本發(fā)明總體上涉及用于從各種地下地層、例如含烴地層加熱和生產(chǎn)烴、氫氣和/或其它產(chǎn)品的方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)：
從地下地層獲得的烴通常用作能源、原料和消費(fèi)品。對(duì)可利用烴資源枯竭的擔(dān)憂以及對(duì)所生產(chǎn)的烴整體質(zhì)量下降的擔(dān)憂已引起對(duì)用于可利用烴資源更高效地采收、加工和/或使用的工藝的開展。原地法可用來(lái)從以前無(wú)法觸及到和/或利用現(xiàn)有的方法進(jìn)行抽取成本特別高的那些地下地層開采烴材料?？赡苄枰淖兊叵碌貙又械臒N材料的化學(xué)性質(zhì)和/或物理性質(zhì)，以便更容易地從地下地層中開采烴材料和/或提高烴材料的價(jià)值。化學(xué)變化和物理變化可包括產(chǎn)生可開采流體的原地反應(yīng)、地層中烴材料的組成變化、可溶性變化、密度變化、相變和/或粘度變化。在北美洲、南美洲、非洲和亞洲發(fā)現(xiàn)了容納于相對(duì)可滲透的地層(例如含瀝青砂)中的重質(zhì)烴(重油和/或焦油)的大礦床。焦油可以地表開采，然后將其改質(zhì)成輕烴，例如原油、揮發(fā)油、煤油、和/或粗柴油。地表開采工序還可以將瀝青與砂分離。分離出來(lái)的瀝青可以利用傳統(tǒng)精煉方法轉(zhuǎn)變?yōu)檩p烴。開采和改質(zhì)瀝青砂的成本通常比從傳統(tǒng)儲(chǔ)油層生產(chǎn)輕烴顯著更高。一般的溫度測(cè)量方法在用于確定位于地下地層的用于在原地?zé)崽幚砉ば蛑屑訜岬募訜崞鞯臏囟确植紩r(shí)難以實(shí)施和/或?qū)嵤┏杀靖?。所希望的溫度分布包括沿著地下地層中的加熱器的長(zhǎng)度或一部分的多個(gè)溫度。熱電耦是一個(gè)可能的解決方案；然而，熱電耦在一個(gè)部位只提供 一個(gè)溫度，每個(gè)熱電耦通常需要兩條電線。因而，為獲得沿著加熱器的長(zhǎng)度的溫度分布，需要多對(duì)電線。在有些情況下，用于加熱器的井眼可能不能大得足夠收容進(jìn)行充分溫度監(jiān)測(cè)所需的多條電線。一個(gè)或更多個(gè)熱電偶(或其相聯(lián)的電線)失效的風(fēng)險(xiǎn)隨著地下井眼中多條電線的使用而增大。另外，安裝在高溫應(yīng)用(＞300℃)中的熱電偶可能遭受被稱為溫度測(cè)量漂移的現(xiàn)象的困擾。溫度測(cè)量漂移是重要的誤差來(lái)源。另一個(gè)可能的解決方案是利用光纜溫度傳感器系統(tǒng)。光纜系統(tǒng)提供沿著加熱器的長(zhǎng)度的溫度分布。但是，市場(chǎng)上可買到的光纜系統(tǒng)通常只具有最高大約300℃的工作溫度范圍，并且由于光纖和/或光纖涂層的軟化而會(huì)導(dǎo)致各種材料彼此粘附，從而易于造成機(jī)械損壞。因而，這些系統(tǒng)不適于測(cè)量在原地?zé)崽幚砉ば蚱陂g加熱地下地層時(shí)遇到的高溫。有些試驗(yàn)性光纜系統(tǒng)適于在這些高溫下使用，但是這些系統(tǒng)對(duì)于實(shí)施商業(yè)化生產(chǎn)過(guò)程(例如加熱器領(lǐng)域)來(lái)說(shuō)成本太高。因而，需要一種簡(jiǎn)單的低成本系統(tǒng)，其允許在沿著用于原地?zé)崽幚砉ば蛑械牡叵录訜崞鞯拈L(zhǎng)度的一個(gè)或更多個(gè)部位確定溫度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
在此所述的實(shí)施例總體上涉及用于處理地下地層的系統(tǒng)、方法和加熱器。在此所述的實(shí)施例總體上還涉及其中具有新穎性部件的加熱器。利用在此所述的系統(tǒng)和方法可以獲得這種加熱器。在某些實(shí)施例中，本發(fā)明提供了一種或多種系統(tǒng)、方法和/或加熱器。在有些實(shí)施例中，所述系統(tǒng)、方法和/或加熱器用于處理地下地層。在某些實(shí)施例中，一種用于確定沿著地下地層的開口中的絕緣導(dǎo)線的一個(gè)或更多個(gè)溫度的系統(tǒng)，包括：一定長(zhǎng)度的絕緣導(dǎo)線，所述絕緣導(dǎo)線包括電容不同的至少兩個(gè)絕緣段，其中電容不同的絕緣段包括用于絕緣的至少一種介電性能的不同驟變(takeoff)溫度。在某些實(shí)施例中，一種用于確定在地下地層的開口中的溫度的方法，包括：確定沿著位于開口中的絕緣導(dǎo)線的長(zhǎng)度的至少一種介電性 能，其中該長(zhǎng)度的絕緣導(dǎo)線包括電容不同的至少兩絕緣段，其中電容不同的段包括用于所述至少一種介電性能的不同驟變溫度；和當(dāng)達(dá)到其中至少一段的驟變溫度時(shí)，確定該長(zhǎng)度的絕緣導(dǎo)線的溫度為不同驟變溫度之一。在某些實(shí)施例中，一種使用位于地層的開口中的絕緣導(dǎo)線加熱器向地下地層提供熱量的方法，包括：確定絕緣導(dǎo)線加熱器中絕緣的一種或更多種介電性能與加熱器中的含水量之間的相關(guān)性；向加熱器提供電力，以向地層提供熱量；確定沿著加熱器的長(zhǎng)度的一種或更多種介電性能；和確定加熱器中的含水量。在某些實(shí)施例中，一種用于確定在一模式的絕緣導(dǎo)線加熱器中的熱流的方法，包括：確定在該模式的加熱器中的多個(gè)絕緣導(dǎo)線加熱器的長(zhǎng)度上的一種或更多種介電性能；基于所確定的介電性能，確定絕緣導(dǎo)線加熱器之間的一個(gè)或更多個(gè)溫差；和基于所確定的溫差，在該模式的加熱器中提供熱流圖像。在進(jìn)一步的實(shí)施例中，特定實(shí)施例的特征可以與其它實(shí)施例的特征組合。例如，來(lái)自一個(gè)實(shí)施例的特征可以與來(lái)自任一其它實(shí)施例的特征組合。在進(jìn)一步的實(shí)施例中，利用在此所述的任一方法、系統(tǒng)或加熱器，進(jìn)行地下地層的處理。在進(jìn)一步的實(shí)施例中，附加特征可以添加到在此所述的特定實(shí)施例中。附圖說(shuō)明對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，通過(guò)下面的詳細(xì)描述，并參照附圖，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)將變得顯而易見(jiàn)，其中：圖1顯示了用于處理含烴地層的原地?zé)崽幚硐到y(tǒng)的一部分的實(shí)施例的示意圖。圖2描繪了絕緣導(dǎo)線熱源的實(shí)施例。圖3描繪了絕緣導(dǎo)線熱源的另一實(shí)施例。圖4描繪了絕緣導(dǎo)線熱源的另一實(shí)施例。圖5描繪了在絕緣導(dǎo)線加熱器的一個(gè)實(shí)施例中的氧化鎂絕緣體的介電常數(shù)與溫度關(guān)系曲線的例子。圖6描繪了在絕緣導(dǎo)線加熱器的一個(gè)實(shí)施例中的氧化鎂絕緣體的損耗角正切(tanδ)與溫度關(guān)系曲線的例子。圖7描繪了在施加不同電壓的絕緣導(dǎo)線加熱器的一個(gè)實(shí)施例中的氧化鎂絕緣體的漏泄電流(mA)與溫度(°F)關(guān)系曲線的例子。圖8描繪了一定長(zhǎng)度的絕緣導(dǎo)線的實(shí)施例。圖9描繪了一模式的絕緣導(dǎo)線加熱器的實(shí)施例的俯視圖。雖然本發(fā)明適合于各種變形和替代方式，但是，在附圖中通過(guò)舉例的方式給出了具體實(shí)施例，這些實(shí)施例在這里將被詳細(xì)描述。附圖并不是按比例繪制的。但是，應(yīng)當(dāng)明白，附圖和詳細(xì)描述并不是要把本發(fā)明局限于所公開的具體形式，相反，本發(fā)明應(yīng)當(dāng)覆蓋落入由附帶的權(quán)利要求書所限定的本發(fā)明精神和范圍之內(nèi)的所有改進(jìn)、等同物或替代方案。具體實(shí)施方式下面的描述總體上涉及用于處理地層中的烴的系統(tǒng)和方法。這些地層可以被處理以便生產(chǎn)烴類產(chǎn)品、氫氣和其它產(chǎn)品?！褰涣麟?AC)″是指隨時(shí)間大體上以正弦的方式變向的電流。交流電在鐵磁導(dǎo)體中生成集膚效應(yīng)電荷流?！瀛h(huán)形區(qū)域″是外導(dǎo)管與位于外導(dǎo)管中的內(nèi)導(dǎo)管之間的區(qū)域。″API比重″是指在15.5℃(60°F)下的API比重。API比重通過(guò)ASTMMethodD6822或ASTMMethodD1298確定。″ASTM″是指美國(guó)實(shí)驗(yàn)和材料學(xué)會(huì)。在減少熱量輸出的加熱系統(tǒng)、設(shè)備和方法的上下文內(nèi)容中，術(shù)語(yǔ)″自動(dòng)″意思是這些系統(tǒng)、設(shè)備和方法以某種方式起作用，無(wú)需采用外部控制(例如諸如帶有溫度傳感器和反饋回路的控制器的外部控制器、比例-積分-微分(PID)控制器或預(yù)測(cè)控制器)。″瀝青/瀝清″是指可溶于二硫化碳的半固體粘性材料。瀝青/瀝清可從精煉作業(yè)獲得或由地下地層產(chǎn)生?！蹇赡虩N″是在25℃和一個(gè)絕對(duì)大氣壓下凝固的烴。可凝固烴可以包括碳數(shù)大于4的烴的混合物。″不可凝固烴″是在25℃和一個(gè)絕對(duì)大氣壓下不凝固的烴。不凝固烴可以包括碳數(shù)小于5的烴?！羼詈稀迨侵敢粋€(gè)或更多個(gè)物體或部件之間的直接連接或間接連接(例如，一個(gè)或更多個(gè)插入連接)。詞語(yǔ)″直接連接″是指物體或部件之間的直接連接，物體或部件彼此直接連接，使得物體或部件以″使用點(diǎn)(pointofuse)″方式運(yùn)行?！寰永餃囟取迨窃谠摐囟纫陨翔F磁材料失去其全部的鐵磁性質(zhì)的溫度。鐵磁材料除了在居里溫度以上會(huì)失去其全部鐵磁性質(zhì)以外，當(dāng)增大的電流通過(guò)該鐵磁材料時(shí)，鐵磁材料也開始失去其鐵磁性質(zhì)。″二合一″是指耦合在一起的一組兩個(gè)物品(例如，加熱器、井眼、或其它對(duì)象)。″流體″可以是氣體、液體、乳液、泥漿和/或具有類似于液體流動(dòng)的流動(dòng)特性的固體顆粒流，但不局限于這些?！宓貙印灏ㄒ粋€(gè)或更多個(gè)含烴層、一個(gè)或更多個(gè)非烴層、上覆層和/或下伏層?！鍩N層″指地層中含有烴的層。烴層可以包含非烴材料和烴材料。″上覆層″和/或″下伏層″包括一個(gè)或更多個(gè)不同類型的不可滲透材料。例如，上覆層和/或下伏層可以包括巖石、頁(yè)巖、泥巖或濕的/緊密的碳酸鹽巖。在原地?zé)崽幚砉に嚨挠行?shí)施例中，上覆層和/或下伏層可以包括一個(gè)含烴層或多個(gè)含烴層，這些含烴層是相對(duì)不滲透的，并且在原地?zé)崽幚磉^(guò)程期間，這些含烴層不受能受到會(huì)導(dǎo)致上覆層和/或下伏層的含烴層特性發(fā)生明顯變化的溫度的影響。例如，下伏層可以包含頁(yè)巖或泥巖，但是在原地?zé)崽幚磉^(guò)程期間，下伏層不允許被加熱到熱解溫度。在有些情況下，上覆層和/或下伏層可以是稍微滲透的?！宓貙恿黧w″指的是存在于地層中的流體，其可以包括熱解流體、合成氣體、流動(dòng)烴和水(蒸汽)。地層流體可以包括烴流體和非烴流體。 術(shù)語(yǔ)″流動(dòng)流體″是指含烴地層中的流體，其由于熱處理地層而能夠流動(dòng)?！瀹a(chǎn)出流體″是指從地層中移出的地層流體?！鍩嵩础迨怯糜诨旧贤ㄟ^(guò)熱傳導(dǎo)傳遞和/或熱輻射傳遞而向地層的至少一部分提供熱量的任何系統(tǒng)。例如，熱源可包括導(dǎo)電材料和/或電加熱器，例如絕緣導(dǎo)線、細(xì)長(zhǎng)部件、和/或設(shè)置在導(dǎo)管中的導(dǎo)體。熱源還可以包括通過(guò)在地層外或在地層內(nèi)燃燒燃料而產(chǎn)生熱量的系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以是地表燃燒器、井下氣體燃燒器、無(wú)焰分布燃燒室和自然分布燃燒室。在有些實(shí)施例中，提供給一個(gè)或更多個(gè)熱源或在一個(gè)或更多個(gè)熱源中產(chǎn)生的熱量可以由其它能源來(lái)供給。其它能源也可以直接加熱地層，或者將能量供給至傳遞介質(zhì)，由傳遞介質(zhì)直接或間接加熱地層。應(yīng)當(dāng)明白，向地層施加熱量的一個(gè)或更多個(gè)熱源可以使用不同的能源。因而，例如，對(duì)于給定的地層，有些熱源可以從導(dǎo)電材料或電阻加熱器供給熱量。有些熱源可以從燃燒提供熱量，而有些熱源可以從一個(gè)或更多個(gè)其他能源提供熱量(例如化學(xué)反應(yīng)、太陽(yáng)能、風(fēng)能、生物量或其它可再生能源)。化學(xué)反應(yīng)可以包括放熱反應(yīng)(例如氧化反應(yīng))。熱源還可以包括向緊鄰和/或圍繞加熱位置(例如加熱器井)的區(qū)域提供熱量的導(dǎo)電材料和/或加熱器?！寮訜崞鳌迨怯糜谠诰谢蚓鄹浇鼌^(qū)域產(chǎn)生熱量的任何系統(tǒng)或熱源。加熱器可以是電加熱器、燃燒器、與地層中的或從地層產(chǎn)生的材料反應(yīng)的燃燒室和/或它們的組合，但并不局限于這些?！逯刭|(zhì)烴類″是粘稠烴流體。重質(zhì)烴可以包括高粘稠烴流體，例如重油、柏油、和/或?yàn)r青。重質(zhì)烴可以包括碳和氫以及低濃度的硫、氧和氮。在重質(zhì)烴中還存在微量的添加元素。重質(zhì)烴可以根據(jù)API比重進(jìn)行分類。重質(zhì)烴通常具有小于約20°的API比重。例如，重油通常具有約10-20°的API比重，而柏油通常具有小于約10°的API比重。重質(zhì)烴在15℃的粘度通常大于約100厘泊(centipoise)。重質(zhì)烴可以包括芳香烴或其它復(fù)雜環(huán)烴。重質(zhì)烴可以在相對(duì)可滲透的地層中找到。相對(duì)可滲透的地層可以含有例如砂或碳酸鹽巖中夾帶的重質(zhì)烴?！逑鄬?duì)可滲透″是相對(duì)于地層 或其部分的平均滲透率為10毫達(dá)西或以上(例如10毫達(dá)西或100毫達(dá)西)來(lái)定義的?！遢^低滲透率″是相對(duì)于地層或其部分的平均滲透率小于大約10毫達(dá)西來(lái)定義的。一達(dá)西約等于0.99平方微米。非滲透層的滲透率通常小于大約0.1毫達(dá)西。包括重質(zhì)烴的某些地層還可以包括、但不限于天然礦物蠟或天然瀝青巖。″天然礦物蠟″通常出現(xiàn)在幾米寬、幾千米長(zhǎng)、幾百米深的基本上管狀的礦脈中?！逄烊粸r青巖″包括芳香族組分的固體烴，通常出現(xiàn)在大礦脈中。從諸如天然礦物蠟和天然瀝青巖的地層中原地回收烴，可以包括融化以形成液體烴和/或從地層溶浸開采烴?！鍩N″通常定義為主要由碳和氫原子形成的分子。烴還可以包括其它元素，例如鹵素、金屬元素、氮、氧和/或硫，但不局限于這些。烴可以是油母、瀝青、焦性瀝青、油、天然礦物蠟和瀝青巖，但不局限于這些。烴可以位于地層的礦石中或其附近。母巖可以包括沉積巖、砂巖、沉積石英巖、碳酸鹽巖、硅藻巖及其它多孔介質(zhì)，但并不局限于這些?！鍩N流體″是包括烴的流體。烴流體可以包括、夾帶或者被夾帶在非烴流體中，非烴流體例如為氫、氮、一氧化碳、二氧化碳、硫化氫、水和氨。″原地轉(zhuǎn)化工藝″指的是從熱源加熱含烴地層以將至少一部分地層的溫度升高到熱解溫度以上以便在地層中產(chǎn)生熱解流體的工藝。″原地?zé)崽幚砉に嚒逯傅氖抢脽嵩醇訜岷瑹N地層以將至少一部分地層的溫度升高到導(dǎo)致含烴材料的流體流動(dòng)、減粘裂化、和/或熱解的溫度以上以便在地層中產(chǎn)生流動(dòng)流體、減粘裂化流體、和/或熱解流體的工藝。″絕緣導(dǎo)線″是指任何能夠?qū)щ姴⑶胰炕虿糠值乇浑娊^緣材料覆蓋的細(xì)長(zhǎng)材料。″油母″是通過(guò)天然降質(zhì)轉(zhuǎn)化的不能溶解的固體烴，其主要包含碳、氫、氮、氧和硫。煤和油頁(yè)巖是含有油母的材料的典型例子?！鍨r清″是基本上可溶于二硫化碳的非晶態(tài)固體或粘性烴材料?！逵汀迨前赡虩N的混合物的流體。″調(diào)制直流電(DC)″是指任何大體上隨時(shí)間非正弦變化的電流，其在鐵磁導(dǎo)體中產(chǎn)生集膚效應(yīng)電荷流。鐵磁材料的″相變溫度″是指材料經(jīng)受使鐵磁材料的透磁性降低的相變(例如，從鐵素體到奧氏體)的溫度或溫度范圍。透磁性的降低類似于由于鐵磁材料在居里溫度下磁性轉(zhuǎn)變引起的透磁性降低?！鍩峤狻迨侵赣捎谑┘訜崃慷够瘜W(xué)鍵斷裂。例如，熱解可以包括僅僅通過(guò)熱量將復(fù)合物轉(zhuǎn)換成一個(gè)或更多個(gè)其它物質(zhì)。熱量可以傳遞至一部分地層以引起熱解。″熱解流體″或″熱解產(chǎn)品″是指基本上在烴熱解期間所產(chǎn)生的流體。由熱解反應(yīng)所產(chǎn)生的流體可以與地層中的其它流體進(jìn)行混合。混合物被認(rèn)為是熱解流體或熱解產(chǎn)品。正如在此所使用的，″熱解區(qū)域″是指起反應(yīng)或進(jìn)行反應(yīng)以形成熱解流體的地層體積(例如相對(duì)可滲透的層，如瀝青砂地層)?！宄两怠迨堑貙拥囊徊糠窒鄬?duì)于地表的初始海拔的向下運(yùn)動(dòng)?！鍩岑B加″是指從兩個(gè)或更多個(gè)熱源向地層的選定部分提供熱量，以使得熱源之間的至少一個(gè)部位的地層溫度受到熱源影響?！灏赜汀迨窃?5℃下的粘度通常大于大約10000厘泊的粘稠烴。柏油的比重通常大于1.000。柏油的API比重可能小于10°?！搴瑸r青砂地層″是其中烴主要以礦物顆粒骨架或其它主巖(例如砂或碳酸鹽巖)中夾帶的重質(zhì)烴和/或柏油的形式存在的地層。含瀝青砂地層的例子包括：Athabasca地層、Grosmont地層和PeaceRiver地層，這三個(gè)地層都在加拿大的Alberta；以及委內(nèi)瑞拉的Orinoco帶中的Faja地層?！逑逌丶訜崞鳌逋ǔＪ侵笩o(wú)需利用外部控制(例如溫度控制器、功率調(diào)節(jié)器、整流器或其它裝置)，就能在規(guī)定溫度以上調(diào)節(jié)熱量輸出(例如減小熱量輸出)的加熱器。限溫加熱器可以是AC(交流電)或調(diào)制(例如″突變″)DC(直流)供電的電阻加熱器?！鍖?dǎo)熱流體″包括在標(biāo)準(zhǔn)溫度和壓力(STP)(0℃，101.325kPa)下比空氣的導(dǎo)熱率高的流體。″導(dǎo)熱率″是指材料的如下性質(zhì)，其描述的是：對(duì)于材料的兩個(gè)表面之間的給定溫差，在材料的兩個(gè)表面之間，熱量在穩(wěn)態(tài)下流動(dòng)的速率?！鍩釅毫选迨侵赣捎诘貙雍?或地層中流體的膨脹或收縮引起的在地層中產(chǎn)生的裂縫，所述膨脹或收縮則由地層和/或地層中流體的溫度的升高/降低、和/或由地層中流體由于加熱引起的壓力升高/降低引起。層″厚度″是指層的橫截面的厚度，其中橫截面垂直于層的面?！鍟r(shí)變電流″是指在鐵磁導(dǎo)體中產(chǎn)生集膚效應(yīng)電荷流并且大小隨時(shí)間變化的電流。時(shí)變電流既包括交流電(AC)，又包括調(diào)制直流電(DC)?！迦弦弧迨侵格詈显谝黄鸬囊唤M三個(gè)物品(例如，加熱器、井眼、或其它對(duì)象)。限溫加熱器的″調(diào)節(jié)比″是指在將電流直接施加給加熱器的情況下，對(duì)于給定的電流，居里溫度以下的最大交流電阻或調(diào)制直流電阻與居里溫度以上的最小電阻的比值。感應(yīng)加熱器的″調(diào)節(jié)比″是指對(duì)于施加于加熱器的給定電流，居里溫度以下的最高熱量輸出與居里溫度以上的最低熱量輸出的比值?！鍀形井眼″是指從地層中的第一開口、穿過(guò)至少一部分地層并穿過(guò)地層中的第二開口延伸出來(lái)的井眼。在本文中，井眼可以僅僅是大致″v″或″u″形，對(duì)于u形井眼，″u″形的″腿″應(yīng)該理解成不一定必須彼此平行，或者不一定必須垂直于″u″的″底部″?！甯馁|(zhì)″是指提高烴的質(zhì)量。例如，改質(zhì)重質(zhì)烴可以導(dǎo)致提高重質(zhì)烴的API比重?！鍦p粘裂化″是指在熱處理期間流體分子解開和/或在熱處理期間大分子裂化成小分子，這導(dǎo)致流體粘度的降低?！逭扯取迨侵?0℃下的運(yùn)動(dòng)學(xué)粘度，除非另有規(guī)定。粘度根據(jù)ASTMMethodD445確定。術(shù)語(yǔ)″井眼″是指通過(guò)鉆進(jìn)或把導(dǎo)管插入地層內(nèi)所形成在地層中的孔。井眼可以具有基本上圓形橫截面形狀或其它橫截面形狀。正如 在此所使用的，術(shù)語(yǔ)″井″和″開口″當(dāng)關(guān)于地層中的開口時(shí)，它們可以與術(shù)語(yǔ)″井眼″互換地使用?？梢砸愿鞣N方式處理地層，以生產(chǎn)出許多不同的產(chǎn)品。在原地?zé)崽幚砉に嚻陂g，可以使用不同的階段或工序處理地層。在有些實(shí)施例中，用溶浸法開采地層的一個(gè)或更多個(gè)部分，以從該部分移除可溶性礦物。可以在原地?zé)崽幚砉に囍?、期間和/或之后，進(jìn)行溶浸法開采礦物質(zhì)。在有些實(shí)施例中，溶浸法開采的一個(gè)或更多個(gè)部分的平均溫度可以保持在大約120℃以下。在有些實(shí)施例中，加熱地層的一個(gè)或更多個(gè)部分，以從所述部分移除水和/或從所述部分移除甲烷及其它揮發(fā)性烴。在有些實(shí)施例中，在移除水和揮發(fā)性烴期間的平均溫度可以從環(huán)境溫度升高到大約220℃以下的溫度。在有些實(shí)施例中，地層的一個(gè)或更多個(gè)部分被加熱到允許地層中烴流動(dòng)和/或減粘裂化的溫度。在有些實(shí)施例中，地層的一個(gè)或更多個(gè)部分的平均溫度升高到該部分中的烴的流動(dòng)溫度(例如，升高到在從100℃到250℃，從120℃到240℃，或者從150℃到230℃范圍內(nèi)的溫度)。在有些實(shí)施例中，一個(gè)或更多個(gè)部分被加熱到允許地層中熱解反應(yīng)的溫度。在有些實(shí)施例中，地層的一個(gè)或更多個(gè)部分的平均溫度可升高到該部分中烴的熱解溫度(例如，溫度范圍從230℃到900℃，從240℃到400℃，或者從250℃到350℃)。通過(guò)使用多個(gè)熱源加熱含烴地層可以在熱源周圍建立熱梯度，這些熱源以所希望的加熱速率使地層中烴的溫度升高至所希望的溫度。溫度升高經(jīng)過(guò)所希望的產(chǎn)品的流動(dòng)溫度范圍和/或熱解溫度范圍的速率可能會(huì)影響從含烴地層中產(chǎn)生的地層流體的質(zhì)量和數(shù)量。將地層溫度緩慢升高經(jīng)過(guò)流動(dòng)溫度范圍和/或熱解溫度范圍，可允許從地層中產(chǎn)生高質(zhì)量、高API比重(APIgravity)的烴。將地層溫度緩慢升高經(jīng)過(guò)流動(dòng)溫度范圍和/或熱解溫度范圍，可允許移出存在于地層中的大量烴作為烴產(chǎn)品。在有些原地?zé)崽幚韺?shí)施例中，將地層的一部分加熱到所希望的溫度，而不是緩慢加熱溫度經(jīng)過(guò)溫度范圍。在有些實(shí)施例中，所希望的溫度為300℃、325℃或350℃。也可以選擇其它溫度作為所希望的溫度。來(lái)自熱源的熱疊加會(huì)使得在地層中可以比較快速和有效地建立所希望的溫度。從熱源輸入到地層中的能量可被調(diào)節(jié)，以使地層中的溫度基本上保持在所希望的溫度。流動(dòng)和/或熱解產(chǎn)物可以從地層經(jīng)由生產(chǎn)井產(chǎn)生。在有些實(shí)施例中，一個(gè)或更多個(gè)部分的平均溫度升高到流動(dòng)溫度，烴從生產(chǎn)井產(chǎn)生。在生產(chǎn)由于流動(dòng)的原因而減少到一選定值以下之后，可將一個(gè)或更多個(gè)部分的平均溫度升高到熱解溫度。在有些實(shí)施例中，可將一個(gè)或更多個(gè)部分的平均溫度升高至熱解溫度，在達(dá)到熱解溫度之前生產(chǎn)不明顯。包括熱解產(chǎn)物的地層流體可以通過(guò)生產(chǎn)井產(chǎn)出。在有些實(shí)施例中，在流動(dòng)和/或熱解之后，一個(gè)或更多個(gè)部分的平均溫度可被升高至足以允許產(chǎn)生合成氣體的溫度。在有些實(shí)施例中，烴可被升高至足以允許合成氣體生產(chǎn)的溫度，但在達(dá)到足以允許合成氣體生產(chǎn)的溫度之前，產(chǎn)量不明顯。例如，在從大約400℃到大約1200℃、從大約500℃到大約1100℃或從大約550℃到大約1000℃的溫度范圍內(nèi)可以產(chǎn)生合成氣體?？梢詫⒑铣蓺怏w生成流體(例如，蒸汽和/或水)引入到所述部分中以生成合成氣體。合成氣體可以由生產(chǎn)井產(chǎn)生。在原地?zé)崽幚磉^(guò)程期間，可以進(jìn)行溶浸開采、移除揮發(fā)性烴和水、使烴流動(dòng)、使烴熱分解、生成合成氣體、和/或進(jìn)行其它工序。在有些實(shí)施例中，有些工序可以在原地?zé)崽幚砉に囍筮M(jìn)行。這樣的工序包括、但不限于：從已處理的部分回收熱量、在之前處理的部分中儲(chǔ)存流體(例如，水和/或烴)、和/或在之前處理的部分中隔離(sequestering)二氧化碳。圖1描繪了用于處理含烴地層的原地?zé)崽幚硐到y(tǒng)的一部分的實(shí)施例的示意圖。原地?zé)崽幚硐到y(tǒng)可包括隔離井100。隔離井用來(lái)在處理 區(qū)域周圍形成隔離。該隔離阻止流體流入和/或流出處理區(qū)域。隔離井包括脫水井、真空井、捕獲井、注入井、灌漿井、凝固井或它們的組合，但并不局限于這些。在有些實(shí)施例中，隔離井100是脫水井。脫水井可以去除液態(tài)水和/或阻止液態(tài)水進(jìn)入要被加熱的一部分地層或正在被加熱的一部分地層中。如圖所示，隔離井100只是沿著熱源102的一側(cè)延伸，但是，隔離井通常環(huán)繞在被用于或?qū)⒈挥糜诩訜岬貙拥奶幚韰^(qū)域的所有熱源102周圍。熱源102放置在至少一部分地層中。熱源102可以包括諸如裸導(dǎo)線、絕緣導(dǎo)線的加熱器、導(dǎo)管內(nèi)置導(dǎo)體加熱器、地表燃燒器、無(wú)焰分布燃燒室和/或自然分布燃燒室。熱源102也可以包括其它類型的加熱器。熱源102向至少一部分地層提供熱量，以加熱地層中的烴。能量可以通過(guò)供給管線104供給至熱源102。供給管線104的結(jié)構(gòu)可以根據(jù)用于加熱地層的熱源類型的不同而不同。熱源的供給管線104可以為電加熱器傳輸電，可以為燃燒室輸送燃料，或者可以輸送在地層中循環(huán)的熱交換流體。在有些實(shí)施例中，用于原地?zé)崽幚砉ば虻碾娔芸捎煞翘蓟剂显?例如綠色能源)提供。這些燃料源包括核動(dòng)力、風(fēng)力、水力、生物質(zhì)力、或燃料電池動(dòng)力裝置。使用綠色能量源則允許減少或消除從原地?zé)崽幚砉ば蛑信欧诺亩趸肌．?dāng)加熱地層時(shí)，輸入地層中的熱量導(dǎo)致地層膨脹和地質(zhì)力學(xué)運(yùn)動(dòng)?？梢栽谶M(jìn)行脫水工序之前、進(jìn)行脫水工序的同時(shí)或進(jìn)行脫水工序期間開啟熱源。計(jì)算機(jī)模擬可以建立地層對(duì)加熱的響應(yīng)的模型。可利用計(jì)算機(jī)模擬形成在地層中激活熱源的模式和時(shí)序，以便使地層的地質(zhì)力學(xué)運(yùn)動(dòng)不會(huì)不利地影響熱源、生產(chǎn)井及地層中的其它設(shè)備的功能。加熱地層可導(dǎo)致地層滲透率和/或孔隙度的增加。滲透率和/或孔隙度的增加可能是由地層中由于水的汽化以及移除、烴的移除和/或裂紋的形成導(dǎo)致質(zhì)量減少而引起的。由于地層中滲透率和/或孔隙度的增加，流體在地層的受熱部分中更容易流動(dòng)。由于滲透率和/或孔隙度的增加，地層受熱部分中的流體可能會(huì)在地層中移動(dòng)相當(dāng)大的距離。該相當(dāng)大的距離可能超過(guò)1000m，該距離取決于各種因素，例如地層的 滲透率、流體的性質(zhì)、地層的溫度、和使流體運(yùn)動(dòng)的壓力梯度。流體在地層中行進(jìn)相當(dāng)大的距離的能力允許生產(chǎn)井106在地層中較遠(yuǎn)地間隔開來(lái)。生產(chǎn)井106用于從地層中開采地層流體。在有些實(shí)施例中，生產(chǎn)井106包括熱源。生產(chǎn)井中的熱源可以加熱在生產(chǎn)井處或靠近生產(chǎn)井的地層的一個(gè)或更多個(gè)部分。在原地?zé)崽幚砉に嚨挠行?shí)施例中，從生產(chǎn)井向地層供給的每米生產(chǎn)井熱量值小于從加熱地層的熱源施加于地層的每米熱源熱量值。從生產(chǎn)井施加于地層的熱量可以通過(guò)汽化并移除鄰近于生產(chǎn)井的液相流體，和/或通過(guò)形成大裂紋和/或小裂紋而增加鄰近于生產(chǎn)井的地層的滲透率，從而增加鄰近于生產(chǎn)井的地層滲透率。也可以在生產(chǎn)井中設(shè)置多于一個(gè)的熱源。當(dāng)來(lái)自相鄰熱源的熱疊加加熱地層而足以抵消通過(guò)利用生產(chǎn)井加熱地層所提供的好處時(shí)，可以關(guān)掉生產(chǎn)井下部分中的熱源。在有些實(shí)施例中，生產(chǎn)井上部分中的熱源在生產(chǎn)井下部分中的熱源停用之后可以繼續(xù)開啟。井上部分中的熱源可以防止地層流體凝固和回流。在有些實(shí)施例中，生產(chǎn)井106中的熱源允許從地層移除地層流體的汽相。在生產(chǎn)井處或通過(guò)生產(chǎn)井提供熱量可用于：(1)在產(chǎn)出流體在緊鄰上覆層的生產(chǎn)井中移動(dòng)時(shí)阻止該產(chǎn)出流體凝固和/或回流，(2)增加輸入到地層中的熱量，(3)與沒(méi)有熱源的生產(chǎn)井相比，提高生產(chǎn)井的生產(chǎn)率，(4)阻止生產(chǎn)井中的高碳數(shù)復(fù)合物(C6及以上的烴)凝固，和/或(5)增加生產(chǎn)井處或緊鄰生產(chǎn)井的地層滲透率。地層中的地下壓力可與地層中產(chǎn)生的流體壓力相對(duì)應(yīng)。隨著地層受熱部分中的溫度的升高，受熱部分中的壓力由于原地流體的熱膨脹、生成流體的增加以及水的汽化而升高?？刂茝牡貙右瞥牧黧w的流量可允許控制地層中的壓力。地層中的壓力可以在很多不同場(chǎng)所確定，例如生產(chǎn)井附近或生產(chǎn)井處、熱源附近或熱源處、或監(jiān)測(cè)井附近或監(jiān)測(cè)井處。在有些含烴地層中，從地層中生產(chǎn)烴受到限制，直到地層中的至 少一部分烴已經(jīng)流動(dòng)和/或熱解。當(dāng)?shù)貙恿黧w具有一選定性質(zhì)時(shí)，地層流體可從地層中產(chǎn)出。在有些實(shí)施例中，所述選定性質(zhì)包括至少大約20°、30°或40°的API比重。直到至少一部分烴變得可流動(dòng)和/或被熱解，抑制生產(chǎn)才可以加快重質(zhì)烴向輕質(zhì)烴的轉(zhuǎn)化。抑制初期產(chǎn)量可使從地層產(chǎn)出的重質(zhì)烴的量最小。生產(chǎn)大量重質(zhì)烴可能需要昂貴的設(shè)備和/或縮短生產(chǎn)設(shè)備的壽命。在有些含烴地層中，在地層的受熱部分中產(chǎn)生大的滲透率之前，地層中的烴可被加熱到流動(dòng)溫度和/或熱解溫度。滲透率最初小，可以阻止將所生成的流體輸送到生產(chǎn)井106。在最初加熱期間，緊鄰熱源102的地層中的流體壓力可以升高。升高的流體壓力可以通過(guò)一個(gè)或更多個(gè)熱源102釋放、監(jiān)測(cè)、改變、和/或控制。例如，選定的熱源102或分開的減壓井可以包括允許從地層移除一部分流體的卸壓閥。在有些實(shí)施例中，雖然地層中可能不存在通向生產(chǎn)井106或任何其它壓力降(pressuresink)的開口路徑，但是可以允許通過(guò)地層中生成的流動(dòng)流體、熱解流體或其它流體的膨脹產(chǎn)生的壓力升高。可以允許流體壓力朝著巖石靜壓力升高。可以在流體接近巖石靜壓力時(shí)形成含烴地層中的裂縫。例如，可以從熱源102到地層受熱部分中的生產(chǎn)井106形成裂縫。受熱部分中裂縫的生成可以釋放該部分中的一部分壓力。地層中的壓力必須維持在一選定壓力以下以防止不希望的生產(chǎn)，防止上覆層或下伏層產(chǎn)生裂縫，和/或防止地層中烴焦化。在達(dá)到流動(dòng)溫度和/或熱解溫度并允許從地層生產(chǎn)之后，可以改變地層中的壓力，以改變和/或控制所產(chǎn)出的地層流體的組分，控制地層流體中可凝固流體相對(duì)于非凝固流體的百分比，和/或控制正在生成的地層流體的API比重。例如，降低壓力可導(dǎo)致產(chǎn)生較大的可凝固流體組分?？赡塘黧w組分可包含較大百分比的烯烴。在原地?zé)崽幚砉に嚨挠行?shí)施例中，地層中的壓力可維持足夠高，以加速API比重大于20°的地層流體的生產(chǎn)。在地層中維持升高的壓力可以防止原地?zé)崽幚砥陂g的地層下沉。維持升高的壓力可以減少或消除在地表壓縮地層流體以將收集導(dǎo)管中的流體輸送至處理設(shè)施的需 要。令人驚訝的是，維持地層受熱部分中升高的壓力，可允許產(chǎn)出質(zhì)量提高并具有較低分子量的大量烴。壓力可以維持成使得產(chǎn)出的地層流體具有最小量的選定碳數(shù)以上的復(fù)合物。選定碳數(shù)可以是至多25、至多20、至多12或至多8。一些高碳數(shù)復(fù)合物可夾帶在地層中的蒸汽中并且可隨蒸汽一起從地層移出。維持地層中升高的壓力可抑制高碳數(shù)復(fù)合物和/或多環(huán)碳?xì)鋸?fù)合物在蒸汽中的夾帶。高碳數(shù)復(fù)合物和/或多環(huán)碳?xì)鋸?fù)合物可在地層中在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間保持為液相。所述相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間可為復(fù)合物提供足夠長(zhǎng)的時(shí)間進(jìn)行熱解以形成低碳數(shù)復(fù)合物。較低分子量烴的生成被認(rèn)為部分是由于一部分含烴地層中氫的自生和反應(yīng)。例如，維持升高的壓力可以迫使熱解期間生成的氫進(jìn)入地層中的液相。將該部分加熱到熱解溫度范圍內(nèi)的一溫度，可以熱解地層中的烴，以生成液相熱解流體。所生成的液相熱解流體組分可以包括雙鏈和/或基(radicals)。液相中的氫(H2)可以減少所生成的熱解流體的雙鏈，從而降低由所生成的熱解流體聚合或形成長(zhǎng)鏈復(fù)合物的潛在性。另外，H2也可以中和所生成的熱解流體中的基。液相中的H2可以阻止所生成的熱解流體彼此發(fā)生反應(yīng)和/或與地層中的其它復(fù)合物發(fā)生反應(yīng)。從生產(chǎn)井106產(chǎn)生的地層流體通過(guò)收集管路108輸送至處理設(shè)施110。地層流體也可以從熱源102產(chǎn)生。例如，流體可以從熱源102產(chǎn)生，以控制鄰近熱源的地層中的壓力。從熱源102產(chǎn)生的流體可通過(guò)管或管路輸送至收集管路108，或者采出流體可通過(guò)管或管路直接輸送至處理設(shè)施110。處理設(shè)施110可包括分離單元、反應(yīng)單元、濃縮單元、燃料電池、渦輪機(jī)、儲(chǔ)存容器和/或用于加工產(chǎn)出的地層流體的其它系統(tǒng)和單元。處理設(shè)施可以從由地層開采出來(lái)的至少一部分烴形成運(yùn)輸燃料。在有些實(shí)施例中，運(yùn)輸燃料可以是噴氣燃料，諸如JP-8?？梢允褂媒^緣導(dǎo)線作為加熱器或熱源的電加熱器元件。絕緣導(dǎo)線可以包括由電絕緣體和外導(dǎo)電體(護(hù)套)圍繞的內(nèi)部導(dǎo)電體(芯部)。 電絕緣體可以包括礦物絕緣體(例如，氧化鎂)或其它電絕緣體。在某些實(shí)施例中，絕緣導(dǎo)線放置在含烴地層的開口中。在有些實(shí)施例中，絕緣導(dǎo)線放置在含烴地層的無(wú)套管開口中。將絕緣導(dǎo)線放置在含烴地層中的無(wú)套管開口中，可以允許通過(guò)輻射以及傳導(dǎo)將熱量從絕緣導(dǎo)線傳遞給地層。如果必要，利用無(wú)套管開口可有利于從井中取回絕緣導(dǎo)線。在有些實(shí)施例中，絕緣導(dǎo)線放置在地層中的套管內(nèi)；可以粘結(jié)在地層內(nèi)；或者可以用砂、碎石或其它填充材料封裝在開口中。絕緣導(dǎo)線可以支撐在位于開口內(nèi)的支撐部件上。支撐部件可以是纜繩、桿、或?qū)Ч?例如管道)。支撐部件可以由金屬、陶瓷、無(wú)機(jī)材料或者它們的組合制成。因?yàn)橹尾考牟糠衷谑褂闷陂g可能暴露于地層流體和熱量，所以支撐部件可以具有耐化學(xué)性和/或耐熱性。系結(jié)、點(diǎn)焊、和/或其它類型的連接件可以用來(lái)在沿著絕緣導(dǎo)線長(zhǎng)度的不同位置上將絕緣導(dǎo)線接合到支撐部件上。支撐部件可以在地層的上表面附著于井頭。在有些實(shí)施例中，絕緣導(dǎo)線具有足夠的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，這樣，不再需要支撐部件。在許多情況下，絕緣導(dǎo)線可以具有至少一定柔性，以防止遭受溫度變化時(shí)引起的熱膨脹損壞。在某些實(shí)施例中，絕緣導(dǎo)線被放置在井眼中，不使用支撐部件和/或定心器。不使用支撐部件和/或定心器的絕緣導(dǎo)線可以具有能夠防止絕緣導(dǎo)線在使用期間發(fā)生故障的溫度、耐腐蝕性、蠕變強(qiáng)度、長(zhǎng)度、厚度(直徑)和冶金學(xué)上的特性(metallurgy)的適當(dāng)組合。圖2描繪了絕緣導(dǎo)線112的實(shí)施例的端部分的透視圖。絕緣導(dǎo)線112可以具有任何希望的橫截面形狀，例如、但不限于，圓形(如圖2所示)、三角形、橢圓形、矩形、六邊形或不規(guī)則形狀。在某些實(shí)施例中，絕緣導(dǎo)線112包括芯部114、電絕緣體116、和護(hù)套118。當(dāng)電流流過(guò)芯部114時(shí)，芯部114可通過(guò)電阻發(fā)熱。交流電或時(shí)變電流和/或直流電可用來(lái)向芯部114提供電力，以使芯部通過(guò)電阻發(fā)熱。在有些實(shí)施例中，電絕緣體116防止電流泄漏到護(hù)套118以及與護(hù)套產(chǎn)生電弧。電絕緣體116可以將芯部114中產(chǎn)生的熱量熱傳導(dǎo)給 護(hù)套118。護(hù)套118可以將熱量輻射或傳導(dǎo)給地層。在某些實(shí)施例中，絕緣導(dǎo)線112長(zhǎng)度為1000m或更長(zhǎng)。也可以使用更長(zhǎng)或更短的絕緣導(dǎo)線以滿足特定應(yīng)用需要?？蛇x擇絕緣導(dǎo)線112的芯部114、電絕緣體116和護(hù)套118的尺寸，使得絕緣導(dǎo)線即使在工作溫度上限下也具有足夠自支撐的強(qiáng)度。這種絕緣導(dǎo)線可以懸掛于井頭或者懸掛于位于上覆層與含烴地層之間的交接面附近的支撐件，不需要將支撐部件以及絕緣導(dǎo)線延伸到含烴地層中。絕緣導(dǎo)線112可設(shè)計(jì)成在高達(dá)大約1650瓦特/米或更高的電力水平下工作。在某些實(shí)施例中，絕緣導(dǎo)線112加熱地層時(shí)在大約500瓦特/米到大約1150瓦特/米之間的電力水平下工作。絕緣導(dǎo)線112可設(shè)計(jì)成使得典型工作溫度下的最高電壓水平不會(huì)導(dǎo)致電絕緣體116的明顯熱擊穿和/或電擊穿。絕緣導(dǎo)線112可設(shè)計(jì)成使得護(hù)套118不會(huì)超過(guò)將導(dǎo)致護(hù)套材料的耐腐蝕性明顯降低的溫度。在某些實(shí)施例中，絕緣導(dǎo)線112可設(shè)計(jì)成達(dá)到范圍在大約650℃到大約900℃之間的溫度。也可以形成具有其它工作范圍的絕緣導(dǎo)線以滿足特定工作要求。圖2描繪了具有單個(gè)芯部114的絕緣導(dǎo)線112。在有些實(shí)施例中，絕緣導(dǎo)線112具有兩個(gè)或更多個(gè)芯部114。例如，單個(gè)絕緣導(dǎo)線可以具有三個(gè)芯部。芯部114可以由金屬或另一導(dǎo)電材料制成。用于形成芯部114的材料可以包括、但不局限于鎳鉻合金、銅、鎳、碳鋼、不銹鋼以及它們的組合。在某些實(shí)施例中，選擇芯部114的直徑和在工作溫度下的電阻，使得對(duì)于選定的每米功率損耗、加熱器的長(zhǎng)度、和/或芯部材料允許的最高電壓，從歐姆定律導(dǎo)出的電阻使之電穩(wěn)定且結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。在有些實(shí)施例中，芯部114沿著絕緣導(dǎo)線112的長(zhǎng)度由不同的材料制成。例如，芯部114的第一段可以由電阻比芯部的第二段低得多的材料制成。第一段可以放置在一地層附近，該地層不需要加熱到與鄰近第二段的第二地層一樣高的溫度。芯部114的各段的電阻可以通過(guò)具有可變直徑和/或通過(guò)具有由不同材料制成的芯部段來(lái)調(diào)節(jié)。電絕緣體116可以由各種材料制成，通常使用的粉末可以包括、 但不限于MgO、Al2O3、BN、Si3N4、氧化鋯、BeO、尖晶石的不同化學(xué)變形、以及它們的組合。MgO可以提供良好的導(dǎo)熱性和電絕緣性。所希望的電絕緣性包括低漏電和高介電強(qiáng)度。低漏電減少了熱擊穿的可能性，高介電強(qiáng)度減少了在絕緣體上發(fā)生電弧的可能性。如果漏電導(dǎo)致絕緣體溫度持續(xù)上升，可能發(fā)生熱擊穿，并且也可能導(dǎo)致絕緣體上發(fā)生電弧。護(hù)套118可以為外金屬層或?qū)щ妼印Ｗo(hù)套118可以與熱的地層流體接觸。護(hù)套118可以由在高溫下具有高耐腐蝕性的材料制成?？捎糜谧o(hù)套118的所希望的工作溫度范圍的合金包括、但不限于304不銹鋼、310不銹鋼、和(美國(guó)西弗吉尼亞州Huntington，IncoAlloysInternational)。護(hù)套118的厚度足夠能夠在熱腐蝕環(huán)境中持續(xù)三年到十年。護(hù)套118的厚度一般可在大約1mm到大約2.5mm之間變化。例如，可以使用1.3mm的310不銹鋼外層作為護(hù)套118，以在3年以上的時(shí)間內(nèi)提供良好的對(duì)地層的受熱區(qū)域中的硫蝕的耐化學(xué)性。為滿足特定應(yīng)用要求，也可以使用更厚或更薄的護(hù)套。一個(gè)或更多個(gè)絕緣導(dǎo)線可以放置在地層的開口內(nèi)，以形成一個(gè)或更多個(gè)熱源?？梢允闺娏髁鬟^(guò)開口中的每個(gè)絕緣導(dǎo)線以加熱地層。作為選擇，也可以使電流流過(guò)開口中的選定絕緣導(dǎo)線。未使用的導(dǎo)線可用作備用加熱器。絕緣導(dǎo)線可以以任何適當(dāng)?shù)姆绞诫婑詈嫌陔娫?。絕緣導(dǎo)線的每個(gè)端部可以耦合于穿過(guò)井頭的引入電纜(lead-incables)。這種構(gòu)造通常在熱源底部附近具有180°彎折部(″發(fā)夾式″彎折部)或轉(zhuǎn)向部。包括180°彎折部或轉(zhuǎn)向部的絕緣導(dǎo)線不需要底部端子，但180°彎折部或轉(zhuǎn)向部可能是加熱器中的電和/或結(jié)構(gòu)虛弱處。絕緣導(dǎo)線可以串聯(lián)、并聯(lián)、或串聯(lián)和并聯(lián)組合地電耦合在一起。在熱源的一些實(shí)施例中，電流可以流入絕緣導(dǎo)線的導(dǎo)體，并通過(guò)使芯部114在熱源底部連接于護(hù)套118(如圖2所示)而流過(guò)絕緣導(dǎo)線的護(hù)套返回。在有些實(shí)施例中，三個(gè)絕緣導(dǎo)線112以三相Y形構(gòu)造電耦合于電源。圖3描繪了在地下地層的開口中以Y形構(gòu)造耦合的三個(gè)絕緣導(dǎo)線 的實(shí)施例。圖4描繪了可從地層的開口120中移除的三個(gè)絕緣導(dǎo)線112的實(shí)施例。對(duì)Y形構(gòu)造的三個(gè)絕緣導(dǎo)線來(lái)說(shuō)，不需要底部連接。作為選擇，Y形構(gòu)造的全部三個(gè)絕緣導(dǎo)線也可以在開口底部附近連接在一起?？梢栽诮^緣導(dǎo)線的加熱段的端部或者在絕緣導(dǎo)線的底部耦合于加熱段的冷插腳(低電阻段)的端部處直接進(jìn)行連接?？梢杂媒^緣體填充密封的筒或環(huán)氧樹脂填充的筒進(jìn)行底部連接。絕緣體可以具有與用作電絕緣的絕緣體相同的組分。圖3和4中描繪的三個(gè)絕緣導(dǎo)線112可以利用定心器124耦合于支撐部件122。作為選擇，絕緣導(dǎo)線112也可以利用金屬條帶直接捆扎到支撐部件122上。定心器124可以保持絕緣導(dǎo)線112在支撐部件122上的定位和/或防止絕緣導(dǎo)線112在支撐部件122上運(yùn)動(dòng)。定心器124可以由金屬、陶瓷、或者它們的組合制成。金屬可以是不銹鋼或任何其它能夠承受腐蝕高溫環(huán)境的金屬。在有些實(shí)施例中，定心器124為在小于大約6m的距離上焊接于支撐部件的弓形金屬條帶。用于定心器124的陶瓷可以是、但不局限于Al2O3、MgO、或另一電絕緣體。定心器124可以保持絕緣導(dǎo)線112在支撐部件122上的定位，由此防止絕緣導(dǎo)線在其工作溫度下運(yùn)動(dòng)。絕緣導(dǎo)線112也可以稍微有點(diǎn)柔性，以承受支撐部件122在加熱期間的膨脹。支撐部件122、絕緣導(dǎo)線112和定心器124可以放置在烴層126的開口220中。絕緣導(dǎo)線112利用冷插腳130而可耦合于底部導(dǎo)線接合處128。底部導(dǎo)線接合處(junction)128可將每個(gè)絕緣導(dǎo)線112彼此電耦合在一起。底部導(dǎo)線接合處128可以包括導(dǎo)電并且在開口120出現(xiàn)的溫度下不會(huì)熔化的材料。冷插腳130可以是電阻比絕緣導(dǎo)線112低的絕緣導(dǎo)線。引入導(dǎo)線132可以耦合于井頭134，以向絕緣導(dǎo)線112提供電力。引入導(dǎo)線132可以由電阻較低的導(dǎo)體制成，使得電流流過(guò)引入導(dǎo)線時(shí)產(chǎn)生較少的熱量。在有些實(shí)施例中，引入導(dǎo)線為橡膠或聚合物隔離的銅絞線。在有些實(shí)施例中，引入導(dǎo)線為帶有銅芯的礦物絕緣導(dǎo)線。引入導(dǎo)線132在地表136可通過(guò)位于上覆層138與地表136之間的密封 法蘭耦合于井頭134。密封法蘭可以阻止流體從開口120逸出到地表136。在某些實(shí)施例中，引入導(dǎo)線132利用過(guò)渡導(dǎo)線140耦合于絕緣導(dǎo)線112。過(guò)渡導(dǎo)線140可以是絕緣導(dǎo)線112的低電阻部分。過(guò)渡導(dǎo)線140可以被稱為絕緣導(dǎo)線112的″冷插腳″。過(guò)渡導(dǎo)線140可以設(shè)計(jì)成每單位長(zhǎng)度損耗的電力為絕緣導(dǎo)線112的主要加熱段的單位長(zhǎng)度中損耗的電力的大約十分之一到大約五分之一。過(guò)渡導(dǎo)線140通?？梢詾榇蠹s1.5m到大約15m之間，不過(guò)為滿足特定應(yīng)用需要，也可以使用更短或更長(zhǎng)的長(zhǎng)度。在一實(shí)施例中，過(guò)渡導(dǎo)線140的導(dǎo)體為銅。過(guò)渡導(dǎo)線140的電絕緣體可以是與主要加熱段中使用的相同類型的電絕緣體。過(guò)渡導(dǎo)線140的護(hù)套可以由耐腐蝕材料制成。在某些實(shí)施例中，過(guò)渡導(dǎo)線140通過(guò)接合頭或其它耦合節(jié)耦合于引入導(dǎo)線132。接合頭(splice)也可用來(lái)將過(guò)渡導(dǎo)線140耦合到絕緣導(dǎo)線112上。接合頭可承受的溫度等于目標(biāo)區(qū)域工作溫度的一半或更高(例如，高達(dá)目標(biāo)區(qū)域工作溫度的大約六分之五)，這取決于接合頭的結(jié)構(gòu)。在許多情況下，接合頭的電絕緣的密度應(yīng)該足夠高以承受所需的溫度和工作電壓。在有些實(shí)施例中，如圖3所示，封裝材料142放置在上覆層套管144和開口120之間。在有些實(shí)施例中，增強(qiáng)材料146可以將上覆層套管144固定于上覆地層138。封裝材料142可以阻止流體從開口120流到地表136。增強(qiáng)材料146可以包括，例如，混合有用于改善的高溫性能的石英粉、礦渣或硅粉、和/或及它們的混合物的G級(jí)或H級(jí)波特蘭(Portland)水泥。在有些實(shí)施例中，增強(qiáng)材料146徑向延伸從大約5cm到大約25cm的寬度。如圖3和4所示，支撐部件122和引入導(dǎo)線132可以在地層的地表136處耦合于井頭134。地表導(dǎo)線148可以圍起增強(qiáng)材料146并耦合于井頭134。在實(shí)施例中，地表導(dǎo)線可以在地層的開口內(nèi)延伸到大約3m到大約515m的深度。作為選擇，地表導(dǎo)線也可以在地層中延伸大約9m的深度?？梢杂呻娫聪蚪^緣導(dǎo)線112供給電流，以在絕緣 導(dǎo)線的電阻的作用下發(fā)熱。三個(gè)絕緣導(dǎo)線112所產(chǎn)生的熱量可以在開口120內(nèi)傳遞，以加熱至少一部分烴層126。絕緣導(dǎo)線112所產(chǎn)生的熱量可以加熱至少一部分含烴地層。在有些實(shí)施例中，熱量基本上通過(guò)所產(chǎn)生的熱量的輻射傳遞給地層。由于開口中存在氣體，一些熱量可以通過(guò)熱傳導(dǎo)或熱對(duì)流傳遞。開口可以是無(wú)套管開口，如圖3和4所示。無(wú)套管開口消除了與在地層上熱粘結(jié)加熱器有關(guān)的成本、與套管有關(guān)的成本、和/或在開口內(nèi)封裝加熱器的成本。另外，輻射傳熱通常比熱傳導(dǎo)更有效，所以加熱器可以在較低溫度下在裸孔井眼中操作。熱源運(yùn)行初期的熱傳導(dǎo)可以通過(guò)在開口中添加氣體來(lái)加強(qiáng)。氣體可以維持在高達(dá)大約27巴的絕對(duì)壓力下。該氣體可以包括、但不限于二氧化碳和/或氦。有利的是，裸孔井眼中的絕緣導(dǎo)線加熱器可以自由地膨脹或收縮，以適應(yīng)熱膨脹及熱收縮。有利的是，絕緣導(dǎo)線加熱器可以從裸孔井眼中移除或重新部署。在某些實(shí)施例中，絕緣導(dǎo)線加熱組件利用一線軸組件安裝或移除。多于一個(gè)的線軸組件可用來(lái)同時(shí)安裝絕緣導(dǎo)線和支撐部件。作為選擇，支撐部件也可以利用盤管式單元安裝。在支撐件插入到井中時(shí)，加熱器可以開卷并連接于支撐件。電加熱器和支撐部件可以從線軸組件上開卷。隔離件可以沿著支撐部件的一定長(zhǎng)度耦合于支撐部件和加熱器。對(duì)于附加的電加熱器元件，可以使用附加的線軸組件。限溫加熱器可以具有多種構(gòu)造，和/或可以包括在某些溫度下為加熱器提供自動(dòng)溫度限制特性的材料。限溫加熱器的例子可以在下列文獻(xiàn)中找到：Wellington等的美國(guó)專利號(hào)6,688,387；Sumnu-Dindoruk等的美國(guó)專利號(hào)6,991,036；Karanikas等的美國(guó)專利號(hào)6,698,515；Wellington等的美國(guó)專利號(hào)6,880,633；Rouffignac等的美國(guó)專利號(hào)6,782,947；Vinegar等的美國(guó)專利號(hào)6,991,045；Vinegar等的美國(guó)專利號(hào)7,073,578；Vinegar等的美國(guó)專利號(hào)7，121,342；Fairbanks的美國(guó)專利號(hào)7,320,364；McKinzie等的美國(guó)專利號(hào)7,527,094；Mo等的美國(guó)專利號(hào)7,584,789；Hinson等的美國(guó)專利號(hào)7,533，719；Miller的美國(guó)專利號(hào)7,562,707；Vinegar等的美國(guó)專利申請(qǐng)公開號(hào) 2009-0071652；Burns等的美國(guó)專利申請(qǐng)公開號(hào)2009-0189617；Prince-Wright等的美國(guó)專利申請(qǐng)公開號(hào)2010-0071903；以及Nguyen等的美國(guó)專利申請(qǐng)公開號(hào)2010-0096137。限溫加熱器的尺寸設(shè)計(jì)成能利用交流頻率(例如60HzAC)或利用調(diào)制直流電流工作。在某些實(shí)施例中，鐵磁材料被用于溫度限制加熱器中。鐵磁材料可以將溫度自我限制在材料的居里溫度下或附近和/或相變溫度范圍，以在對(duì)材料施加時(shí)變電流時(shí)提供減少的熱量。在某些實(shí)施例中，鐵磁材料將限溫加熱器的溫度自我限制在一選定溫度，所述選定溫度大致為居里溫度和/或在相變溫度范圍內(nèi)。在某些實(shí)施例中，選定溫度在居里溫度和/或相變溫度范圍的大約35℃之內(nèi)、大約25℃之內(nèi)、大約20℃之內(nèi)或大約10℃之內(nèi)。在某些實(shí)施例中，鐵磁材料與其它材料(例如高導(dǎo)材料、高強(qiáng)度材料、耐腐蝕材料或它們的組合)相結(jié)合，以提供各種電氣性能和/或機(jī)械性能。限溫加熱器的某些部分所具有的電阻可比限溫加熱器的其它部分要低(這是由不同幾何形狀和/或利用不同的鐵磁材料和/或非鐵磁材料造成的)。使限溫加熱器的某些部分具有各種材料和/或尺寸，允許定制由加熱器的每個(gè)部分輸出所希望的熱量。限溫加熱器可能比其它加熱器更可靠。限溫加熱器不易于因地層中的熱點(diǎn)而損壞或發(fā)生故障。在有些實(shí)施例中，限溫加熱器可以基本上均勻地加熱地層。在有些實(shí)施例中，限溫加熱器通過(guò)沿加熱器的整個(gè)長(zhǎng)度以較高的平均熱量輸出進(jìn)行操作，從而能夠更有效地加熱地層。限溫加熱器沿加熱器的整個(gè)長(zhǎng)度以較高的平均熱量輸出進(jìn)行操作，這是因?yàn)槿绻刂訜崞魅我恻c(diǎn)的溫度超過(guò)或即將超過(guò)加熱器的最高工作溫度，那么針對(duì)整個(gè)加熱器而言，供給至加熱器的功率無(wú)需減少，而對(duì)于典型的恒定瓦數(shù)的加熱器卻必須減少供給至加熱器的功率。從接近加熱器的居里溫度和/或相變溫度范圍的限溫加熱器的部分輸出的熱量自動(dòng)減少，無(wú)需對(duì)施加給加熱器的時(shí)變電流進(jìn)行受控調(diào)節(jié)。由于限溫加熱器各部分的電氣性能(例如電阻)方面的變化，熱量輸出會(huì)自動(dòng)減少。因而，在加熱工序的大部分過(guò)程中，限溫加熱器能提供更大的功率。在某些實(shí)施例中，包括限溫加熱器的系統(tǒng)最初提供第一熱量輸出，然后當(dāng)限溫加熱器由時(shí)變電流激勵(lì)時(shí)，在加熱器的電阻部分的居里溫度和/或相變溫度范圍附近、之處或之上提供減少的(第二)熱量輸出。第一熱量輸出是一定溫度時(shí)的熱量輸出，限溫加熱器在低于所述一定溫度時(shí)開始自我限制。在有些實(shí)施例中，第一熱量輸出是在溫度低于限溫加熱器中鐵磁材料的居里溫度和/或相變溫度范圍大約50℃、大約75℃、大約100℃或大約125℃下的熱量輸出。限溫加熱器可以由在井頭供給的時(shí)變電流(交流電或調(diào)制直流電)激勵(lì)。井頭可以包括電源和其它用于向限溫加熱器供電的部件(例如調(diào)制部件、轉(zhuǎn)換器和/或電容器)。限溫加熱器可以是用于加熱一部分地層的許多種加熱器之一。在某些實(shí)施例中，溫度限制加熱器包括導(dǎo)體，當(dāng)向該導(dǎo)體施加隨時(shí)間變化的電流時(shí)，該導(dǎo)體就作為一種集膚效應(yīng)加熱器或鄰近效應(yīng)加熱器操作。集膚效應(yīng)限制電流滲透到該導(dǎo)體內(nèi)的深度。對(duì)于鐵磁材料而言，集膚效應(yīng)受導(dǎo)體的導(dǎo)磁率支配。鐵磁材料的相對(duì)導(dǎo)磁率典型在10到1000之間(例如，鐵磁材料的相對(duì)導(dǎo)磁率典型至少為10，可以至少為50、100、500、1000或以上)。隨著鐵磁材料的溫度升高到居里溫度或相變溫度范圍之上和/或隨著所施加的電流的增大，鐵磁材料的導(dǎo)磁率顯著減小，集膚深度快速增大(例如，集膚深度以導(dǎo)磁率的負(fù)二次方根增大)。導(dǎo)磁率的減小導(dǎo)致在居里溫度或相變溫度范圍附近、之處或以上，和/或隨著所施加的電流的增大，導(dǎo)體的交流電阻或調(diào)制直流電阻減小。當(dāng)溫度限制加熱器由基本上恒流的電源供電時(shí)，加熱器的接近、達(dá)到或高于居里溫度和/或相變溫度范圍的部分可以減少散熱。不在居里溫度和/或相變溫度范圍之處或附近的限溫加熱器的段可以由集膚效應(yīng)加熱支配，這允許加熱器由于較高電阻負(fù)荷而具有高散熱。利用限溫加熱器加熱地層中的烴的優(yōu)點(diǎn)在于，導(dǎo)線被選擇成具有在所希望的工作溫度范圍內(nèi)的居里溫度和/或相變溫度范圍。在所希望的工作溫度范圍內(nèi)運(yùn)行允許大量的熱被噴射到地層中，同時(shí)把限溫加 熱器和其它設(shè)備的溫度保持在設(shè)計(jì)極限溫度以下。所述設(shè)計(jì)極限溫度是指在這些溫度時(shí)諸如腐蝕、蠕變和/或變形的性能會(huì)受到不利的影響的溫度。限溫加熱器的溫度限制性能阻止鄰近地層中低導(dǎo)熱率″熱點(diǎn)″的加熱器過(guò)熱或燒壞。在有些實(shí)施例中，溫度限制加熱器能降低或控制熱量輸出和/或承受溫度高于25℃、37℃、100℃、250℃、500℃、700℃、800℃、900℃或高達(dá)1131℃的熱量，這取決于加熱器中所使用的材料。與恒定瓦特?cái)?shù)的加熱器相比，限溫加熱器允許更多的熱量噴射到地層內(nèi)，這是因?yàn)檩斎氲较逌丶訜崞髦械哪芰繜o(wú)需被限制成適應(yīng)鄰近加熱器的低導(dǎo)熱率區(qū)域。例如，在GreenRiver油頁(yè)巖中，最低富油頁(yè)巖層和最高富油頁(yè)巖層的導(dǎo)熱率存在至少三分之一的差別。當(dāng)加熱這種地層時(shí)，與在低導(dǎo)熱率層中由溫度限制的傳統(tǒng)加熱器相比，用限溫加熱器可以將更多的熱量傳遞給地層。沿著傳統(tǒng)加熱器整個(gè)長(zhǎng)度的熱量輸出需要適應(yīng)低導(dǎo)熱率層，以便使加熱器在低導(dǎo)熱率層不會(huì)過(guò)熱和燒壞。對(duì)于限溫加熱器而言，鄰近高溫下的低導(dǎo)熱率層的熱量輸出將減少，但不處于高溫的限溫加熱器的其余部分仍然會(huì)提供高的熱量輸出。因?yàn)橛糜诩訜岷瑹N地層的加熱器通常具有較長(zhǎng)的長(zhǎng)度(例如至少10m、100m、300m、500m、1km或以上直至大約10km)，所以，限溫加熱器的大部分長(zhǎng)度可在居里溫度和/或相變溫度范圍以下工作，只有一小部分在限溫加熱器的居里溫度和/或相變溫度范圍處或其附近工作。限溫加熱器的使用使得能夠高效地向地層傳遞熱量。通過(guò)高效地傳遞熱量，可以減少把地層加熱至所希望的溫度所需要的時(shí)間。例如，在GreenRiver油頁(yè)巖中，當(dāng)利用與傳統(tǒng)恒定瓦特?cái)?shù)加熱器隔開的12m加熱器井時(shí)，熱解通常需要加熱9.5年到10年的時(shí)間。對(duì)于相同的加熱器間隔，限溫加熱器可具有較大的平均熱量輸出，同時(shí)把加熱器設(shè)備的溫度保持在設(shè)備設(shè)計(jì)極限溫度以下。由于限溫加熱器所提供的平均熱量輸出要比恒定瓦特?cái)?shù)加熱器所提供的平均熱量輸出大，地層中的熱解可以在更早的時(shí)間發(fā)生。例如，在GreenRiver油頁(yè)巖中，利 用帶有12m加熱器井間隔的限溫加熱器，可以在5年內(nèi)出現(xiàn)熱解。由于井間距不準(zhǔn)確，或者鉆井時(shí)加熱井靠得太近，限溫加熱器抵消熱點(diǎn)。在某些實(shí)施例中，對(duì)于間隔太遠(yuǎn)的加熱井而言，限溫加熱器允許長(zhǎng)時(shí)間地增大功率輸出，或者對(duì)于間隔太近的加熱井而言，允許限制功率輸出。限溫加熱器還在鄰近上覆層和下伏層的區(qū)域提供更大的功率，以補(bǔ)償這些區(qū)域中的溫度損失。有利的是，限溫加熱器可以用于許多類型的地層中。例如，在瀝青砂地層或相對(duì)可滲透的含重質(zhì)烴地層中，限溫加熱器可用來(lái)提供可控制的低溫輸出，以便減小流體粘度，使流體流動(dòng)和/或增強(qiáng)井眼處或其附近或者地層中流體的徑向流動(dòng)。限溫加熱器可以用來(lái)阻止由于地層的井眼附近區(qū)域過(guò)熱而引起過(guò)多的焦炭形成。在有些實(shí)施例中，使用限溫加熱器可以消除或減少對(duì)昂貴溫度控制回路的需要。例如，使用限溫加熱器，可以消除或減少對(duì)執(zhí)行溫度測(cè)量的需要和/或在加熱器上利用固定熱電偶以監(jiān)測(cè)熱點(diǎn)處的潛在過(guò)熱的需要。限溫加熱器可用于導(dǎo)管內(nèi)置導(dǎo)體加熱器(conductor-in-conduit)中。在導(dǎo)管內(nèi)置導(dǎo)體加熱器的有些實(shí)施例中，大部分電阻熱在導(dǎo)體中產(chǎn)生，熱量通過(guò)輻射、傳導(dǎo)和/或?qū)α鱾鬟f給導(dǎo)管。在導(dǎo)管內(nèi)置導(dǎo)體加熱器的有些實(shí)施例中，大部分電阻熱在導(dǎo)管中產(chǎn)生。在有些實(shí)施例中，在高達(dá)鐵磁導(dǎo)體的居里溫度處或附近和/或相變溫度范圍的溫度下，使用較薄導(dǎo)電層提供限溫加熱器的大部分電阻熱量輸出。這種限溫加熱器可用作絕緣導(dǎo)線加熱器中的加熱部件。絕緣導(dǎo)線加熱器的加熱部件可以位于鞘內(nèi)部，所述鞘與加熱部件之間設(shè)有絕緣層。當(dāng)前技術(shù)允許測(cè)量沿著絕緣長(zhǎng)度的絕緣體的介電性能(測(cè)量沿著絕緣長(zhǎng)度分布的介電性能)。這些技術(shù)基于絕緣體類型和測(cè)量系統(tǒng)的性能提供了帶有空間分辨率(測(cè)量之間的空間)的介電性能分布。這些技術(shù)目前用來(lái)確定介電性能，并檢測(cè)絕緣體缺陷和/或絕緣體損壞。當(dāng)前技術(shù)的例子包括軸向?qū)游龀上窈凸苈分C振分析。Instrument ManufacturingCompany(IMCORP)(美國(guó)康涅狄格州Storrs)提供了一種軸向?qū)游龀上?Mashikian軸向?qū)游龀上?AxialTomography))。Mashikian軸向?qū)游龀上衽对贛ashikian的美國(guó)專利申請(qǐng)公開號(hào)2008-0048668中。WirescanAS(挪威Halden)提供了一種管路諧振分析(LIRA)。WirescanASLIRA披露在Fantoni的國(guó)際專利公開號(hào)WO2007/040406中。介電性能的確定(利用當(dāng)前技術(shù)或這些技術(shù)的改進(jìn)形式)可以結(jié)合有關(guān)介電性能與溫度的關(guān)系的信息，以確定一個(gè)或更多個(gè)受激勵(lì)的加熱器(被供電并提供熱量的加熱器)的溫度分布。介電性能與溫度的關(guān)系數(shù)據(jù)可以根據(jù)模擬和/或?qū)嶒?yàn)得到?？梢源_定隨著時(shí)間變化的絕熱的介電性能的例子包括、但不限于介電常數(shù)和損耗角正切(losstangent)。圖5描繪了在絕緣導(dǎo)線加熱器的一個(gè)實(shí)施例中的氧化鎂絕緣體的介電常數(shù)與溫度關(guān)系曲線的例子。圖6描繪了在絕緣導(dǎo)線加熱器的一個(gè)實(shí)施例中的氧化鎂絕緣體的60Hz測(cè)量的損耗角正切(tanδ)與溫度關(guān)系曲線的例子。應(yīng)當(dāng)指出，介電性能與溫度的關(guān)系特性會(huì)基于某些因素而變化。可能影響介電性能與溫度關(guān)系特性的因素包括、但不限于，絕緣體類型、絕緣體尺寸、絕緣體暴露于環(huán)境的時(shí)間(例如暴露來(lái)自于加熱器的熱量)、絕緣體的組分(化學(xué)組分)、含水量、和絕緣體的密實(shí)度。因而，對(duì)于即將用于選定加熱器中的絕緣體的實(shí)施例來(lái)說(shuō)，通常必須測(cè)量介電性能與溫度關(guān)系特性(通過(guò)模擬和/或?qū)嶒?yàn)中的任一)。在某些實(shí)施例中，確定(測(cè)量)一加熱器中絕緣體的一個(gè)或更多個(gè)介電性能，并與介電性能與溫度關(guān)系數(shù)據(jù)相比較，以確定(決定)沿著該加熱器的長(zhǎng)度(例如，加熱器的整個(gè)長(zhǎng)度或加熱器的一部分的長(zhǎng)度)的溫度分布。例如，可以根據(jù)用于加熱器中的絕緣體的介電性能，確定絕緣導(dǎo)線加熱器(例如礦物絕緣(MI)電纜加熱器)的溫度。由于所測(cè)量的介電性能與溫度的關(guān)系是已知的或者已經(jīng)根據(jù)模擬和/或?qū)嶒?yàn)計(jì)算出來(lái)，所以所測(cè)量的在沿著加熱器的某一部位的介電性能可以用來(lái)確定在該部位的加熱器的溫度。利用測(cè)量沿著加熱器的長(zhǎng)度 的多個(gè)部位的介電性能的技術(shù)(這利用當(dāng)前技術(shù)是可行的)，可以提供沿著該加熱器長(zhǎng)度的溫度分布。在有些實(shí)施例中，如圖5和6中的曲線所示的，介電性能更容易受高溫溫度(例如高于大約900°F(482℃)，如圖5和6所示)的影響。因而，在有些實(shí)施例中，絕緣導(dǎo)線加熱器的一部分的溫度可通過(guò)測(cè)量在高于大約400℃(大約760°F)下的介電性能而確定。例如，該部分的溫度可以通過(guò)測(cè)量從大約400℃、大約450℃或大約500℃到大約800℃、大約850℃、或大約900℃溫度范圍的溫度下的介電性能而確定。這些溫度范圍高于利用市場(chǎng)上可買到的光纜系統(tǒng)能夠測(cè)量的溫度。但是，適用于高溫范圍的光纜系統(tǒng)比通過(guò)測(cè)量介電性能得到的溫度可以提供具有更高的空間分辨率的測(cè)量。因而，在有些實(shí)施例中，可在高溫范圍工作的光纜系統(tǒng)可用來(lái)校準(zhǔn)通過(guò)測(cè)量介電性能所確定的溫度。在低于這些溫度范圍(例如，低于大約400℃)的溫度，通過(guò)測(cè)量介電性能來(lái)確定溫度的準(zhǔn)確性較差。但是，通過(guò)測(cè)量介電性能來(lái)確定溫度提供了加熱器的多個(gè)部分的合理計(jì)算或″平均″溫度。無(wú)論加熱器在低于大約500℃、低于大約450℃還是在低于大約400℃的溫度下工作，都可以用來(lái)確定平均溫度。通過(guò)測(cè)量介電性能確定溫度可以提供沿著絕緣導(dǎo)線加熱器的長(zhǎng)度或一部分的溫度分布(沿著加熱器的長(zhǎng)度或部分分布的溫度測(cè)量)。與僅在選定部位進(jìn)行溫度測(cè)量相比(例如利用熱電偶測(cè)量溫度)相比，測(cè)量溫度分布更有利于監(jiān)測(cè)和控制加熱器。多個(gè)熱電偶可用來(lái)提供溫度分布。但是，可能需要多條電線(每個(gè)熱電偶對(duì)應(yīng)一條電線)。通過(guò)測(cè)量介電性能確定溫度僅使用一條電線來(lái)測(cè)量溫度分布，這比使用多個(gè)熱電偶簡(jiǎn)單，成本低廉。在有些實(shí)施例中，放置在選定部位的一個(gè)或更多個(gè)熱電偶可用來(lái)校準(zhǔn)通過(guò)測(cè)量介電性能確定的溫度。在某些實(shí)施例中，確定(測(cè)量)一絕緣導(dǎo)線加熱器中絕緣體在一時(shí)間段內(nèi)的介電性能，以確定加熱器在該時(shí)間段內(nèi)的溫度和工作特性。例如，可以連續(xù)地(或基本上連續(xù))地確定介電性能，以提供介電性 能和溫度的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。介電性能和溫度的監(jiān)測(cè)可用來(lái)確定加熱器在工作期間的狀態(tài)。例如，通過(guò)對(duì)特定部位所確定的性能和在加熱器的長(zhǎng)度上的平均性能進(jìn)行比較，可以提供加熱器中熱點(diǎn)或瑕疵部位的信息。在某些實(shí)施例中，在該加熱器用來(lái)提供熱量之前確定(掃描)絕緣導(dǎo)線加熱器(例如采用基線確定(掃描))，提供了有關(guān)引起該加熱器的介電性能異常的瑕疵和/或其它不連續(xù)性(例如接合)的部位的信息。所述基線確定可用來(lái)隨后檢測(cè)在加熱器被激勵(lì)之后出現(xiàn)的熱點(diǎn)或瑕疵的存在。例如，在激勵(lì)加熱器之后，對(duì)加熱器的確定可能顯示出在進(jìn)行基線確定時(shí)不存在的加熱器介電性能中的新異常。在有些實(shí)施例中，所述基線確定用來(lái)確定加熱器中絕緣體的質(zhì)量。例如，基線確定可用來(lái)比較沿著加熱器的長(zhǎng)度的絕緣段(例如絕緣塊)的質(zhì)量。在有些實(shí)施例中，絕緣體的介電性能隨時(shí)間而變化。例如，介電性能可能由于絕緣體中氧濃度隨時(shí)間的改變和/或絕緣體中含水量隨時(shí)間的改變而隨時(shí)間變化。絕緣體中的氧可能被絕緣導(dǎo)線加熱器中用到的鉻或其它金屬消耗。因而，絕緣體中氧濃度隨時(shí)間而減少，并影響絕緣體的介電性能。絕緣體中含水量(潮氣)的變化也可能影響絕緣體的介電性能?？衫脤?shí)驗(yàn)和/或模擬來(lái)提供絕緣體的介電性能和絕緣體中含水量之間的相關(guān)性數(shù)據(jù)。因而，在某些實(shí)施例中，介電性能的確定用來(lái)檢測(cè)地層加熱期間加熱器中的含水量。例如，絕緣體的介電值相對(duì)于具有已知含水量的絕緣體的初始介電值的減少表示水已經(jīng)透過(guò)絕緣體。在有些實(shí)施例中，確定沿著加熱器的含水量可用來(lái)防止加熱器在確定沒(méi)有含水量的部位過(guò)熱。如果加熱器被作為沿著加熱器的整個(gè)長(zhǎng)度都存在水那樣處理，加熱器中沒(méi)有水的部分(尤其是對(duì)于較長(zhǎng)的加熱器)會(huì)由于缺少水以及高能量輸入該加熱器而過(guò)熱。因而，利用介電性能確定含水量，可以提供沿著加熱器長(zhǎng)度的幾乎沒(méi)有含水量或沒(méi)有含水量(不能夠檢測(cè)到)的部位(或至少是大概的部位)，由此可以調(diào)節(jié)提供給加熱器的電力，防止加熱器的這些部位過(guò)熱。在某些實(shí)施例中，沿著加熱器的含水量與地層中的含水量有關(guān)(例 如，如果加熱器在裸孔井眼中，地層中的水可能接觸裸孔井眼中的加熱器)。因而，利用確定介電性能來(lái)確定沿著加熱器的含水量，可用來(lái)檢測(cè)圍繞加熱器的地層中水的存在。例如，利用介電性能確定含水量，可以提供有關(guān)流入加熱器井眼中的進(jìn)水的信息。進(jìn)水可以導(dǎo)致加熱器的溫度降低，直到水開始沸騰(例如蒸發(fā))，此時(shí)，加熱器溫度將開始升高。在某些實(shí)施例中，確定介電性能允許確定水在圍繞加熱器的井眼中何時(shí)沸騰。因而，確定介電性能可以用于加熱器的交工試運(yùn)(啟動(dòng))，以檢測(cè)圍繞加熱器的水何時(shí)蒸發(fā)。在水環(huán)境中啟動(dòng)加熱器的過(guò)程中，加熱器可處于使水沸騰的大功率下。如果在周圍環(huán)境從液態(tài)水主導(dǎo)變成蒸汽主導(dǎo)時(shí)沒(méi)有下調(diào)電力，則加熱器會(huì)由于導(dǎo)熱率降低而過(guò)熱。監(jiān)測(cè)介電性能來(lái)確定水何時(shí)沸騰，則允許及時(shí)下調(diào)加熱器功率以防止加熱器過(guò)熱。通過(guò)確定介電性能，也可以將水沸騰作為熱點(diǎn)或瑕疵(例如溫度急劇變化)來(lái)檢測(cè)。因而，當(dāng)通過(guò)確定介電性能檢測(cè)到熱點(diǎn)或瑕疵時(shí)，可以下調(diào)加熱器，以免加熱器在啟動(dòng)期間過(guò)熱。在有些實(shí)施例中，通過(guò)確定介電性能來(lái)確定含水量可用于流動(dòng)保證作業(yè)中(例如用于海上加熱的流動(dòng)保證作業(yè))。利用加熱器中的介電性能確定含水量允許檢測(cè)泄漏或其它失效，當(dāng)加熱器仍然在海上的適當(dāng)位置上時(shí)，泄漏或其它失效會(huì)使水進(jìn)入加熱器或帶有加熱器的管線。確定加熱器在海上的適當(dāng)位置時(shí)的進(jìn)水，減少了移除加熱器的需要，以便保證加熱器的工作。可通過(guò)實(shí)驗(yàn)和/或模擬數(shù)據(jù)來(lái)測(cè)量和補(bǔ)償加熱器的介電性能隨時(shí)間的變化。例如，用于溫度確定的絕緣導(dǎo)線加熱器可以在烘箱或其它設(shè)備中被加熱，然后在不同溫度和/或在恒溫下測(cè)量介電性能隨時(shí)間的變化。另外，熱電偶可用來(lái)通過(guò)比較熱電偶數(shù)據(jù)與通過(guò)介電性能確定的溫度，從而校準(zhǔn)所確定的介電性能隨時(shí)間的變化。在某些實(shí)施例中，利用諸如工作站或計(jì)算機(jī)的計(jì)算系統(tǒng)，進(jìn)行通過(guò)確定介電性能來(lái)確定溫度。計(jì)算系統(tǒng)可以接收沿著加熱器的介電性能的測(cè)量值(確定值)，并將這些測(cè)量的介電性能進(jìn)行關(guān)聯(lián)，以確定加 熱器的一個(gè)或更多個(gè)部位的溫度。例如，計(jì)算系統(tǒng)可以儲(chǔ)存有關(guān)介電性能與溫度(例如圖5和6中所描繪的數(shù)據(jù))和/或時(shí)間的關(guān)系，利用該儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)，基于所測(cè)量的介電性能，計(jì)算加熱器上的溫度。在有些實(shí)施例中，計(jì)算系統(tǒng)用來(lái)從激勵(lì)加熱器時(shí)提供給加熱器的電力減掉反饋(去除電力對(duì)測(cè)量的影響)。在某些實(shí)施例中，計(jì)算系統(tǒng)用來(lái)監(jiān)測(cè)加熱器在一段時(shí)間內(nèi)的介電性能，并在監(jiān)測(cè)介電性能的同時(shí)報(bào)告和/或控制加熱器。例如，當(dāng)介電性能(或溫度)變化超過(guò)一選定百分比時(shí)，計(jì)算系統(tǒng)可用來(lái)向使用者提供報(bào)警或其它報(bào)告。在有些實(shí)施例中，當(dāng)介電性能(或溫度)變化超過(guò)一所要求量時(shí)，計(jì)算系統(tǒng)(自動(dòng))下調(diào)給加熱器的電力。例如，當(dāng)加熱器的溫度變化高于所要求的溫度超過(guò)一要求量時(shí)，電力可以斜坡下調(diào)大約33％、大約50％或更多。在有些實(shí)施例中，電力下調(diào)的同時(shí)，以報(bào)警或其它報(bào)告通知使用者。在某些實(shí)施例中，對(duì)向地下地層提供熱量的受激勵(lì)加熱器進(jìn)行通過(guò)介電性能測(cè)量確定溫度(例如，絕緣導(dǎo)線加熱器的至少一部分被供給電力而以電阻發(fā)熱，并從絕緣導(dǎo)線的該部分向地下地層提供至少一些熱量)。確定激勵(lì)加熱器上的溫度，允許檢測(cè)向地層實(shí)際上提供熱量的裝置上的絕緣體中的瑕疵。但是，因?yàn)榧訜崞魇请娮璋l(fā)熱，信號(hào)沿著加熱器衰減，所以確定受激勵(lì)加熱器上的溫度困難更大。這種衰減可能限制沿著加熱器的長(zhǎng)度進(jìn)行更遠(yuǎn)的查看(沿著加熱器深入到地層中)。在有些實(shí)施例中，確定加熱器的上段(加熱器的更靠近上覆層的段，例如，加熱器的上半段或者上三之一段)的溫度可能更重要，這是因?yàn)檫@些段具有施加于加熱器的更高的電壓，且溫度高，因此產(chǎn)生故障或生成熱點(diǎn)的風(fēng)險(xiǎn)高。由于這些段鄰近地表，通過(guò)介電性能測(cè)量確定溫度時(shí)的信號(hào)衰減不作為這些上段中的重要因素。在有些實(shí)施例中，在進(jìn)行溫度確定之前，斷開至絕緣導(dǎo)線加熱器的電力。然后，在溫度確定之后，恢復(fù)至絕緣導(dǎo)線加熱器的電力。因而，絕緣導(dǎo)線加熱器經(jīng)受加熱開/關(guān)循環(huán)來(lái)確定溫度。但是，該開/關(guān)循環(huán)由于是熱循環(huán)的原因而可能縮減加熱器的壽命。另外，加熱器在 非受激勵(lì)時(shí)間段會(huì)冷卻下來(lái)，因此溫度信息準(zhǔn)確性低(加熱器的實(shí)際工作溫度信息準(zhǔn)確性低)。在某些實(shí)施例中，通過(guò)介電性能測(cè)量來(lái)確定溫度在不用于加熱或者不構(gòu)造成用于加熱的絕緣導(dǎo)線上進(jìn)行。這種絕緣導(dǎo)線可以是單獨(dú)的絕緣導(dǎo)線測(cè)溫探頭。在有些實(shí)施例中，絕緣導(dǎo)線測(cè)溫探頭是非受激勵(lì)加熱器(例如，沒(méi)有通電的絕緣導(dǎo)線加熱器)。絕緣導(dǎo)線測(cè)溫探頭可以是位于地下地層的開口內(nèi)用以測(cè)量開口中的溫度的獨(dú)立裝置(stand-alonedevice)。在有些實(shí)施例中，絕緣導(dǎo)線測(cè)溫探頭是進(jìn)出開口的回路探頭，信號(hào)在探頭上沿著一個(gè)方向傳送。在有些實(shí)施例中，絕緣導(dǎo)線測(cè)溫探頭是單個(gè)懸掛探頭，信號(hào)沿著芯部傳送，并沿著絕緣導(dǎo)線的鞘返回。在某些實(shí)施例中，絕緣導(dǎo)線測(cè)溫探頭包括由氧化鎂絕緣體和外金屬鞘圍繞的銅芯(至電纜末端提供良好的導(dǎo)電性，并提供良好的空間分辨率)。外金屬鞘可以由適用于地下開口的任意材料制成。例如，外金屬鞘可以是不銹鋼鞘或由不銹鋼外鞘包裹的銅內(nèi)鞘。通常，絕緣導(dǎo)線測(cè)溫探頭可以在高達(dá)外金屬鞘能夠承受的溫度和壓力下工作。在有些實(shí)施例中，絕緣導(dǎo)線測(cè)溫探頭鄰近于或在開口中的受激勵(lì)加熱器附近，以測(cè)量沿著受激勵(lì)加熱器的溫度。絕緣導(dǎo)線測(cè)溫探頭和受激勵(lì)加熱器之間可能存在溫差(例如，在大約50℃到100℃之間的溫差)。該溫差可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)和/或模擬確定，并在溫度測(cè)量時(shí)考慮。該溫差也可以利用附著于受激勵(lì)加熱器的一個(gè)或更多個(gè)熱電偶進(jìn)行校準(zhǔn)。在有些實(shí)施例中，一個(gè)或更多個(gè)熱電偶附著于用于溫度確定的絕緣導(dǎo)線(或者是受激勵(lì)絕緣導(dǎo)線加熱器，或者是非受激勵(lì)絕緣導(dǎo)線測(cè)溫探頭)。所附著的熱電偶可用來(lái)校準(zhǔn)和/或支持測(cè)量通過(guò)介電性能測(cè)量確定的絕緣導(dǎo)線上的溫度。在有些實(shí)施例中，通過(guò)確定在給定施加電壓下絕緣導(dǎo)線芯部的電阻變化，可實(shí)現(xiàn)校準(zhǔn)和/或備用溫度指示。知道了芯材料在給定電壓下的電阻-溫度分布，就可以確定溫度。在有些實(shí)施例中，絕緣導(dǎo)線為回路，地下開口中受激勵(lì)加熱器在回路上感應(yīng) 的電流提供了用于電阻測(cè)量的輸入。在某些實(shí)施例中，絕緣導(dǎo)線中絕緣材料性質(zhì)是變化的，從而為絕緣導(dǎo)線提供對(duì)溫度的不同的靈敏性?？梢宰兓慕^緣材料性質(zhì)的例子包括但不限于：化學(xué)組成和相組成、微觀結(jié)構(gòu)、和/或絕緣材料的混合。改變絕緣導(dǎo)線中絕緣材料性質(zhì)，允許絕緣導(dǎo)線被調(diào)諧(tuned)至選定溫度范圍和/或提高利用絕緣導(dǎo)線確定溫度的靈敏性。所述選定溫度范圍可以例如根據(jù)絕緣導(dǎo)線的所希望的應(yīng)用進(jìn)行選擇。在某些實(shí)施例中，調(diào)節(jié)絕緣材料性質(zhì)來(lái)改變加熱器中絕緣體的電容。圖6描繪了絕緣導(dǎo)線加熱器的氧化鎂絕緣體的損耗角正切與溫度關(guān)系的例子。損耗角正切(tanδ)是實(shí)際電容除以假想電容。因而，圖6中的曲線是絕緣導(dǎo)線加熱器中絕緣體的電容曲線。曲線的驟變溫度(曲線在該溫度開始豎向拉升或者急劇升高——例如，在圖6的例子中大約為1400°F(大約760℃))取決于絕緣體的電容。因而，在某些實(shí)施例中，可調(diào)節(jié)加熱器的絕緣體的電容來(lái)改變電容曲線的驟變溫度。例如，如圖6所描繪的電容曲線可以左移或右移以改變驟變溫度。如果已知加熱器的部分絕緣的驟變溫度的變化，就可以通過(guò)監(jiān)測(cè)損耗角正切，確定加熱器何時(shí)達(dá)到驟變溫度。在有些實(shí)施例中，絕緣材料性質(zhì)沿著絕緣導(dǎo)線的長(zhǎng)度而變化(絕緣材料性質(zhì)在絕緣導(dǎo)線內(nèi)的不同選定點(diǎn)處是不同的)。改變沿著絕緣導(dǎo)線長(zhǎng)度的已知部位處絕緣材料性質(zhì)，允許測(cè)量介電性能以給出部位信息，和/或除提供溫度確定之外，提供絕緣導(dǎo)線的自動(dòng)校準(zhǔn)。在某些實(shí)施例中，加熱器具有在沿著加熱器長(zhǎng)度的不同已知部位上已知驟變溫度不同(電容不同)的絕緣體。圖8描繪了一定長(zhǎng)度的絕緣導(dǎo)線112的實(shí)施例。絕緣導(dǎo)線112可以包括例如多個(gè)絕緣導(dǎo)線段112A-112G。段112A-112G均可具有不同的電容(驟變溫度)，這些段之間的過(guò)渡部位(例如電容變化或驟變溫度變化的部位)是已知的。在有些實(shí)施例中，通過(guò)提供沿著加熱器長(zhǎng)度帶有不同電容的絕緣塊，可以改變絕緣的電容。例如，段112A-112G均可以具有電容不同的塊。已知電容變化(例如部分112A-112G之間的接合處或邊界)及其相關(guān) 的驟變溫度變化的部位，則允許監(jiān)測(cè)各個(gè)段的損耗角正切，以提供有關(guān)加熱器的某些部分何時(shí)達(dá)到一定溫度的信息。在有些實(shí)施例中，可定制絕緣的電容，以利用不同的驟變溫度，提供加熱器的所述段的溫度確定。例如，一定長(zhǎng)度的加熱器可以具有其驟變溫度在兩個(gè)溫度之間增量階躍的多個(gè)段(例如，段112A-112D)，可以監(jiān)測(cè)其中一段的損耗角正切，基于所述一段的損耗角正切處于其相應(yīng)的驟變溫度而確定該段的溫度。在有些實(shí)施例中，測(cè)量的電容作為沿著加熱器的長(zhǎng)度的函數(shù)。基于損耗角正切的驟變變化，電容與長(zhǎng)度關(guān)系數(shù)據(jù)可用來(lái)提供有關(guān)加熱器被激勵(lì)時(shí)的加熱器溫度信息。在有些實(shí)施例中，絕緣導(dǎo)線包括其絕緣材料性質(zhì)允許去充當(dāng)反射器(reflector)的部分。該反射器部分可用來(lái)將溫度確定限定于絕緣導(dǎo)線的具體部分(例如特定長(zhǎng)度的絕緣導(dǎo)線)。一個(gè)或更多個(gè)反射器部分可用來(lái)提供沿著絕緣導(dǎo)線的空間標(biāo)識(shí)物。例如，反射器部分可以設(shè)置在段112A-112G之間的過(guò)渡處(接合處)。改變絕緣材料性質(zhì)，可調(diào)節(jié)絕緣材料的激勵(lì)能量。通常，增加絕緣材料的激勵(lì)能量，可降低絕緣材料中的衰減，提供良好的空間分辨率。減少激勵(lì)能量通?？商峁┝己玫臏囟褥`敏性。激勵(lì)能量可以通過(guò)例如向絕緣材料添加不同的組分而增加或減少。例如，向氧化鎂絕緣體添加某些組分會(huì)減少激勵(lì)能量?？梢蕴砑拥窖趸V中以減少激勵(lì)能量的組分的例子包括但不限于：二氧化鈦、氧化鎳和氧化鐵。在有些實(shí)施例中，可利用兩個(gè)或更多個(gè)絕緣導(dǎo)線確定溫度。絕緣導(dǎo)線中的絕緣材料可以具有不同的激活能量，以提供空間分辨率和溫度靈敏性上的改變，從而更準(zhǔn)確地確定地下開口中的溫度。高激勵(lì)能量的絕緣導(dǎo)線可用來(lái)提供良好的空間分辨率，更準(zhǔn)確地識(shí)別熱點(diǎn)部位或其它溫度變化的部位，而低激勵(lì)能量的絕緣導(dǎo)線可用來(lái)提供在這些部位的更準(zhǔn)確的溫度測(cè)量。在某些實(shí)施例中，可在一模式的加熱器(例如，一模式的絕緣導(dǎo)線加熱器)中確定利用介電性能的確定溫度。圖9描繪了一模式158 的絕緣導(dǎo)線加熱器112的實(shí)施例的俯視圖。模式158可能是，例如，三角形模式的加熱器或另一規(guī)則或不規(guī)則模式(pattern)的加熱器。在某些實(shí)施例中，模式158中每個(gè)加熱器的溫度確定提供了該模式中熱量的熱像(例如，三維(3D)熱像)。在模式158中，加熱器112可以具有大體上類似的注熱率，或者加熱器可以具有變化的注熱率。在有些實(shí)施例中，熱像為差熱像(溫差圖像)，其顯示了加熱器112之間的溫差，而不是絕對(duì)溫度(因?yàn)榧訜崞鞯慕^對(duì)溫度難以確定)。通過(guò)確定沿著加熱器112的長(zhǎng)度的溫差以及沿著所確定的長(zhǎng)度的加熱器之間的溫差，可以生成三維(3D)圖像。熱像可用來(lái)確定加熱器112周圍以及模式158中的溫度流。例如，熱像可以提供模式158中的溫度梯度。在有些實(shí)施例中，熱像用來(lái)優(yōu)化模式158中的熱流。例如，可以根據(jù)熱像，調(diào)節(jié)加熱器輸出，以在模式158中提供所希望的熱流。通過(guò)優(yōu)化模式158中的熱流，可更有效地向模式提供熱量。在有些實(shí)施例中，模式158中的加熱器112均提供不同的注熱率，以在模式中產(chǎn)生熱量波。例如，模式158可以包括多組加熱器160A-D，這些組加熱器均提供不同的注熱率。例如，組160B中的加熱器可以在組160A中的加熱器之后添加到所述模式中，組160B中的加熱器可以采用與之前模式中提供熱量的加熱器(組160A中的加熱器)不同的注熱率提供熱量。同樣，組160C和160D中的加熱器在后面時(shí)間可以添加而提供不同的注熱率。在某些實(shí)施例中，組160B-D中的加熱器依次添加到組160A中的加熱器之后(例如，組160B中的加熱器首先添加，后面是組160C中的加熱器，再后面是組160D中的加熱器)。在有些實(shí)施例中，當(dāng)后面添加的加熱器被添加到該模式中時(shí)，以前的加熱器以斜坡的方式電力下調(diào)(rampeddown)。每個(gè)加熱器(或者各組160A-D中至少一些加熱器)的溫度確定可以提供熱量波的確定(由圖9中箭頭表示)。在有些實(shí)施例中，由于加熱器的絕對(duì)溫度可能是未知的或難以確定，所以利用加熱器之間的溫差(例如各組160A-D中加熱器的溫差)確定熱量波。加熱器的注熱率可根據(jù)所確定的波進(jìn)行調(diào)節(jié)，以在熱量波中產(chǎn)生所希望的性能。在有些實(shí)施例中，通過(guò)介電性能確定溫度可用于催化裂化器或水力壓裂器中。例如，介電性能可以沿著催化裂化器來(lái)回測(cè)量，以確定沿著催化裂化器的熱點(diǎn)的一個(gè)或更多個(gè)部位。在有些實(shí)施例中，可通過(guò)確定絕緣導(dǎo)線的泄漏電流來(lái)確定溫度?；谒_定(測(cè)量)的絕緣導(dǎo)線的泄漏電流，泄漏電流與溫度的關(guān)系數(shù)據(jù)可用來(lái)確定溫度。所測(cè)量的泄漏電流可與有關(guān)泄漏電流與溫度關(guān)系的信息結(jié)合使用，來(lái)確定位于地下開口中的一個(gè)或更多個(gè)加熱器或絕緣導(dǎo)線的溫度分布。泄漏電流與溫度的關(guān)系數(shù)據(jù)可以根據(jù)模擬和/或?qū)嶒?yàn)得到。在某些實(shí)施例中，泄漏電流與溫度的關(guān)系數(shù)據(jù)還取決于施加于加熱器的電壓。圖7描繪了在施加不同的60Hz電壓的絕緣導(dǎo)線加熱器的一個(gè)實(shí)施例中的氧化鎂絕緣體的漏泄電流(mA)與溫度(°F)關(guān)系曲線的例子。曲線150針對(duì)的是4300V的施加電壓。曲線152針對(duì)的是3600V的施加電壓。曲線154針對(duì)的是2800V的施加電壓。曲線156針對(duì)的是2100V的施加電壓。如圖7的曲線所示，泄漏電流更容易受高溫溫度(例如高于大約482℃(大約900°F))的影響。因而，在有些實(shí)施例中，絕緣導(dǎo)線加熱器的一部分的溫度可以通過(guò)測(cè)量溫度在大約500℃(大約932°F)以上或者從大約500℃到大約870℃、從大約510℃到大約810℃、或從大約540℃到大約650℃范圍內(nèi)的溫度下的泄漏電流而確定。沿著加熱器的長(zhǎng)度的溫度分布可以通過(guò)利用本領(lǐng)域已知的技術(shù)測(cè)量沿著加熱器的長(zhǎng)度的泄漏電流而獲得。在有些實(shí)施例中，通過(guò)測(cè)量泄漏電流確定溫度可結(jié)合通過(guò)介電性能測(cè)量確定溫度使用。例如，通過(guò)測(cè)量泄漏電流確定溫度可用來(lái)校準(zhǔn)和/或支持通過(guò)測(cè)量介電性能確定的溫度。應(yīng)當(dāng)明白，本發(fā)明不局限于所述的特定系統(tǒng)，所述系統(tǒng)當(dāng)然是可以變化的。還應(yīng)當(dāng)明白，在此使用的術(shù)語(yǔ)僅是為了描述特定實(shí)施例，不應(yīng)認(rèn)為是限制。本說(shuō)明書中所使用的單數(shù)形式″一″、″一個(gè)″和″該″包括多個(gè)對(duì)象，除非另有上下文清楚地指明。因而，例如，″層″的引 用包括兩個(gè)或更多個(gè)層的組合，″一流體″的引用包括流體的混合物。鑒于該說(shuō)明書，本發(fā)明各個(gè)方面的進(jìn)一步改進(jìn)和替換實(shí)施例對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是顯而易見(jiàn)的。因此，該說(shuō)明書只是解釋性的，其目的是用來(lái)教導(dǎo)本領(lǐng)域技術(shù)人員執(zhí)行本發(fā)明的一般方式。應(yīng)當(dāng)明白，這里所示的和所描述的本發(fā)明的這些形式作為目前優(yōu)選的實(shí)施例。元件和材料可以用這里所示的以及所描述的這些來(lái)替換，零件和流程可以顛倒，本發(fā)明的某些特征可以獨(dú)立使用，在閱讀了本發(fā)明的說(shuō)明書之后，所有這些對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)都是顯而易見(jiàn)的。在沒(méi)有脫離下列權(quán)利要求書中所述的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以對(duì)在此所述的元件進(jìn)行改變。