在热处理过程中将大分子打断成为小分子，这样导致流体的粘度下降。 [0226] “粘度”是指在40°的运动粘度，除非另外特别说明。粘度是通过ASTM方法D445来测定的。“VGO”或“真空气油”是指沸点范围分布在343°与538°的烃类，压力为0.101MPa。VGO含量是由ASTM方法D445来测定的。 [0227] 术语“井眼”是指通过钻探地层或将管道插入地层而在地层中形成的孔。井眼可具有圆形横截面，或另一种横截面形状。正如这里所采用的，术语“井”和“开口”都是指在地层中的开口，可与术语“井眼”替代地使用。 [0228] 可以多种方法来处理地层以生产许多不同的产品。在原位热处理过程中，可在不同阶段或采用不同方法来处理地层。在一些具体实施例中，在地层的一个或多个区域进行溶解采矿以便从这些区域去除可溶性的矿质。可在原位热处理过程之前、之中或之后进行溶解采矿。在一些具体实施例中，被溶解采矿的一个或多个区域的平均温度可被保持在低于约120℃。 [0229] 一些具体实施例中，加热地层的一个或多个区域以从这些区域中去除水，和/或从这些区域中去除甲烷和其他挥发性烃类。在一些具体实施例中，在去除水和挥发性烃类的过程中，平均温度可从环境温度上升到低于约220°。 [0230] 在一些具体实施例中，加热地层的一个或多个区域至允许在地层中移出烃类和/或减少烃类粘度的温度。在一些具体实施例中，地层的一个或多个区域的平均温度是升高到在这些区域中烃类的活化温度(例如，升高到100°至250°、120°至240°或150°至230°的温度范围)。 [0231] 在一些具体实施例中，加热一个或多个区域到允许在地层中热解反应的温度。在一些具体实施例中，地层的一个或多个区域的平均温度是升高到在这些区域中烃类的热解温度(例如，升高到230°至900°、240°至400°或250°至350°的温度范围)。 [0232] 以多个热源加热含烃地层可围绕热源建立热梯度，以致以期望的升速升高在地层中的烃类的温度到期望的温度。温度升高到期望产物的活化温度范围和/或热解温度范围的速率可影响从含烃地层中生产烃类流体的质量和数量。缓慢升高地层温度到活化温度范围和/或热解温度范围可从地层中生产高质量、高API重度的烃类。缓慢升高地层温度到活化温度范围和/或热解温度范围也可移出在地层中存在的大量烃类作为烃类产品。 [0233] 在原位热处理的一些具体实施例中，加热一部分地层到想要的温度，代替缓慢升温到某个温度范围。在一些具体实施例中，期望温度是300°、325°或350°。其他温度也可被选择为期望温度。 [0234] 来自热源的热重叠使得在地层中相对较快地和有效地建立期望温度。从热源将能量输入到地层中可被调节以维持地层中的温度在期望的温度。 [0235] 活化产品和/或热解产品可从地层中通过生产井而生产出来。在一些具体实施例中，一个或多个区域的平均温度被升高到活化温度，烃类从生产井中生产出来。在生产之后，一个或多个区域的平均温度被升高到热解温度，由于活化温度低于选择的值。在一些具体实施例中，一个或多个区域的平均温度被升高到热解温度，在达到热解温度之前无需显著的生产。地层流体包括可通过生产井生产的热解产品。 [0236] 在一些具体实施例中，在活化和/或热解之后，一个或多个区域的平均温度被升高到足够使得合成气体产生的温度。在一些具体实施例中，烃类可被升温到足够使得合成气体产生的温度，无需在达到该温度之前有显著生产。例如，合成气体可在以下温度范围产生：约400°至约1200°、约500°至约1100°，或约550°至约1000°。合成气体产生的流体(例如，蒸汽和/或水)可被引导进入这些区域中以产生合成气体。合成气体可从生产井中被生产出来。 [0237] 溶解采矿、除去挥发性烃类和水、活化烃类、热解烃类、产生合成气体，和/或其他过程可在原位热处理过程中被执行。在一些实施例中，在原位热处理过程之后，可进行一些工艺。这些工艺包括但不限于：从已处理的区域中恢复热、将流体(例如，水和/或烃类)存储在之前处理的区域，和/或在之前处理的区域中隔绝二氧化碳。 [0238] 图1显示了用于处理含烃地层的一部分原位热处理系统的一个具体实施方式的示意图。原位热处理系统可包括障碍井1200。障碍井被用于形成围绕处理区域的障碍。该障碍阻止流体流入和/或流出处理区域。障碍井包括但不限于：降水井、真空井、捕获井、注入井、灌浆井、冷冻井或它们的组合。在一些具体实施例中，障碍井1200是降水井。降水井可移除液体水和/或阻止液体水进入将被加热的地层部分，或流入正被加热的地层。在图1所示的实施例中，显示障碍井1200仅沿着加热器源1202的一侧延伸，但这些障碍井通常环绕所采用或将被采用的所有热源1202，以加热地层的处理区域。 [0239] 热源1202是被设置在至少一部分的地层中。热源1202可包括加热器，例如绝缘导体、管内导体的加热器、表面燃烧器、无焰分布燃烧器，和/或自然分布燃烧器。热源1202也可包括其他类型的加热器。热源1202可提供热到至少一部分的地层以加热在地层中的烃类。可通过供应管线1204将能源供应到热源1202。供应管线1204可以是不同结构的，取决于热源的不同类型或用于加热地层的热源。用于热源的供应线1204可供电到电加热器，可供煤气到燃烧器，或者可传输热交换流体，该流体在地层内循环。在一些具体实施例中，用于原位热处理的电可由核电厂供应。核能的使用可降低或消除从原位热处理过程中产生的二氧化碳。 [0240] 当加热地层时，输入到地层的热量可导致地层膨胀和地质运动。可在降水过程之前、同时或期间打开热源。计算机模拟可对地层建模以响应加热。该计算机模拟可被用于开发用于激活在地层中的热源的模式和时间顺序，以致地层的地质运动不会反作用于在地层中的热源、生产井和其他设备的功能性。 [0241] 加热地层可导致在地层的渗透性和/或多孔性的增加。增加渗透性和/或多孔性会导致在地层中的质量的降低，因为蒸发和除去水、移除烃类，和/或产生碎片。由于地层的渗透性和/或多孔性的增加，流体可更容易地在地层的加热部分中流动。在地层的加热部分的流体可移动相当大的距离，因为增加了地层的渗透性和/或多孔性。相当大的距离可以是超过1000米，取决于多种因素，例如地层的通透性、流体的特性、地层的温度和允许流体移动的压力梯度。流体在地层中流动相当大距离的能力使得生产井1206能在地层中分开相当远的间距。 [0242] 生产井1206被用于从地层中移除地层流体。在一些具体实施例中，生产井1206包括热源。在生产井中的热源可在生产井中或生产井附近加热地层的一个或多个区域。在原位热处理过程的一些具体实施例中，每米生产井从生产井供应给地层的热量是少于从每米热源加热地层的热源施加到地层的热量。从生产井应用到地层的热可增加邻近于生产井的地层通透性，通过蒸发和移除邻近于生产井的液相流体，和/或通过大碎片和/或小碎片的形成以增加邻近于生产井的地层的通透性。 [0243] 多于一个热源可被定位在生产井中。当来自邻近热源的热重叠时，在生产井的低位的热源可被关闭，足以加热地层，并抵销由于加热地层所提供的效益。在一些具体实施例中，在生产井的低位的热源被关闭之后，在生产井的高位的热源可维持打开。在生产井的高位的热源可抑制地层流体的凝聚和回流。 [0244] 在一些具体实施例中，在生产井1206中的热源允许气相从地层中移除地层流体。在生产井中加热或通过加热井加热，将会：(1)当生产流体从靠近所述覆盖层的生产井中移动时，抑制该生产流体的凝聚和/或回流；(2)增加输入到地层的热量；(3)提高生产井的生产速度，与没有热源的生产井相比；(4)抑制在生产井内的高碳数化合物(C6烃类或以上)的凝聚；和/或(5)增加在所述生产井或接近于所述生产井的地层渗透率。 [0245] 在地层中的地下压力可以对应于在地层中产生的流体压力。当在地层的加热部分的温度增加时，在该加热部分中的压力也会增加，导致原位流体的热膨胀，增加流体的生成和水的蒸发。控制从地层除去流体的速率可允许对在地层中的压力进行控制。在地层中的压力可在多个不同位置被确定，例如在生产井或者生产井的附近，或者在热源或者热源的附近，或在监视井处。 [0246] 在一些含烃地层中，从该地层中生产烃类是被抑制的，直到在地层中的至少一些烃类已经被活化和/或被热解。当地层流体是选择的质量时，该地层流体可以从该地层中被生产出来。在一些具体实施例中，所选择的质量包括：API比重为至少约20°、30°或40°。直到至少一些烃类被活化和/或被热解才抑制生产，这样可以增加重质烃类转化为轻质烃类的量。抑制初始生产可以最小化从生产重质烃形成。重质烃类的大量生产会需要昂贵的设备和/或减少生产设备的使用寿命。 [0247] 在一些含烃地层中，在地层中的烃类可以在该地层的加热部分中已经产生渗透性之前被加热到活化和/或热解温度。初始缺乏渗透性可以抑制产生流体输送到生产井1206。在初始加热过程中，在地层中的流体压力会在接近热源1202处增加。增加的流体压力可通过一个或多个热源1202而被释放、监控、改变和/或控制。例如，所选择的热源1202或分离卸压井可包括泄压阀，该阀允许从地层中除去所形成的一些流体。 [0248] 在一些具体实施例中，由活化流体、热解流体或其它流体在地层中膨胀所产生的压力会增加，虽然开放途径或生产井1206或任何其它压力槽在地层中尚未存在。可使该流体压力向地压压力增加。当流体达到地压压力时，在含烃地层中会形成破裂。例如，可从热源1202都在地层的加热部分中的生产井中1206形成破裂。在加热地层中破裂的产生可缓解在部分内的一些压力。在地层中的压力可能必须被保持为低于所选择的压力以抑制不想要的生产、覆盖层或下伏层的破裂，和/或焦化在地层中的烃类的焦化。 [0249] 在达到活化温度和/或热解温度之后，以及允许从地层进行生产时，在地层内的压力可被变化为改变和/或控制地层流体的成分的生产，控制可凝聚流体相比于在地层流体中不可凝聚的流体的百分比，和/或控制被生产出来的地层流体的API重度。例如，降低压力可导致生产更大的可凝聚流体成分。可凝聚流体成分可以含有较大百分比的烯烃。 [0250] 在一些原位热处理方法的具体实施例中，在地层中的压力可以保持足够高以促进API重度大于200的地层流体的生产。在地层中保持增加的压力可以在原位热处理过程中抑制地层的沉降。保持增加的压力可减少或消除对于在地表压缩地层流体以将流体在收集管传输到处理设施的需求。 [0251] 维持在地层的加热部分所增加的压力可令人惊奇地使得能大量生产品质提高和相对低分子量的烃类。压力可被保持以致所生产的地层流体具有在所选择的碳数之上的最小量的化合物。所选择的碳数可以是最大25、最大20、最大12或最大8。一些高碳数的化合物可以在地层中在蒸汽中夹带，可以用蒸气从地层中移除。保持在地层中所增加的压力可以抑制在蒸汽中的高碳数的化合物和/或多环烃化合物的夹带。高碳数的化合物和/或多环烃化合物可以保持在地层的液相中显著较长的时间。该显著较长的时间可以提供足够时间使化合物热解以形成低碳数化合物。 [0252] 相对低分子量烃类的生产被认为是部分由于在含烃地层的一部分中氢气的生成和反应。例如，保持增大的压力可以使在热解过程中产生的氢气进入在地层中的液相。加热所述部分至在热解温度范围内的温度可以热解在地层中的烃类以生成液相的热解流体。所产生的液相热解流体成分可以包括双键和/或自由基。在液相中的氢(H2)可以减少所产生的热解液的双键，从而减少从所产生的热解液潜在的聚合或长链化合物的形成。此外，H2也可中和在所生成的热解流体中的自由基。H2在液相中可以抑制所产生的热解流体的互相反应和/或与在地层中的其它化合物的反应。 [0253] 从生产井1206中生产的地层流体可以通过收集管道1208而被输送到处理设施1210。地层流体还可以从热源1202中生产。例如，流体可以从热源1202产生以控制在邻近于所述热源的地层中的压力。从热源1202产生的流体可通过管子或管道而被输送到收集管道1208，或者所产生的流体可以直接通过管子或管道而被直接输送到处理设施1210。 处理装置1210可包括：分离单元、反应单元、升级单元、燃料单元、涡轮，储存容器和/或其它用于处理所产生的地层流体的系统和单元。所述处理设施可以从地层所生产的至少一部分烃类中形成运输燃料。在一些具体实施例中，所述运输燃料可以是喷射燃料，例如JP-8。 [0254] 当地层流体从地层通过生产井被生产时，该地层流体可以是热的。热地层流体可以在水溶开采过程和/或在原位热处理过程中被生产出来。在一些具体实施例中，可采用从地层中生产的流体来发电。在原位处理过程之后，从该地层中重新获得的热还可被用于发电。所产生的电可被用于将能量供应到原位热处理过程。例如，所述电可被用于电能加热器，或被用于对制冷系统供电，或维持低温屏障。可采用卡林纳循环、朗肯循环或其它热力循环来发电。在一些具体实施例中，用于发电的循环的工作液是氨水。 [0255] 图2A-2E显示了在例如油页岩、焦油砂、含沥青碳酸盐、纤杆沸石或含重质油的硅藻土的含烃地下地层的横截面(例如，水平或垂直或倾斜的横截面)中的加热器220的模式。在一些具体实施例中，每个加热器(例如，在加热器井内)包括细长部分，它具有长轴/中轴，本地地垂直于地下地层的横截面。在图2A-2D内的每个点220代表在由地下横截面所定义的平面内的各个延长的加热器的横截面的位置。图2A-2D的加热器空间模式或任何其他实施例的加热器模式，可发生在地下地层内的任何深度，例如，在地表下面的至少50米或至少为100米或至少150米或至少250米或更深的地方。 [0256] 在图2A-2E所示的实施例中，在含烃地层的横截面的嵌套的内部区域210和外部区域214内，加热器220是分别被设置为相对较高和较低的空间密度(以及较短的和较长的加热器间距)。在图2A-2D所示的特定实施例中，(i)19个内部区域加热器226是被设置为较高密度(在相邻加热器之间的间距较短)但在内部区域210内，并围绕内部区域210的周边204(即称为“内周边”)，以及(ii)12个外部区域加热器228是被设置为较低密度(在相邻加热器之间的间距较长)但在外部区域214内，以致被分布为围绕外部区域214的周边208。在图2A-2E所示的非限制性实施例中，在外部区域214中，(i)所有外部区域加热器是被分布为围绕外部区域214的周边208，以及(ii)在内部区域周边204与外部区域周边208之间的区域是相对缺乏加热器。 [0257] 由于加热器模式是被限定在地下地层的二维横截面内，术语“内部区域”210和“外部区域”214是指地下地层的二维横截面的部分。由于这些加热器模式是被定义在地下地层的二维横截面内，多种不同的加热器位置相关的空间特性，例如加热器间距、密度、“到加热器的距离”，也被定位在地层的二维横截面平面内。 [0258] 对于本发明，“内部区域”210是指由它的周边204所封闭的整个区域。“外部区域”214是指以下的整个区域：(i)内部区域210之外；(ii)由外部区域214的周边208所封闭。 [0259] 正如下面将要讨论的，在一些具体实施例中以及在这里所公开的其他实施例中，在图2A-2E所示的非限制性实施例中所示的加热器模式可有利于所需的最小数量和/或基本上最小数量的加热器220，以快速达到在地下地层中的烃类流体的相对缓慢的稳态生产率。 [0260] 在一些具体实施例中，在加热器操作的初始阶段中，在较小的内部区域210中的地下地层加热相对较快，这是由于该区域中的高的空间密度和短的加热器间距。这个高的空间密度可促进在内部区域210内的烃类生产，在烃类生产的较早阶段期间，当在内部区域210内的平均温度超过(例如，显著超过)在外部区域214内的平均温度。在操作的后期阶段期间，(i)由外部区域加热器提供的热与(ii)从内部区域210到外部区域214的热能的外流的结合可加热外部区域214。 [0261] 正如下面将要讨论的(例如，参见图4至图7)，在一些具体实施例中，可观察到两个区分的“生产峰”——早期内部区域生产峰310和后期外部区域生产峰330。在一些具体实施例中，这些生产峰共同地贡献于在“合并”(也就是，内部区域210和外部区域214的合并)区域内的“整体”烃类生产率，以致：(i)相对快速地倾斜上升，由于所述内部区域峰(也即是，具有“快升时间”)；以及(ii)被维持在近稳定速率长的时间。 [0262] 对于本发明，“内部区域周边204”或者“内部周边204”在内部区域210与外部区域214之间形成边界，内部周边被认为是内部区域210的一部分。在图2A-2E所示的实施例中，位于“内六角”204上的12个加热器是内部区域加热器226。“外部区域周边208”或“外周边208”形成在外部区域214与该外部区域之外的“外部位置”被认为是外部区域214的部分。术语“内部区域周边204”和“内部周边204”是可替代使用的，并具有相同的含义；术语“外部区域周边208”和“外部周边208”是可替代使用的，具有相同的含义。 [0263] 正如图2B所示，内部区域210和外部区域214是(i)嵌套的，以致外部区域214围绕内部区域210；(ii)共享共同的几何中心位置298；以及(iii)具有类似形状的周边204、208。在图2A-2E所示的实施例中，内部区域周边204与外部区域周边208都是规则六边形。在图2A-2E所示的非限制性实施例中，内部区域加热器226以精确均匀的间距s分散在整个所述内部区域内。在图2A-2E所示的实施例中，内部区域加热器226是被均匀设置在整个内部区域210的等边三角形网格上——每个三角形侧边的长度是s。 [0264] 在外部区域214内，“平均加热器间距”是大约内部区域的平均加热器间距的两倍。沿着外周边208，加热器的相互距离是2s。对于定位在外周边208上的每对相邻的加热器，在内周边206上的第三加热器与一对相邻加热器的每个加热器的距离是2s。 [0265] 在图2A-2E所示的实施例中，12个外部区域加热器被均匀分布在规则六边形外周边208的周围，以致在外周边208上的相邻加热器(i)的间隔距离是2s；以及(ii)相对于外部区域的中心298倾斜的角度是30度。 [0266] 由内周边204所封闭的面积(即内部区域210的面积)是等于 而由外周边208所封闭的面积(即“合并区域”的面积，它是内部区域210与外部区域214的总和)是等于 或者由外部周边204所封闭的面积的4倍。外部区域214与内部区域210之间 的面积比是3。 [0267] 在内部区域210内的加热器空间密度明显超过在外部区域214内的加热器空间密度。正如下面参考图30将要讨论的，根据加热器空间密度的“油藏工程”定义，图2A-2E所示的在内部区域210内的密度是在外部区域214内的密度的三倍。 [0268] 对于图2A-2E所示的实施例，加热器模式包括总共31个加热器。如果这些加热器都以内部区域210平均间距来钻井，将会需要总共61个加热器。与在内部区域210内以平均间距钻出所有加热器相比，图2A-2E所示的模式仅需要这些加热器的一半加热器。 [0269] 在图2A-2E所示的实施例中，内部区域周边204和外部区域周边208均为规则六边形。在一些具体实施例中，内部区域周边204和/或外部区域周边208的形状(因此，内部区域210和/或外部区域214的形状)是由加热器自身的位置所限定——例如，加热器的位置可以定义顶点的多边形的位置的周边。 [0270] 例如，在一些具体实施例中，内部区域210可以由一“簇”加热器在相对较高空间密度区域来限定，该较高空间密度区域是由加热器密度显著较低的区域所环绕。在这些实施例中，该簇加热器的边缘可限定在(i)内部区域210与(ii)外部区域214之间的边界(也就是，内部区域周边204)，该边缘可观察到“密度降低”，加热器被安排在内部区域的相对较高密度的“簇”内。 [0271] 在一些具体实施例中，外部区域周边208可由内部区域210之外的加热器的“环”(也就是，不必然是圆形)来定义，加热器分布在外部区域214的几何中心周围。相对于形成内部区域210的该簇加热器，该环可以相对较“薄”的。整体上，在定义外部区域周边208的加热器的这个“环”内的本地密度是相对较高的，相比于接近于该环的位置——也就是，在外部区域214内的位置(也就是，在内部区域214内远离内部区域周边204和外部区域周边208的“内部位置”)以及外部区域214以外的位置。 [0272] 可替代地或附加地，内部区域周边204和/或外部区域周边208为多边形形状，它们被这样限定以致加热器(也就是，加热器模式被限定的地下的横截面内的几何中心)是被定位在周边204和208的所有多边形顶点上。需注意，否则，在此公开的任何加热器模式也可以是加热器井模式。这样，周边204和208可以是这样定义以致加热器井(也就是，在加热器模式被限定的地下的横截面内的几何中心)是被定位在周边204和208的所有多边形顶点上。 [0273] 现在参考图2C。正如图2C所示，加热器(也就是，对于图2A-2E所示的非限制性实施例)是被标注为内部区域加热器226或外部区域加热器228。在图2A-2E所示的实施例中，19个加热器是内部区域加热器226，12个加热器是外部区域加热器228。正如图2C所示，加热器(也就是，对于图2A-2D所示的非限制性实施例)是被标注为：(i)“内部区域加热器的内部”230，定位在远离内部区域周边的内部区域210的“内部区域”；(ii)内部周边加热器232；(iii)外部区域加热器的内部234，定位在远离外部区域周边的外部区域214的“内部区域”；(iv)外部周边加热器236。在图2C所示的实施例中，有7个“内部区域加热器的内部”230、12个内部周边加热器232、4个外部区域加热器的内部234和12个外部周边加热器236。 [0274] 在图2A-2E和图3所示的实施例中，内部区域210和外部区域214是类似形状，且成形为规则六边形。 [0275] 这里公开的一些特征可被定义为关于在内部区域210或外部区域214内的“特征长度”。对于本发明，在地下地层的横截面区域内的“特征长度”是该区域的面积的平方根。因此，“特征的内部区域长度”是内部区域210的面积的平方根，“特征的外部区域长度”是外部区域214的面积的平方根。对于图2-3所示的“规则六边形”例子，(i)内部区域210的面积是 以致“特征内部区域长度”是约3.2s；(ii)外部区域214的面积是内部区区域210的面积的3倍，以致“特征内部区域长度”是约5.6s。 [0276] 需要明确的是，加热器通常是在加热器井内(例如，具有细长部分)，这里公开的任何加热器的空间模式(和任何特征或其组合特征)也可以是加热器井网。 [0277] 图2D所示的模式/布置的突出特征是生产井存在于内部区域210和外部区域214内。 [0278] 在多种具体实施例中，涉及“加热器模式”的一些或全部以下特征(也即是特征的任意组合)可被观察到： [0279] (A)加热器空间密度，在内部区域210内的密度显著超过在外部区域214聂的密度，和/或在外部区域214内“相邻加热器之间的平均间距”显著超过在内部区域210内的“相邻加热器之间的平均间距”，和/或在外部区域214内，到最近的加热器的平均距离是显著超过在内部区域210内到最近的加热器的平均距离。正如参见图4至图7将在下面讨论的，在一些具体实施例中，提供这个特征的加热器模式可以有用于促进含烃地层的油母和/或沥青变成在内部区域210中的烃类流体的转化率，以致在生产的较早阶段产生内部区域生产峰310，外部区域生产峰330仅在一定延迟后出现。 [0280] (B)内部区域加热器226和外部区域加热器228是各自“围绕”内部区域210的几何中心298和外部区域214的几何中心296来分布的。正如下面将要讨论的(参见图26A-26B)，当加热器是“围绕”几何中心分布时，对于开始于几何中心(296或298)的位置上的“原点”的“参考光线”的每个方向，至少一个加热器是被定位(也就是，加热器横截面的几何中心是被定位)在由该原点/几何中心所限定的各个象限(也就是，每90度扇区)内。在不同的实施例中，加热器是被安排在内部区域210和/或外部区域214内，以致对于每个参考光线的方向，内部区域加热器226或外部区域加热器228是在内部区域或外部区域的每72°扇区上或每60°扇区上或每45°扇区上。 [0281] (C)外部区域加热器228是主要位于或靠近于外部区域周边208。在一些具体实施例中，加热器在内部区域210内的较高密度导致热能从内部区域210向外流入外部区域214。外部区域加热器228是这样布置以致它们是主要位于或靠近于外部区域周边208，可便于热能的“向内流动”，以致至少部分地“平衡”热能从内部区域210向外流入外部区域 214。 [0282] 在一些具体实施例中，加热器是最稀疏地被设置在外部区域210的内部部分内，远离内部区域周边204和外部区域周边208。这可以有利于以所需方式减少需要生产烃类流体的加热器的数量。此外，在外部区域210的“中间部分”(也就是，距离两个周边204和208)内的相对缺乏加热器，这可延迟从外部区域210的这个中间部分的烃类生产，以及在作为一个整体的外部区域210。正如将在下面讨论的，参见图4至图7，该延迟可有利于以显著的生产速率(例如，最大生产率的至少一半)持续较长时间的方式来生产烃类流体。 [0283] (D)在由外部周边208和内部周边204所封闭的面积之间的比率是至少3或至少3.5和/或最多10或最多9或最多8或最多7或最多6或最多5或最多4.5和/或约4。 在图2-4和图7-9所示的实施例中，这个比率是精确的4。在一些具体实施例中，将加热器根据任何这些比例来安排加热器可有利于生产烃类以致总生产速率的上升速度相对较快(即短的上升时间)，同时生产效率持续较长时间。在一些具体实施例中，如果该比值太小，则维持生产效率的时间量可以过短和/或加热器模式的热效率可被降低，因为从在外部区域210内的内部区域加热器再利用热能的减少。如果这个比例太大，例如可导致在烃类流体在内部区域210中快速生产之后，生产率的暂时减少。 [0284] (E)内部区域210的几何中心296是被定位于由外部周边208所包围的区域的中心部分——取决于图2-11的加热器模式的视觉检查，显然，对于所有这些加热器模式，这是真实的。在一些具体实施例中，基本上定心内部区域在外部区域内，这有利于确保来自在内部区域210的加热器226的热能的较高部分是在外部区域214再利用，因此增加了该加热器模式的整体热效率。除非另外特别指明，当内部区域210的几何中心296是被定位于由外部区域周边208所包围的区域的中心部分时，内部区域210的几何中心296是在由外部区域周边208所包围的区域的三分之一部分。在一些具体实施例中，内部区域210的几何中心296是在内部四分之一或内部五分之一或内部六分之一或内部十分之一内。 [0285] (F)在图2-11所示的实施例中，在内部区域210的周边204与外部区域214的周边208之间没有接触。在一些具体实施例中，至少30％或至少大部分区域周边204是位于远离外部区域周边214之处。在一些具体实施例中，至少大部分或至少显著的大部分(即至少75％)的内部区域是被定位为远离所述加热器的外部区域周边208。 [0286] 当内部区域加热器或在内部区域周边204上的一个点是定位为远离外部区域214的周边208，这意味着定位远离内部区域加热器(或定位远离在内部区域周边204上的点)是从外部区域周边208替换为至少一个极限距离。除非另有说明，该极限距离是内部区域平均加热器间距的至少一半。 [0287] 可替代地或附加地，在一些具体实施例中，这个极限距离是至少：(i)内部区域平均加热器间距的至少2/3，和/或(ii)至少内部区域平均加热器间距，或(iii)至少在内部区域内(也就是，在内部区域210内的平均所有位置)到嵌套加热器的平均距离；和/或(iv)分割内部区域加热器的内部区域的面积的平方根的至少3倍(或至少4倍或至少5倍)。在图2-3所示的实施例中，内部区域的面积的平方根是3.2s，内部区域加热器的数量是19，因此是内部区域的面积的平方根的4倍是约0.51s。在图4所示的实施例中，内部区域的平方根的面积为3.8s，内部区域加热器的数量为25，因此内部区域的面积的平方根的四倍约为0.44s。 [0288] (G)内部区域210周边204和/或外部区域214的周边208是凸形或基本上凸形——本领域技术人员所知晓的“基本上凸形”参考下面图29的描述。在一些具体实施例中，这可以有利于促进又定位在或靠近于内部区域210的周边204的内部区域加热器所产生的热量外流——例如，以致热量从位于或接近内部区域周边204的内部区域加热器向外流入外部区域214，并流向外部区域周边208，而不是向内流向内部区域210的几何中心 296。在一些具体实施例中，这提高了加热器模式的热效率。在一些具体实施例中，候选形状是“基本上凸形”，如果由凸形最小包围的面积超过候选形状的面积最多20％或最多10％或最多5％。 [0289] 对于本发明，无论东西(也就是，一个区域或一个封闭曲线，例如区域的周边)被描述为凸的，在一些具体实施例中，它可以是“基本上凸的”。无论东西被描述为“基本上凸的”，在另外的实施例中它可以是凸的。 [0290] (H)内部区域210的周边204和/或外部区域214的周边208的等周商是至少0.4或至少约0.5或至少0.6。在本发明中，封闭曲线的“等周商”是被定义为由闭合曲线，也就是 所包围的面积的等周系数，其中，P是闭合曲线的周长，A是闭合曲线所包围的面积(例如，对于由周边204所限定的“封闭曲线”，内部区域210的面积，或者对于由周边208所限定的“封闭曲线”，内部区域210和外部区域214的面积的总和)。 [0291] (I)内部区域210的周边204和/或外部区域214的周边208的“纵横比”是最大5或最大4.5或最大4或最大3.5或最大3或最大2.5或最大2.0或最大1.5。形状的“纵横比”(也就是，形状或者它的周边包围的区域)涉及在它的较长尺度与它的较短尺度之间的比率。在一些具体实施例中，内部区域和外部区域具有类似和/或较低的纵横比，可有利于高效地再利用在外部区域214内的内部区域产生的热能和/或用于获取具有较快的上升时间和持续大量生产率的生产曲线。 [0292] (J)内部区域210的周边204和外部区域214的周边208具有共同的形状特征。在一些具体实施例中，内部区域周边204和外部区域周边208是相似的形状。这不是必需的。在一些具体实施例中，IPQINNER是内部区域210的等周商，IPQOUTER是外部区域214的等周商，MAX(IPQINNER,IPQOUTER)是IPQINNER与IPQOUTER的最大值，MIN(IPQINNER,IPQOUTER)是IPQINNER与IPQOUTER的最小值，而比率 是最大3或最大2.5或最大2或最大 1.75或最大1.5或最大1.3或最大1.2或最大1.15或最大1.1或最大1.05或最大1。 [0293] (K)在一些具体实施例中，加热器“基本上均匀分布”在内部区域210和/或外部区域214。这可以允许更有效地加热内部区域210。在一些具体实施例中，描述加热器横截面的位置的“加热器布局图”的视觉检查是足以指示当加热器是否“基本上均匀分布”在一个或多个区域。 [0294] 可选地或附加地，加热器也可以这样分布以提供较低的“加热器间隔标准偏差”，相对于在一个或多个区域中的“加热器平均间距”。 [0295] 在地下地层的任意区域内(例如，在内部区域210或外部区域214内)，在该地层的区域内有许多“相邻加热器间距”——例如，在图22C中(也就是，在外部区域214中有36个间距(也就是，其中30个间距的值是2a，另6个间距的值是 ))，在外部区域210中有32个间距(也就是，所有36个间距的值是a)。在这个实施例中，在内部区域210中的平均间距刚好是a，而在外部区域214中的平均间距是 还可以计算“标 准偏差加热器间距”——在内部区域214中，该间距是零，而在外部区域中，“标准偏差加热器间距”是 在图22C所示的实施例中，标准偏差间距的商和平均间距是约0.05。 [0296] 在图5A和图24中所示的实施例中，平均间距是在图 5A和图25A 中所示的实施例中，“标准偏差加热器间距” 是 标准偏差间距 的商和平均间距是约0.072。 [0297] 在不同的具体实施例中，在标准偏差间距与平均间距之间的商是最大0.5或最大0.4或最大0.3或最大0.2或最大0.1。 [0298] (L)在一些具体实施例中，加热器被分散在整个内部区域214，而不是局限于内部区域内的特定位置(例如周边204)——基于图2-11所示的加热器模式的视觉检查，显然，此特征对于所有这些加热器模式都是真实的。在一些具体实施例中，这些加热器是根据平均加热器间距来分布的，该间距是“小的”，相比于内部区域210的一些“特征长度”——例如，在内部区域210内的平均加热器间距可以是内部区域210的面积的平方根的最大1/2或最大2/5或最大1/3或最大1/4。这个与内部区域210的特征长度相关的“靠近加热器”间距可以是有利于引导热能从内部区域加热器向外流，以致便于热量流入外部区域214。 [0299] 在一些具体实施例中，在(i)大量内部区域加热器226的产品和在内部区域的平均间距的平方与(ii)内部区域的面积之间的比率是至少0.75或至少1或至少1.25或至少1.5。 [0300] 在一些具体实施例中，至少10％或至少20％或至少30％或至少40％或至少50％的内部区域为“内部区域加热器230的内部”，定位在内部区域210内远离内部区域周边204。 [0301] (M)一个或多个生产井定位在内部区域210和/或外部区域214。在一些具体实施例中，一个或多个生产井(例如多个生产井)分别设置在内部区域和/或外部区域以有效地回收来自地下的烃类流体。在一些具体实施例中，在内部区域210中定位生产井有利于快速移出位于其中的烃类流体。在一些具体实施例中，这有利于将生产井定位在内部区域的不同侧面上，以致便于烃类流体从地下地层快速和/或有效地移出。 [0302] 当具有各自位置LOCPROD_WELLIZ1和LOCPROD_WELLIZ2两个内部区域生产井是在具有几何中心CENTIZ 298的内部区域210的“不同侧面上”，由这两个生产井穿过内部区域几何中心CENTIZ 298朝向的角度 是至少90度(或者至少100度或OZ1 OZ2 至少110度或至少120度)。当具有各自位置LOCPROD_WELL 和LOCPROD_WELL 的外部、内部区域生产井是在具有几何中心CENTOZ 296的外部区域214的“不同侧面上”，由这两个生产井穿过外部区域几何中心CENTOZ 296朝向的角度 是至少90 度。 [0303] 当具有位置LOCPROD_WELL1和LOCPROD_WELL2的两个生产井是在具有几何中心CENTIZ 298的内部区域210的“不同侧面上”时，由这两个生产井穿过内部区域几何中心CENTOZ 296朝向的角度 是至少90度。 [0304] (N)大部分或基本大部分内的加热器上分布有内部区域214的三角形或矩形(例如正方形)或六边形模式。在一些具体实施例中，这允许更有效地加热内部区域210； [0305] 对于在三角形加热器井模式上的相同的加热器间距，在恒定功率的所有操作，通过热传导加热地层至热解温度的时间tpyr约为： [0306] tpyr～c D2间距/D井 (方程式1) [0307] 其中，D间距是在相邻加热井之间的间距，D井是加热井的直径，而c是比例常数，它依赖于导热系数和热扩散率的形成。 [0308] 如上所述，加热器以较高密度被部署在内部区域210中，以较低密度被布置在外部区域214中。类似地，在外部区域214中的“在相邻加热器之间的平均间距”显著超过在内部区域210中的“在相邻加热器之间的平均间距”。 [0309] 在一些具体实施例中，在内部区域210中热解油母所需的时间量(和/或进行任何其它原位烃生产工艺——例如，从沥青砂中生产烃类流体)是基本上小于在外部区域中的时间量，这是由于在内部区域210中相对较高的加热器密度和/或相对较小的加热器间距。 [0310] 图4至图7显示了说明性的生产函数，它们描述了根据一个示例的在地下含烃地层的烃类产率与时间的关系。可以预计的是，当采用两级加热器单元——例如，具有类似于图2D所示特征的两级加热器单元生产烃类时，可观察到共享在图4至图7中所示的一个或多个特征的生产函数。 [0311] 涉及两级加热器单元的多个示例性烃类生产函数是呈现在图4至图7中。特别地，在以下区域的烃类流体生产率的时间依赖性：(i)内部区域210(参见内部区域产率曲线354)；(ii)外部区域214(参见外部区域产率曲线358)；(iii)定义为内部区域210与外部区域214的组合的“组合”区域——这相当于由外部区域周边208所包围的区域(参见组合区域产率曲线350)，都根据这个示例性例子来展示。 [0312] 由于在内部区域210中相对“接近的”加热器间距(即在图2所示的例子中，在内部区域210中的加热器间距是在外部区域214中的加热器间距的恰好一半)，在内部区域210中的温度比在外部区域214中的温度上升更快，以致加快在所述内部区域210中的烃类生产。相反，在外部区域214的大多数位置中，仅在显著的时间延迟之后才达到“烃生产温度”(例如热解温度)。 [0313] 在图4所示的例子中，内部区域产率峰310是在外部区域产率峰330之前出现的。在介于这两个峰之间的时间段内，可以观察到生产下降。在其他实施例中，可以最小化和/或消除在生产下降——例如，通过控制(例如降低)内部区域加热器226的功率水平，相对于外部区域214中的加热器228的功率水平。 [0314] 大致而言，当特定区域或区达到“烃类生产温度”时，出现产率峰——例如热解温度和/或在重油地层和/或富含沥青的地层和/或焦油沥青砂地层中烃类被活化的温度。 [0315] 如图4所示，函数358描述的在外部区域214内的生产峰330是在函数354描述的在内部区域210内的生产峰310之后出现的。因此，可以说，对于具有区域210和214(可以被写成{区域1,区域2}，其中区域1是最内侧区域(或内部区域210)，而区域 2是最外侧区域(或外部区域210))的两级加热器单元，在时间{t1,t2}中分别观察到相继的生产峰{峰1,峰2}(在图4中分别标记为310和330)。爬升到第i个峰即峰i所需的时间量是ti。 [0316] 对于图4所示的实施例，(i)对于最内部区域即区域1(也就是内部区域210)，爬升到生产峰即峰1(在图12中标示为310)所需的时间是(t1-t0)；以及(ii)对于最内部区域210以外的区域(即外部区域214)，爬升到生产峰即峰2(在图12中标示为330)所需要的时间是(t2-t0)。 [0317] 在这两个量之间的峰爬升时间比是 图4的检测表明，对于图4所示的实施例，这个爬升时间比是约3。在一些具体实施例中，这种峰爬升时间比为约等于在较外部区域即区域2(即外部区域214)与较内部区域即区域1(即内部区域210)之间的面积比。 对于图2D所示的例子，在(i)较外部区域即区域2(即外部区域214)的面积与(ii)较内部区域即区域1(即内部区域210)之间的“区域面积比”是3。因此，在一些具体实施例中，对于多个内部区域即区域1(例如内部区域210)和多个外部区域即区域2(即外部区域214)，它们的“区域面积比”是基本上等于它们的生产峰即峰1和峰2的“爬升时间”比。在一些具体实施例中，至少部分是这样的，因为在较外部区域即区域2(即外部区域214)与较内部区域即区域1(即内部区域210)的加热器密度之间的“密度比”的倒数也是等于爬升时间比，也是约等于3。 [0318] 在图4和图7还显示了在“组合区域”(即在外部区域周边208内封闭的区域——这是内部区域210与外部区域214的组合)的烃类流体全部或总产率，由曲线350来描述，该曲线具有产率峰320，它在外部区域214的产率峰330之前出现。 [0319] 组合区域烃类流体生产速率曲线350的检查表明：(i)类似于内部区域生产曲线354，组合区域生产曲线350上升较快，显示快速上升时间；(ii)“显著的”烃类产率(例如，最大生产率的至少一半)是持续较长时间。在图4和图7所示的实施例中，在(i)持续生产时间SPT(也就是，生产率被持续维持在对于组合区域的最大生产率水平的一半之上的时间量)与(ii)对于组合区域的爬升时间RT之间的SPT/RT比是相对“大”的——例如，至少4/3或至少3/2或至少2。 [0320] 对于本发明，“半最大烃类流体生产速率上升时间”或“半最大上升时间”是烃类流体生产达到它的最大产率的一半时所需的时间量，而“半最大烃类流体生产速率持续生产时间”或“半最大持续生产时间”是烃类流体生产速率被维持在它的最大产率的一半时的时间量。图5、图6和图7分别显示对于内部区域210、外部区域214和“总”区域(也就是，内部区域和外部区域的合并)的速率曲线354、358和350。 [0321] 在图4至图7中，显示了生产下降(例如，发生在峰310之后和峰330之前)。在一些具体实施例中，这种生产下降(或任何其它生产下降)也可在“半最大烃类流体生产速率持续生产时间”观察到，只要生产率维持在“半最大烃类流体生产速率持续生产时间”的最大产率的一半之上的整个时间段时。 [0322] 较大的SPT/RT比可以描述以下情形：(i)烃类流体是仅在最小延迟之后从地下(例如，从油母或从沥青)中生产出来，使得在投资上获得相对较快的“回报”，而仅采用最小数量的加热器；以及(ii)烃类流体是以相对恒定的速率在相对延长的时间段内被生产出来。由于在烃类流体的速度相对恒定，在烃生产峰与对于组合区域的平均烃类生产峰之间的比是相对较小的。在一些具体实施例中，需要用于烃类流体生产的基础设施的量和/或处理是至少部分由最大生产率来确定的。在一些具体实施例中，在烃类生产峰与对于组合区域的平均烃类生产峰之间的较小比率可减少用于烃类流体生产所需的设施的量和/或处理，具有最小量或接近最小量的预钻的加热器井。 [0323] 需要重视的是，没有涉及示例性的产品函数的实施例是对本发明的限制。可以改变这个函数的形状，例如，通过在不同的功率水平上运行加热器。 [0324] 在图14A中还显示了生产的早期阶段980和后期阶段984。在生产的早期阶段980期间，烃类流体是主要在内部区域210生产出来；在生产的后期阶段984期间，类流体是主要在外部区域214生产出来。 [0325] 图12是生产烃类流体的方法流程图。在步骤S1551中，井被钻入地下地层。在步骤S1555中，加热器被安装在加热器井内——应该理解的是，一些加热器可以在所有加热器井或生产井被钻出之前被安装好。 [0326] 在步骤S1559中，操作预钻出的加热器以产生烃类流体，以致在半最大持续生产时间与上升时间之间的比率是至少4/3或至少3/2或至少7/4或至少2。在一些具体实施例中，当至多最小量的内部区域烃类流体已经被产生时，至少大多数外部区域加热器开始操作。 [0327] 在一些具体实施例中，在此公开的任何加热器模式(例如，涉及两级加热器单元)可以是热高效的。特别地，在一些具体实施例中，至少5％或至少10％或至少20％的用于外部区域烃类流体生产的热能是通过热能从内部区域210到外部区域214的向外迁移(例如，通过热传导和/或热传送)来供应的。 [0328] 一旦在内部区域中生产速率已经下降到特定的极限(例如，最大生产率的至少30％或至少50％和/或最多90％或最多70％)，这可表明，已经在大部分内部区域210中达到烃类流体生产温度(例如，导致活化流体、降粘，和/或热解含烃材料的温度，从而在地层中产生活化流体、降粘的流体和/或热解产生的流体)——例如，热解温度或用于活化烃类流体的温度，即使当外部区域214的显著部分(例如，至少30％的部分或大多数部分)是处于显著更冷的温度。本发明人所进行的研究显示：一旦该内部区域生产发生下降，所述内部区域加热器加速流体生产的能力会被显著地降低，进而所述内部区域加热器的全功率运行将会仅为边际效用，可以不判断能量“成本”。 [0329] 在一些具体实施例中，有利于关闭和/或减少对于内部区域加热器的功率，所述与外部区域，即使加热器继续工作在约相同的功率水平。 [0330] 正如在图8中所示，在一些具体实施例中，图2A的加热器模式或这里公开的任何其它实施例(例如，参见图2-3)可以重复其自身。因此，在一些具体实施例中，这里公开的任意内部区域-外部区域可以是“单元单元(unit cell)”加热器模式，它自身重复进行。由于在此公开的任何加热器模式(和它的任何特征或它们的组合)也可以是“加热器井模式”，图2A所示的加热器井模式，或在此公开的任何其它实施例，可以重复其自身。 [0331] 在图8所示的例子中，图2A所示的加热器模式以每个单元准确地重复其本身，以致填充地下地层的空间——也就是，加热器单元都是相同的。正如图11至图12所示的例子，“相同的单元”特征不是对本发明的限制，且不需要精确重复加热器单元。在一些具体实施例中，各加热器单元可以各自提供共同的特征(即这里公开的特征的任何组合，包括包括但不限于：加热器间隔有关的特征、加热器空间密度特征、与内部区域和/或外部区域的形状和/或尺寸(或它们之间的关系)有关的特征、生产井特征、与加热器操作有关的特征或任何其他特征)。 [0332] 在图8-12所示的实施例中，对于每个加热器单元，由外部区域周边208围成的区域是由内部区域周边204围成的区域的约四倍，在内部区域210内的加热器密度明显超过在外部区域214内的加热器密度，至少大多数内部区域加热器226是定位为远离外部区域周边208，生产井是定位于内部区域210和外部区域214的每个区域内。 [0333] 在图8-12所示的实施例中，对于多个加热器单元，(i)所有单元的区域是大体上等于单个的公共值；(ii)对于多个单元的每个加热单元，每个单元周长(例如外部区域周长208)的主要部分(即至少1/3或至少1/2或至少2/3或至少3/4)是定位为“接近”相邻单元周边。 [0334] 第一加热器单元的“候选位置”(即在单元内或在其周边上——例如单元A 610)是定位为“接近于”第二加热器单元(例如单元B 614或C 618)，如果在(i)第一加热器单元的“候选位置”和(ii)接近于第一加热器单元的“候选位置”的第二加热器的位置之间的距离是小于“极限距离”。除非另外规定，这个“极限距离”为第一加热器单元的面积的平方根的最大2/5。在一些具体实施例中，该“极限距离”是第一加热器单元的面积的平方根的最大1/3或最大1/4或最大1/6或最大1/10。 [0335] 在一些具体实施例中，对于第一和第二相邻加热器单元的每个单元(例如具有基本上相等的区域)，选自第一和第二相邻加热器单元的每个单元周边的至少一部分(例如，至少5％或至少10％或至少20％或至少30％或至少40％或至少大部分)是“接近于”其他加热器单元。 [0336] 在图8所示的实施例中，这些单元的其中一个单元是“围绕的单元”，凭此它的整个周边是“接近于”相邻加热器单元。对于本发明，加热器单元是“基本上围绕的”，当它的周边的大部分(即至少75％)是“接近于”相邻加热器单元。在图8所示的例子中，围绕单元608的周边的不同部分是“接近于”六个不同的相邻加热器单元。在一些具体实施例中，围绕单元608的周边的不同部分是“接近于”至少3个或至少4个或至少5个不同的相邻单元——例如，大多数或至少3个或至少4个或至少5个单元具有的面积是“基本上相等于”包围单元608的面积。 [0337] 在图8中还标注了第一相邻单元602和第二相邻单元604，它们是定位1 在周围单元608的相对侧。在本发明中，具有各自几何中心CENT(CELLNEIGHBOR)和 2 1 2 CENT(CELLNEIGHBOR)的两个相邻单元CELLNEIGHBOR和CELL NEIGHBOR被称为是在具有几何中心CENT(CELLCANDIDATE)的候选加热器单元CELLCANDIDATE的“相对侧上”，如果角度是至少120度。在一些具体 实施例中，这个角度是至少130度或140度或150度。 [0338] 图8至图12所示的多单元的实施例的一个突出特征是相邻单元可以“共享”一个或多个(例如至少两个)普通外周边加热器236。在这种情况下，每个所述共享加热器作为加热器的外周边的两个或多个邻居单元。图8的例子中，相邻加热器单元可以共享达三个共同的外周的加热器。 [0339] 但不限于，在一些具体实施例中，基于嵌套六边形的多单元模式(例如，如图8所示的具有两个水平或具有三个或更多水平，如下文讨论的那样)可提供一个或多个以下效益：(i)显著降低加热器井密度(例如，最多2/3或最多3/5或最多一半)，相比于对于假想情况下所观察到的，在假想情况下，所有加热器是以均匀的密度被设置的，等于内部区域210的密度；(ii)第一次生产的时间较短(例如参见图4至图7)；(iii)消耗能量较少，由于在区域之间和/或在相邻单元之间的热交换；和/或(iv)由于生产井在内部区域以及外部区域的存在，可产生更多油和更少气，因为流体在途中经过更少的加热器井到生产井——因此，更少裂开。 [0340] 值得重视的是，除了图8以外的其他实施例可以提供一些或全部上述有益效果。 [0341] 图9的模式类似于图8的模式——然而，在图9的实施例中，生产井是被安排在每个加热单元的几何中心296和298处，而在图8所示的实施例中，加热器是被安排在每个加热单元的几何中心296和298处。 [0342] 在图10中，地下地层的区域内填充有多个加热器单元，包括单元“A”610、单元“B”614和单元“C”618。正如在图10中所示，单元“A”610和单元“C”618共享共同的外部区域周边加热器“W”626；单元“A”610和单元“B”614共享共同的外部区域周边加热器“X”639；单元“B”614和单元“C”618共享共同的外周边加热器“Y”638。 [0343] 正如在图12至图13中所示，在一些具体实施例中，加热器单元不具有相同的模式，这些加热器单元可被看作“准单元的单元”而不是“单元的单元”)。在图12至图13所示的实施例中，即使加热器单元不相同，各加热器单元各自可含有涉及在这里的任意实施例中所描述的内部区域210和外部区域214的特征的任意组合。这些特征包括但不限于：与加热器间距(例如，在相邻的在内部区域214的加热器比在外部区域加热器210的加热器之间的更小的平均间距)、加热器密度(例如，在内部区域214的比在外部区域210更高的密度)、内部区域周边204和/或外部区域周边208的尺寸(例如，涉及纵横比、或涉及在由它们的周边204、208所包围的外部区域面积与内部区域面积的比)、到最近的加热器的平均距离、加热器在内部区域和/或外部区域的分布和/或散布、沿着内部区域周边204和/或外部区域周边208的加热器分布有关的特征，或任意其他特征(例如，包括但不限于： 与加热器位置有关的特征)。 [0344] 在图12至图13所示的实施例中，相邻单元都具有类似的形状和相似尺寸的内部区域周边204和外部区域周边208。这不是限制。在一些具体实施例中，相邻单元的内部区域周边204和/或外部区域周边208的纵横比和/或面积比(也就是，任选地共享至少一个公共外部区域加热器)可以是类似的但不相同。在一些具体实施例中，对于相邻加热器单元CELL1、CELL2的任意“单元”对{CELL1,CELL2}，由CELL1的内部区域周边204和/或外部区域周边208所封闭的面积是(i)CELL2的至少0.5倍和最多2.0倍；或(ii)CELL2的至少0.666倍和最多1.5倍；或(iii)CELL2的至少0.8倍和最多1.2倍。在一些具体实施例中，对于任意对的相邻加热器单元CELL1,CELL2，CELL1的内部区域周边204与外部区域周边208的纵横比是(i)CELL2的至少0.5倍和最多2.0倍；或(ii)CELL2的至少0.666倍和最多1.5倍；或(iii)CELL2的至少0.8倍和最多1.2倍。 [0345] 在一些具体实施例中，在涉及相邻加热器单元CELL1,CELL2的前面段落中的任意特征可以是真的，对于至少一对相邻加热器单元CELL1,CELL2而言。在一些具体实施例中，对于多种单元组对，任何特征都可是真的。例如，如果一个单元CELLGIVEN是由多个相邻单元CELLNEIGHBOR_1,CELLNEIGHBOR_2,…CELLNEIGHBOR_N所包围，前述段落的任何特征对于至少大多数或对于全部以下单元对可以是真的：{CELLGIVEN,CELLNEIGHBOR_1},{CELLGIVEN,CELLNEIGHBOR_2},…,{CELLGIVEN,CELLNEIGHBOR_N}。 [0346] 在一些具体实施例中，地下地层的区域(即地下地层的横截面的二维部分)可以由多个加热器单元“基本上填充”，如果该区域的至少75％或至少80％或至少90％的面积是由其中一个加热器单元占用。在一些具体实施例中，“单元填充区”包括至少3个或至少5个或至少10个或至少15个或至少20个或至少50个或至少100个加热器单元，和/或形状为长方形或圆形或具有其他任何形状，和/或纵横比为最大3或最大2.5或最大2或最大1.5。在一些具体实施例中，涉及相邻单元对的任何特征(即涉及外周边加热器236或涉及相邻加热器对{CELL1,CELL2})对于在单元填充区内的大多数加热器单元(或至少75％的加热器单元或至少90％的加热器单元)可以是真的。在一些具体实施例中，单元填充区的(即在加热器单元中测量的)“长度”和“宽度”可以是3个或至少5个或至少10个或至少 20个加热器单元。 [0347] 图2至图12涉及具有至少两个“水平”的加热器模式——即具有较高加热器密度的内部区域210和具有相对较低加热器密度的外部区域214。在图13至图14所示的实施例中，一个或多个加热器单元具有至少“三个”水平。 [0348] OZS附加区域加热器(也即是，位于OZS附加区域周边202或OZS附加区域218的内部的加热器)包括OZS附加区域周边加热器，每个加热器定位在或接近于OZS附加区域周边202，并分布为围绕OZS附加区域周边202。在一些具体实施例中，OZS附加区加热器主要是OZS附加区周边加热器——这是类似于由一些实施例所提供的特征，上述外部区域加热器228主要是外部区域周边加热器236。 [0349] 对于本发明，OZS 210指由它的周边202所包围的整个区域，它也是外部区域214的外面。 [0350] 在图13所示的例子中，由OZS附加区218的周边202所包围的面积是由外部区域周边202所包围的面积的四倍，在OZS附加区218内的平均加热器间距是外部区域214内的间距的约两倍。在图13所示的实施例中，内部区域210的周边204、外部区域214的周边208和OZS附加区218的周边202是正六边形的形状，并具有各自等于2s，4s和8s的边长。在图13所示的例子中，内部区域210的平均加热器间距是等于s，外部区域214的平均加热器间距是约等于2s，和OZS附加区218的平均加热器间距是约等于4s。在不同的实施例中，OZS附加区218的周边202是凸起或基本上凸起的。 [0351] 在不同的具体实施例中，OCS附加区218与外部区域214之间的关系是类似于在外部区域214和内部区域210之间的关系。因此，在一些具体实施例中，以此类推，在此描述的在外部区域214和内部区域210之间的关系的任何特征也可被提供用于OCS附加区218与外部区域214之间的关系。这些特征包括但不限于：与加热器间距(例如，在相邻的在内部区域214的加热器比在外部区域加热器210的加热器之间的更小的平均间距)、加热器密度(例如，在内部区域214的比在外部区域210更高的密度)、内部区域周边204和/或外部区域周边208的尺寸(例如，涉及纵横比或涉及在由它们的周边204、208所包围的外部区域面积与内部区域面积的比)、到最近的加热器的平均距离、加热器在内部区域和/或外部区域的分布和/或散布、沿着内部区域周边204和/或外部区域周边208的加热器分布有关的特征，或任意其他特征(例如，包括但不限于：与加热器位置有关的特征)。 [0352] 正如上面指出的，在外部区域214的周边208的例子中，在不同实施例中，OZS附加区218的周边202可通过加热器的位置来限定(也就是，形成一些环形的簇，其中相邻的位置具有显著更低的加热器密度)。 [0353] 在图13所示的例子中，生产井224是被设置在内部区域210、外部区域214和OZS附加区218的每个区域，并在图13中分布被标记为内部区域生产井224I、外部区域生产井224O和OZS附加区生产井224A。在图13所示的实施例中，生产井的密度在最内部区域(即内部区域210)是最大的，在最外部区域(即附加区域218)是最小的，在“中介”区域(即外部区域214)具有中间值。特别地，在内部区域210生产井密度与外部区域214生产井密度之间的比率是3；在外部区域214生产井密度与OZS附加区生产井密度之间的比率也是 3。 [0354] 在图13所示的特定例子中，外部区域214的周边202与OZS附加区218的周边208是类似的形状。正如在图13至图14中所示，这并不是限制。 [0355] 即使外部区域214的周边208与内部区域210的周边204不必然是类似的形状，但它们可共享特定的形状属性——例如，纵横比(参见例如图10A-10B)或在此讨论的任何其它形状相关的参数。 [0356] 本发明的具体实施例涉及“加热器”模式。该加热器可以是电加热器，例如导管中导体或矿物绝缘的加热器；井下气体燃烧器；或由例如过热蒸汽、油、CO2或熔融盐等高温传热流体所加热的加热器。由于加热器的外部区域214可以通电比热器内部区域更长的时间，四倍或八倍的更长时间(参见图13A)，具有高可靠性和长寿命的加热器可优选地用于外部区域214或OZS附加区218。熔盐加热器具有很长的寿命，因为它们工作在几乎恒定温度下而没有热点，在许多化工厂和炼油厂的应用中，熔盐加热器已经被不停机地运转了几十年。此外，熔盐加热器可具有非常高的能量效率，接近80％，在所述贮存器的使用寿命期间，大部分热能将从在具有最长间距的区域的加热器被供应到油页岩。 [0357] 图15A是一种示例性的电加热器的图像。图15B是一种示例性的熔盐加热器的图像。图15C是一种示例性的井下燃烧加热器的图像。图15D是图15C所示的加热器的井下部分的横截面图。为了另外讨论加热器的类型和它们的多种不同特征，本领域技术人员可参考美国专利US 7,165,615、US 6,079,499、US 6,056,057和美国专利申请US2009/0200031，它们都以整体在这里全部纳入作为参考。在一些具体实施方式中，熔盐是连续流经加热器的。例如，热熔盐(例如，由气体熔炉加热)可以被连续迫使通过熔盐加热器以代替在加热器内由于熔盐损失到地层的热能。 [0358] 图15E显示了基于水平对流的加热器的方案。虽然热传输流体的来源是显示在附图中，在地表之上，但是这并不是必需的——可替代地或附加地，可以在一个或多个地下位置加热该热传输流体。 [0359] 图16A-16D涉及“主要通过燃料燃烧来供能的加热器”。在图16A所示的实施例中，燃料(例如化石燃料)被燃烧，燃料燃烧的热能产生蒸汽，该蒸汽驱动蒸汽涡轮机以致发电。该电加热器(例如，类似于图8)是通过燃料燃烧发电来供能的。可以被燃烧的燃料的例子包括但不限于：甲醇、天然气、丙烷、废气、煤和氢气。在图16B所示的实施例中，汽油涡轮机是通过汽油燃烧来供能，它产生供应到电加热器的电能。“主要通过燃料燃烧来供能的加热器”的其他例子是显示在图16C至图16D中(也就是，图15E所示的加热器的特殊例子)，其中，所产生的电(也就是，从蒸汽涡轮机或汽油涡轮机产生)是被用于电阻加热某种材料(例如，铁磁性材料)，该材料热接触于热传输流体(热传输流体的一个例子是熔盐；另一个例子是合成油；另一个例子是熔金属)。在图16C-16D所示的实施例中，热传输流体是在地表之上被加热，其中电阻加热的材料(也就是，它接受来自化石燃料的燃烧产生的电流)是定位在地表之上的储存罐内。这不是限制性例子。可替代地或附加地，热传输流体可在地下被加热——例如，电流(也就是，从燃料燃烧产生的电流)流经的电阻加热材料可被定位在地下。图16A-16D所示的实施例涉及这样的情形，其中燃烧的热能是被用于发电。这不是限制性例子。“主要通过燃料燃烧来供能的加热器”的其他实施例是显示在上面所讨论的图15C-15D中。 [0360] 与图15C-15D和图16A-16D所示的“主要通过燃料燃烧来供能”的加热器相比，图17A-17B所示的加热器是“主要通过风力发电来供能”的加热器。在图17A所示的实施例中，从风产生的电被用于电阻加热某种材料(例如，铁磁性材料)，该材料热接触于热传输流体。在图17A所示的实施例中，热传输流体是在地表之上被加热的，其中电阻加热材料(也就是，它接受来自风产生的电)是定位在地表之上的储存罐内。这不是限制性例子。可替代地或附加地，热传输流体可在地下被加热——例如，该电阻加热材料(也就是，从风产生的电流流经的材料)可被定位在地下。在图17B所示的实施例中，电加热器是通过风力发电来供电的。 [0362] 在一些具体实施例中，涡轮机可以是微型涡轮机——例如，购自Capstone涡轮机公司(美国)。 [0363] 现在参见图18至图19。在内部区域中，至少大部分或至少2/3的加热器是主要通过风力发电来供能的。 [0364] 相反，在外部区域中，至少大部分或至少2/3的加热器是主要通过燃料燃烧来供能的——来自燃烧的燃料的热流体可在地下直接循环(参见图15C-15D)或者来自燃料燃烧的热能可被用于发电(参见图16A-16C)。 [0365] 现在参见图20至图21。在内部区域中，至少大部分或至少2/3的加热器是主要通过燃料燃烧来供能的——来自燃烧的燃料的热流体可在地下直接循环(参见图15C-15D)或者来自燃料燃烧的热能可被用于发电(参见图16A-16C)。 [0366] 相反，在在外部区域中，至少大部分或至少2/3或者至少大量的加热器是主要通过风力发电来供能的。 [0367] 一些具体实施例涉及“相邻加热器”或“在相邻加热器之间的平均间距”。参见图22A-22B。在图22A中，加热器是根据其图2A-2D中所示的相同加热器模式来安排的，加热器被如下标记：7个外周加热器被标记为220A-220G，9个内部区域加热器被标记为220H-220P。图22B显示了图22A的加热器模式的一部分。 [0368] 从图22A中清楚可见，一些加热器可被称为“彼此邻居”(例如，加热器220C和220D是“邻居”，加热器220C和220J是“邻居”，加热器220J和220K是“邻居”)而对于其它加热器，这一点就不正确。“加热器对”(220C，220L)的加热器220C和220L显然不是“邻居”。这是因为“加热器连接线区段”Seg_Connect(220C,220L)连接加热器对(220C， 220L)的加热器(也就是，连接它们各自的截面的几何中心)，长度为 截面为至少 一个较短的“加热器连接线区段”，正如图22B所示。特别地，“加热器连接线区段”Seg_Connect(220C,220L)穿过(i)具有长度为 的Seg_Connect(220D,220K)以及(ii)长度为2s的Seg_Connect(220D,220J)。 [0369] 图22C显示了在图22B中相同的加热器——显示了“相邻加热器对”的线区段。在图22C所示的实施例中，邻接的加热器对是以下：{加热器220C，加热器220D}；{加热器 220D，加热器220E}；{加热器220E，加热器220L}；{加热器220K，加热器220L}；{加热器 220J，加热器220K}；{加热器220C，加热器220J}；{加热器220D，加热器220J}；{加热器 220D，加热器220K}；{加热器220D，加热器220L}。 [0370] 图23A显示了如图2A-2D和图22A所示的相同的加热器模式。在图22中，显示了在相邻的加热器之间的线。在外部区域214内，平均线的长度，或平均“加热器间隔”是约1.95s，或略小于2s。在内部区域210内，平均线的长度，或平均“加热器间距”正好是s。 [0371] 图23B显示了相邻加热器之间的“连接的线段”。在内部区域210的示例的图23B，平均线的长度，对应于该平均加热器间隔正好为s。 [0372] 两个加热器，加热器A、加热器B是“邻近加热器”，如果它们之间的连接线片段(即在它们各自的几何中心之间)不会横断在地下地层的两个其他加热器，加热器C、加热器D之间的连接线区段。如果“加热器连线段”的大部分长度是定位在地下地层的区域内时，“在相邻加热器之间的加热器连线段”是“常驻在”该地下地层的区域内(即它的二维横截面)。 [0373] 图23C-24分别显示了在相邻加热器之间的“连接线”。 [0374] 对于本发明，术语“在相邻加热器之间的平均距离”和“平均加热器间距”是同时采用的。 [0375] 本发明的实施例涉及内周边加热器232、外周边加热器236和“OZS附加区周边加热器”。如前所述，在一些具体实施例中，加热器的位置确定内部区域210的周边204、外部区域214的周边208或OZS附加区218(照此类推，周边202)。在本例中，内周边加热器232、外周边加热器236和OZS附加区加热器分别被定位在周边204、208、202。 [0376] 可替代地，这些周边204、208、202可通过预定的形状来确定——例如矩形或正六边形或任何其它形状。对于后面的情况，内部周边加热器232不需要被精确定位在内部区域周边204——这是足够使该加热器被定位为接近内部周边——例如，在内部区域201内或在外部区域214内“接近内部周边”的位置。类似地，对于外部区域周边208或OZS附加区周边202，相同特征是真的。 [0377] 在图25A-25B中显示：(i)在内部区域210的内部610的位置；(ii)在内部区域210的位置614，它们是“基本上在”内部区域周边204“上”；(iii)在内部区域214的位置618，它们是“基本上在”内部区域周边204“上”；(iv)在外部区域214的“内部”的位置622(也就是，远离内部区域周边204和外部区域周边208)；(iv)在外部区域214的位置 626，它们是“基本上在”外部区域周边208“上”；(v)外部区域214之外的位置626，它们是“基本上在”外部区域周边208“上”。 [0378] 对于在内部区域210内的每个候选位置614，它们是“基本上在”内部区域周边204“上”，在(i)从候选位置614到在内部区域周边204上的最近位置的距离与(ii)从候选位置614到内部区域210(也就是，由内部区域周边204所包围的区域)的几何中心的距离之间的比率是最大0.25或最大0.2或最大0.15或最大0.05。 [0379] 对于在外部区域214内的每个候选位置618，它们是“基本上在”内部区域周边204“上”，在(i)从候选位置618到在内部区域周边204上的最近位置的距离与(ii)从候选位置618到在外部区域218上的最近位置的距离之间的比率是最大0.25或最大0.2或最大0.15或最大0.05。 [0380] 对于在外部区域214内的每个候选位置626，它们是基本上在外部区域周边208上，在(i)从候选位置626到在外部区域周边208上的最近位置的距离与(ii)从候选位置626到在内部区域周边204上的最近位置的距离之间的比率是最大0.25或最大0.2或最大 0.15或最大0.05。 [0381] 对于外部区域周边208之外的每个候选位置630，它们是基本上在外部区域周边208上，在(i)从候选位置630到在外部区域周边208上的最近位置的距离与(ii)从候选位置630到由外部区域周边208所包围的区域的几何中心298的距离之间的比率是最大 1.25或最大1.15或最大1.05。 [0382] 现在参考图26A-26B。如上所述，当加热器“是分布在”外部区域214的周边208周围，这意味着加热器(也就是，它们是位于外部区域周边208上或附近)是呈现在外部区域周边208的每隔90度扇区上。 [0383] 这是显示在图26A-26B中。在图26A中，可以将地下地层的横截区域划分为对应于四个90°扇区(也就是，由于360°的商，四个区是90°)的四“象限”，相对于任意的“参考线316”，起始在外部区域214的几何中心。图26A-26B显示了参考线316的各个方向。 [0384] 在参考线316的方向相对于加热器模式被固定之后，可以相对于参考线316将地下地层的横截面限定为四个象限Q1160、Q2162、Q3164和Q4166。将地下地层划分为四个象限，也将外部周边208划分为四个部分——在图26A中，这四个部分被定义为：(i)外部区域周边208的部分，定位于在点402和404之间的Q1160；(ii)外部区域周边208的部分，定位于点402和408之间的Q2162；(iii)外部区域周边208的部分，定位于点406和408之间的Q3164；(iv)外部区域周边208的部分，定位于点406和404之间的Q4166。因此，在图26A中，这四个部分是通过在外部区域周边208上的四个点来确定，被命名为点402、404、406和408。在图26B中，与参考线316的不同方向相关联，这四个部分是通过点422、424、 426和428来确定的，所有这些点是位于外部区域周边208上。 [0385] 对于本发明，当加热器是“呈现”在外部区域周边208的每隔90度扇形区上，然后不顾参考线316的方向，相对于参考线316限定四个象限(也就是，对于任意参考线方向)，在四个象限的每个象限中至少有一个外部周边加热器236。这个概念可被概括为72度的扇区(也就是，将地下横截面划分为五个相等区域，而不是四个象限)、60°扇区(即六个相等的部分或“六分区”)和45度的扇区(即八个相等部份或“八分区”)。 [0386] 现在参见图27-28。 [0387] 本发明的实施例涉及“加热器之间的距离”或“加热器与位置之间的距离”的特征，其中“距离”和“位移”可以互换使用。如上所述，除非另有说明，任何“距离”或“位移”是指限制在二维横截面内的距离或者位移，对此限定加热器模式——例如，包括但不限于图2-11和15-16中所示的任何加热器模式。 [0388] 特别地，本发明的实施例涉及设备和方法，藉此(i)由于相对“高”的加热器密度和由于内部加热器226分布在整个内部区域210，内部区域210的显著部分是“非常接近”于最近的加热器；(ii)由于相对“低”的加热器密度和由于大多数外部区域加热器228是被安排在或接近于外部周边208的特征，外部区域214的显著较小的部分是“非常接近”于最近的加热器。这样，在内部区域210内的产率增加显著快于在外部区域214内的产率增加。 [0389] 参见图27-28，需要指出的是，“加热器之间的距离”是指在各个加热器的几何中心之间的距离。除非另有说明，“加热器的几何中心”310是加热器截面与任意加热器模式特征被定义的地下的二维横截面共平面的几何中心。正如由图27A-27B所证明，加热器横截面不需要是圆形。正如由27A-27B所证明，“加热器之间的距离220”是在它们各自的几何中心310之间的距离，它不需要是在加热器表面上的位置之间的距离。 [0390] 一些实施例涉及在地下地层内的位置(在图28A-28D中由“x”指示)与其中一个加热器之间的“距离”或“位移”。除非另有说明，这个“距离”或“位移”是：(i)在由地下的二维截面在所限定的平面内的距离D，任意加热器模式是被限定在该地下的二维截面内；(ii)在位置“X”与加热器的几何中心310之间的距离D。在图28A和28B所示的实施例中，在位置“X”和加热器220之间的距离，是由在加热器几何中心310与位置“X”之间的距离来定义的，即使对于位置“X”是在加热器220内但离开加热器几何中心310的情形。 [0391] 图29A-29C显示了实质凸起形状的概念。如果候选形状720是凸起时，按照定义，也实质上是凸起的。如果候选形状720不凸起，可以根据以下两种理论上的凸形之一来确定候选形状720是否实质上凸起：(i)包围凸形722的最小面积——即完全包围所述候选形状720的最小凸形(即最大面积)；(ii)被凸形724包围的最大面积——即完全在候选形状720内的“最大”凸形(即最大面积)凸状。 [0392] 可以将第一面积比定义为以下之间的比：(i)围成的区域最单元域包围的凸状722和(ii)包围的区域候选形状720。可以将第二面积比定义为以下之间的比：(i)包围的区域候选形状720和(ii)围成的区域最单元域包围的凸状724。 [0393] 对于本发明，如果这些面积比中的一个或两个是最大“极限”时，候选形状720是“基本上凸的”。除非特别指明，这个极限最大为1.3。在一些具体实施例中，该极限可以是最大1.2或最大1.15或最大1.1或最大1.05。 [0394] 如果这些面积比中的一个或两个最大是值X，候选形状720的“凸形公差值”被称为X。因此，正如在前面段落所述，在不同实施例中，该“凸形状公差值”是最大1.2或最大1.15或最大1.1或最大1.05。 [0395] 正如上所述，对于本发明，“空间加热器密度”是根据储层工程的原理而被定义的。例如，如图2A所示的加热器，19个加热器是内部区域加热器226，被定位在内部区域周边 204上或在内部区域210内，而12个加热器是外部区域加热器228，被定位在外部区域周边 208或在外部区域214内。 [0396] 图30显示了图2A所示的加热器模式的一部分，其中加热器被标记，正如在图22C中那样。为了密度的目的，可以围绕每个加热器几何中心(也就是，作为在地下地层的横截面内的加热器“位置点”，加热器(井)模式被限定在地下地层中)绘制“直接相邻区域圆圈”，该圆圈的半径等于到最近的邻近加热器的距离的一半。 [0397] 在图30所示的实施例中，环绕加热器220A、220C和220G、220E和220G(也就是，所有都被定位在外部六边形208的顶点上)的直接相邻区域圆圈的半径等于a，环绕加热器220B、220D和220F的直接相邻区域圆圈的半径是 而围绕内部区域加热器220H-220P的直接相邻区域圆圈的半径是 [0398] 对于图2A所示的加热器模式的方案，“外六角顶点”加热器(参见，例如，在图30中标记为220A、220C、220E和220G的外部区域加热器)是外部区域加热器，它们被定位在外六边形208的顶点上，“外六角中间侧”加热器(参见，例如，在图30中标记为220B、220D和220F的外部区域加热器)是外部区域加热器，被定位在外六边形208的相邻顶点之间的中间位置，“内部六边形顶点”加热器(参见，例如，在图30中标记为220H、220J、220L和220N的内部区域加热器)是内部区域加热器，被定位在内部六边形204的顶点上，而“内六角中间侧”加热器(参见，例如，在图30中标记为220I、220K和220M的内部区域加热器)是内部区域加热器，被定位在内外六边形204的相邻顶点之间的中间位置。 [0399] 由中心在“外六边形顶点”加热器的各个直接相邻区域圆圈所包围的精确的1/3区域是在外部区域214内。因此，可以说，这些加热器的每个加热器的1/3是“属于”外部区域214，而这些加热器的每个加热器的2/3是“属于”外部区域214的外部的区域(也就是不由外部区域周边208所包围)。 [0400] 由中心在“外六边形顶点”加热器的各个直接相邻区域圆圈所包围的精确的1/3区域是在外部区域214内。因此，可以说，这些加热器的每个加热器的一半是“属于”外部区域214，而这些加热器的每个加热器的另一半是“属于”外部区域214的外部的区域(也就是，不由外部区域周边208所包围)。 [0401] 由中心在“内六边形顶点”加热器的各个直接相邻区域圆圈所包围的精确的1/3区域是在内部区域210内。因此，可以说，这些加热器的每个加热器的1/3是“属于”内部区域210，而这些加热器的每个加热器的2/3是“属于”外部区域214。 [0402] 由中心在“内六边形顶点”加热器的各个直接相邻区域圆圈所包围的精确的一半区域是在内部区域210内，而精确的另一半区域是在外部区域214内。因此，可以说，这些加热器的每个加热器的一半是“属于”外部区域214，而这些加热器的每个加热器的另一半是“属于”内部区域210(也就是，不由外部区域周边208所包围)。 [0403] 对于图2A所示的加热器模式，为了计算加热器的空间密度的目的，“属于”内部区域210的加热器的总数量包括：(i)七个“内置”加热器226，被定位在内部区域210内，而不在内六边形204(也就是，包括加热器220O和220P)的周边上；(ii)对于总数3个加热器，六个内部区域加热器226的一半的每个加热器，被定位在内六边形204(也就是，包括加热器220I、220K和220M)的相邻顶点之间的中间位置；以及(iii)对于总数2个加热器，六个内部区域加热器226的1/3的每个加热器，被定位在内六边形204(也就是，包括加热器220H、220J、220L和220N)的顶点。因此，共有7+3+2＝12个加热器属于内部区域210，用于计算加热器空间密度的目的。 [0404] 对于图2A所示的加热器模式，为了计算加热器的空间密度的目的，“属于”外部区域214的加热器的总数量包括：(i)对于总数3个加热器，六个内部区域加热器226的一半的每个加热器，被定位在内六边形204(也就是，包括加热器220I、220K和220M)的相邻顶点之间的中间位置；以及(ii)对于总数4个加热器，六个内部区域加热器226的2/3的每个加热器，被定位在内六边形204(也就是，包括加热器220H、220J、220L和220N)的顶点；(iii)对于总数3个加热器，六个外部区域加热器228的一半的每个加热器，被定位在外六边形208(也就是，包括加热器220B、220D和220F)的相邻顶点之间的中间位置；以及(iv)对于总数2个加热器，六个外部区域加热器228的1/3的每个加热器，被定位在外六边形 208(也就是，包括加热器220A、220C、220E和220G)的顶点。因此，可以说，共有3+4+3+2＝ 12个加热器属于外部区域214，用于计算加热器空间密度的目的。 [0405] 在图2A所示的例子中，12个加热器属于内部区域210，12个加热器属于外部区域214。由于外部区域214的面积是内部区域210的面积的三倍，因为属于内部区域210和外部区域214的加热器的数量是相同的，在内部区域210内的加热器空间密度可以被称为是在外部区域214内的加热器空间密度的三倍。 [0406] 一般来说，为了计算任何给定区域的“加热器空间密度”(即地下的横截面)：(i)对于在给定区域或相对接近给定区域的地层内的每个加热器，确定最近的相邻加热器的距离；(ii)对于每个加热器，确定围绕每个加热器几何中心(也就是，具有等于到最近的相邻加热器的距离的一半的半径)的“直接相邻区圆圈”；(iii)对于在地层中的每个加热器，计算定位在给出区域内的直接相邻区圆圈的一部分，以确定加热器的该部分(即在0至1之间)是否属于给定区域；(iv)确定属于给出区域的加热器的总数量；以及(v)通过给出区域的面积除以这个数量。 [0407] 在图4A所示的例子中，恰好16个加热器属于内部区域210，恰好16个加热器“属于”外部区域214。因此，在图4A所示的实施例中，在(i)内部区域210中的加热器空间密度与(ii)外部区域214中的加热器空间密度之间的比率恰好是3。 [0408] 在不同的具体实施例中，在内部区域210和外部区域214的加热器空间密度之间的空间密度比是至少1.5或至少2，或至少2.5和/或至多10或至多7.5或至多5或至多4。 [0409] 一些实施例涉及到在地下地层的某个位置的“最近的加热器”。在图31所示的例子中，位置A 2242(以星号标记)是比任意其他加热器更接近于加热器“A”2246。因此，“在位置A到最近加热器的距离”是在位置“A”2242与加热器“A”2246之间的距离。在图31所示的例子中，位置B 2252(以交叉标记)是比任意其他加热器更接近于加热器“B”2256。因此，“在位置B到最近加热器的距离”是在位置“B”2252与加热器“B”2256之间的距离。 在图31所示的例子中，位置C 2262(以交叉标记)是比任意其他加热器更接近于加热器“C”2266。因此，“在位置B到最近加热器的距离”是在位置“C”2262与加热器“C”2266之间的距离。 [0410] 在图32所示的实施例中，正好两个加热器被布置成使得“加热器P”2102被定位于点(0，1)，而“加热器Q”2104被定位于点(2，1)。这样，在区域“K”2106的所有位置是更接近于加热器“P”2102，相比于接近加热器“Q”2104，而在区域“L”2108内的位置是更接近于加热器“Q”2104，相比于接近加热器“P”2102。在区域“K”2106与区域“L”2108之间的边界上的位置对于这些加热器是等距的。 [0411] 一些实施例涉及在地下地层的某个区域内的“平均距离”或者在地下地层内的曲线(例如，诸如区域周边204或208或202的封闭曲线)上的“平均距离”。在曲线LOC∈AREA或LOC∈CURVE的区域内的每个位置是与到最近的加热器(或加热器井)的距离相关联的——这是在地下地层的横截面内的距离，加热器模式是被定义为到在横截面内的加热器几何中心的距离(参见图27-28)。该加热器是在该区域内或在该曲线上到位置LOC∈AREA或LOC∈CURVE的“最近的加热器”，该加热器不需要被定位在“区域”AREA内或曲线上。 [0412] 严格地说，地下地层的区域或曲线是点的轨迹。该轨迹的每个给定点是与描述到最接近的给定点的加热器的距离的各个距离值相关联的。通过在区域内或在曲线上将这些值在所有点上平均化，可以在区域内或在曲线上计算到最近的加热器的平均距离。 [0413] 图33-36显示了一些相对简化的实施例。 [0414] 图33A显示了(i)单个加热器A 2090，被定位于原点，以及(ii)区域A 2032，由线x＝0,x＝1,y＝0,y＝1为边界。在图33A所示的例子中，对于在区域A 2032中的任意点(x0，y0)点，到最近的加热器的距离是与到原点的距离相同的，即 为了确定在区域A内到最近加热器的平均距离，能够计算出整体： [0415] (方程式2)。 [0416] 在区域A内的“到最近加热器的平均距离”(即在这种情况下，到位于原点的加热器A 2090的距离)可以由在(i)区域A 2032的几何中心——即点(1/2，1/2)与(ii)加热器A 2090之间的距离来近似得到。 [0417] 对于图33A中所示的特定区域，方程式2是有效的。对于地表下的任意区域REGION，比任意其它加热器更接近于HEATER_H的整体，到最近的加热器或AVG_NHD(NHD是“最近加热器距离”的缩写)的平均距离是由下式给出： [0418] (方程式3)， [0419] 其中，LOC是在REGION内的位置，dLOC是在REGION内的位置LOC的地下地层的无穷小的部分的尺寸(即面积或体积)，而DIST(LOC,HEATER_H)是在HEATER_H与位置LOC之间的距离。 [0420] 在图33所示的例子中，仅存在单个加热器——也就是，加热器A 2090被定位于原点。图33B的区域B 2032是由线x＝0,x＝0.5,y＝0,y＝1为边界。对于图18B所示的例子，方程式2产生AVG_NHD((Region B)＝0.59。这可由在区域B的几何中心和加热器A 2090之间的距离来近似得到，或0.56。 [0421] 方程式3假设在地下地层中只存在一个加热器。方程式3可被概括为：对于地下，其中加热器{H1,H2,…Hi…HN}(即对于任意正整数n)被安排在各个位置 {LOC(H1),LOC(H1),…LOC(Hi),…LOC(HN),}。在这种情况下，在地下地层内的任何位置LOC是与各个最近加热器HNEAREST(LOC)相关联的，该最近加热器是选自{H1,H2,…Hi…HN}。在图32的实施例中，对于在区域K 2106内的所有位置，最近加热器HNEAREST(LOC)是位于(0，1)的加热器P 2102。在图6的例子中，对于在区域L 2108内的所有位置，最近加热器HNEAREST(LOC)是位于(2，1)的加热器Q 2104。 [0422] 对于在地下地层内的位置LOC，最近的加热器距离NHD(LOC)是被定义为DIST(LOC,HNEAREST(LOC))，——在位置LOC与它的关联的最接近的加热器之间的距离。因此，方程式3可被概括为： [0423] (方程式4)。 [0424] 对于图20所示的实施例，四个加热器是被设置在地下地层内——加热器A 90位于原点，加热器B 2092位于点(0，2)，加热器C 2094位于点(2，2)，加热器D 2096位于点(2，0)。在本实施例中，想要计算在区域C 2036中的平均加热器距离，该区域C是由四条线x＝0,x＝2,y＝0,y＝2所包围的所有位置所限定的。区域C 2036可被分为四个子区域A1-A4 2080、2082、2084、2086。对于在子区域A1 2080内的任意位置LOCA1，最近加热器HNEAREST(LOCA1)是加热器B 2092。对于在子区域A3 2084内的任意位置LOCA3，最近加热器HNEAREST(LOCA3)是加热器A 2090。对于在子区域A2 2082内的任意位置LOCA2，最近加热器HNEAREST(LOCA2)是加热器C 2094。对于在子区域A4 2060内的任意位置LOCA4，最近加热器HNEAREST(LOCA4)是加热器D 2096。 [0425] 通过对称性，显然，图34所示的在区域C 2036内到最近加热器的平均距离AVG_NHD(REGION C)是等于图33A所示的在区域A 2032内到最近加热器的平均距离AVG_NHD(REGION A)，或0.765。 [0426] 对于图35A所示的例子，五个加热器被设置在地下地层——加热器A 2090位于原点，加热器B2092位于(0，2)，加热器C 2094位于点(2，2)，加热器D 2096位于点(2，0)和加热器E 2098位于点(1，1)。在这个实施例中，想要计算在区域C 2036中的平均加热器距离，该区域C是由四条线x＝0,x＝2,y＝0,y＝2所包围的所有位置所限定的。区域C 2036可被分为八个子区域B1-B8 2060、2062、2064、2066、2068、2072、2074。对于在子区域B1 2060内的任意位置LOCB1，“最近加热器”HNEAREST(LOCB1)是加热器B 2092。对于在子区域B2 2062内的任意位置LOCB2，最近加热器HNEAREST(LOCB2)是加热器E 2098。对于在子区域B3 2082内的任意位置LOCB3，最近加热器HNEAREST(LOCB3)是加热器E 2098。对于在子区域B42060内的任意位置LOCB4，最近加热器HNEAREST(LOCB4)是加热器C 2094。 [0427] 对于在子区域B5 2068内的任意位置LOCB5，“最近加热器”HNEAREST(LOCB5)是加热器A 2090。对于在子区域B6 2070内的任意位置LOCB6，最近加热器HNEAREST(LOCB6)是加热器E 2098。对于在子区域B7 2072内的任意位置LOCB7，最近加热器HNEAREST(LOCB7)是加热器E 2098。对于在子区域B8 2074内的任意位置LOCB8，最近加热器HNEAREST(LOCB8)是加热器D2096。 [0428] 通过对称性，显然，图35A所示的在区域C 2036内到最近加热器的平均距离AVG_NHD(REGION C)是等于图33B所示的在区域B 2034内到最近加热器的平均距离AVG_NHD(REGION B)，或0.59。 [0429] 在图35A所示的例子中，有四个角部加热器和第五个更为中央的加热器E2098，它被准确地设置在正方形区域的中心。在图35B所示的例子中，有四个角部加热器——然而，第五多个中央加热器E’98’是被定位于正方形的一条侧边的中心，而不是在正方形的中心。在图35A和图35B所示的例子中的加热器密度是相同的。然而，图35B所示的例子中的“到最近的加热器的平均距离”为约0.68，或比图35A所示的例子大约15％。这是因为加热器在图35B所示的例子的区域C 2038内的较低均匀分布导致的。 [0430] 上述实施例涉及子地下地层的区域内到最近的加热器的平均距离。对于任何点的集合，也可以计算“到最近的加热器的平均距离”——例如，沿着线，或沿着曲线，或沿着多边形的周边。 [0431] 在图36所示的实施例中(即在本实施例中，正好有一个加热器是位于地下地层中)，沿着区域A 2032的周边2052的“到最接近的加热器的平均距离”是由下式给出： [0432] (方程式5) [0433] 一般来说，对于曲线(例如闭合曲线)C，到最近的加热器的平均距离是由下式给出： [0434] (方程式6) [0435] 其中，位置LOC是在曲线C上的位置。曲线的实施例为内部区域周边204或外部区域周边208。 [0436] 图37A显示了内部区域210和外部区域214的部分(以及它们的周边204、208)，加热器可位移或加热器的几何中心可位移最大第一极限距离diam1/2。Diam1是以每个加热器几何中心310为圆心的圆的直径。在图8中的阴影位置是内部区域和外部区域的从一个或多个加热器210位移小于距离Diam1的那些部分。在图8所示的实施例中，每个有阴影的圆具有围绕内部区域210的约3-5％的面积。 [0437] 由于大量的加热器是位于整个内部区域210中，加阴影的内部区域210的部分是显著的——例如，内部区域210的至少30％或至少40％或至少50％或至少60％或至少70％的面积有阴影。由于大量的加热器是定位在整个内周边204的周围，有阴影的内周边 204的部分是显著的——例如，内周边204的至少30％或至少40％或至少50％或至少60％或至少70％的长度有阴影。相反，由于在外部区域210中更低的加热器密度，外部区域210有更少的部分被加阴影。 [0438] 在图37B所示的例子中表明，当极限距离是从第一极限距离增加到第二极限距离时，外周边208的部分是可供“加热器位移”或“加热器几何中心位移”最大第二极限距离，该部分是显著的——例如，外周边208的至少30％或至少40％或至少50％或至少60％或至少70％的长度。 [0439] 在一个实施例中，限定在地下地层内(即在限定加热器模式的平面内)的位置(例如，参见图37A的有阴影的圆)的圆的面积是内部区域210的面积的5％。在这个例子中，内部区域210的半径等于内部区域210 或内部区域210的面积的平方根的约12.6％(或约1/8)，其中内部区域210的面积的平方根具有长度的尺寸。 [0440] 本发明的实施方式涉及这样的装置和方法，对于地下地层的横截面，以及对于等于内部区域204的面积的1/8的极限长度或极限距离，(i)内部区域210的显著部分是由有阴影的圆所覆盖，该圆的半径等于极限距离，该圆的面积等于内部区域204的面积的约5％；(ii)仅有非常小部分的外部区域214是由有阴影的圆所覆盖，该圆的半径等于相同的极限距离，这是由于更低的加热器密度。在一些具体实施例中，相当大部分的内周边204的长度是由有阴影的圆所覆盖。在一些具体实施例中，第二极限距离等于上述“极限距离”的两倍(例如，等于内部区域210的面积的平方根的四分之一)，外周边208的长度的“主要部分”是由有阴影的圆所覆盖。 [0441] 在一个具体实施例中，可以设置极限距离或极限长度为内部区域204的面积的八分之一，以致由半径为“极限距离”的圆所包围的面积的量是等于内部区域204的面积的5％。 [0442] 根据这个极限距离，对于在图5A中所示的加热器模式，(i)超过50％以上(例如约60％)的内部区域210的加热器位移或“加热器几何中心位移”的距离小于这个极限距离，以及(ii)非常小部分，即约15-20％的外部区域214，加热器移动的距离小于这个极限距离。对于图3A所示的例子，根据这个距离极限，(i)在三分之二的内部区域210的井，加热器位移或加热器几何中心位移是小于这个极限距离；以及(ii)非常小部分，约1/3的外部区域210，加热器移动的距离小于这个极限距离。 [0443] 在两个例子中，在(i)加热器位移或加热器几何中心位移最大极限距离的内部区域210的一部分与(ii)加热器位移或加热器几何中心位移最大极限距离的外部区域214的一部分之间的比率是至少1.2或至少1.25或至少1.3或至少1.4或至少1.5或至少1.6或至少1.7或至少1.8或1.9。 [0444] 在图37A所示的例子中，约60％的内周边204的长度最大是加热器位移或加热器几何中心位移的这个极限距离，约60％的外周边208的长度最大是加热器位移或加热器几何中心位移的这个极限距离的两倍。在一些具体实施例中，超过75％的内周边204的长度最大是加热器位移或加热器几何中心位移的这个极限距离，而超过75％的外周边208的长度最大是加热器位移或加热器几何中心位移的这个极限距离的两倍。 [0445] 本发明的实施例涉及“控制装置”。控制装置可以包括模拟或数字电路的任意组合(例如，电流或电压或电功率调节器或电子定时电路)和/或计算机可执行代码和/或机械装置(例如，流量调节器或压力调节器或阀或温度调节器)或任何监控设备(例如，用于测量温度或压力)和/或其它设备。 [0446] 一些具体实施例涉及加热器模式和/或生产井和/或注入井。一些实施例涉及烃类流体生产的方法和/或加热地下地层的方法。除非特别指明，涉及加热器和/或生产井位置或模式的任何特征或其组合的特征可以这里所公开的任何方法来提供，即使在这里没有明确规定。此外，在本发明中公开了多种方法，每个方法提供它自己的各个特征。除非特别指明，在一些具体实施例中，任何一种方法的任何特征可以结合任何方法的其它特征，即使在没有明确规定。 [0447] 而且，任意“控制装置”可被编程以执行这里所公开的任意方法或组合。 [0449] 这里所引用的所有参考文献(包括但不限于：申请日为2013年4月24日的PCT/US13/38089和申请日为2012年11月25日的US 61/729,628)都以它们的整体引入作为参考。参考的对比文件不构成现有技术。 [0450] 这里所采用的冠词“a”和“an”是指该冠词的一个或多于一个(也就是，至少一个)的语法对象。通过实施例，“一个元件”是指一个元件或者多于一个元件。 [0451] 这里所采用的术语“包括”是指“包括但不限于”，可与术语“包括但不限于”替代地使用。 [0452] 这里所采用的术语“或”是可与术语“和/或”替代地使用，除非另外明确指出。 [0453] 这里所采用的术语“例如”是指“例如但不限于”，可与术语“例如但不限于”替代地使用。 [0454] 本发明已经采用具体实施例详细进行描述，但所提供的实施例并不应视为限制本发明的范围。所描述的具体实施例包括不同的特征，并非所有这些特征都是本发明的所有实施例所必需的。本发明的一些具体实施例仅采用一些特征或这些特征的可能的组合，本发明的具体实施例的变化已经被描述，本发明包含在已描述的这些具体实施例中说明的技术特征的不同组合，这是本领域技术人员所明确的。 |
||||||
QQ群二维码
意见反馈
意见反馈