Система нагрева подземного пласта с нагревателем, соединенным в трехфазное соединение звездой

012554 Область техники, к которой относится изобретение Настоящее изобретение относится к способам и системам, предназначенным для нагревания и добычи углеводородов, водорода и/или других продуктов из различных подземных пластов, таких как углеводородсодержащие пласты. Варианты осуществления изобретения относятся к системам нагревания,содержащим нагреватель для нагревания подземных пластов, соединенный в трехфазное соединение звездой, и к способу установки и использования нагревателя. Уровень техники Углеводороды, добываемые из подземных пластов, часто используются в качестве энергоресурсов,сырья и потребительских товаров. Озабоченность по поводу истощения углеводородных ресурсов и ухудшения общего качества добываемых углеводородов привела к разработке способов более эффективного извлечения, переработки и/или использования доступных углеводородных ресурсов. Для извлечения углеводородных материалов из подземных пластов могут быть использованы процессы in situ. Для облегчения извлечения углеводородного материала из подземного пласта может возникнуть необходимость изменения химических и/или физических свойств углеводородного материала в подземном пласте. Эти изменения химических и физических свойств могут включать в себя реакции in situ, которые приводят к образованию удаляемых флюидов, изменениям состава, изменениям растворимости, изменениям плотности, фазовым переходам и/или изменениям вязкости углеводородного материала в пласте. Флюид может представлять собой, помимо прочего, газ, жидкость, эмульсию, суспензию и/или поток твердых частиц, характеристики которого аналогичны потоку жидкости. Для нагревания пластов при осуществлении процесса in situ в стволе скважины могут находиться нагреватели. Примеры процессов in situ с применением скважинных нагревателей, описаны в патентахUS 2634961, US 2732195, US 2780450, US 2789805, US 2923535 и US 4886118. Каждый из указанных документов включен в настоящее описание посредством ссылки, как если бы он был полностью здесь изложен. Применение нагрева в пластах нефтеносных сланцев описано в патентах US 2923535 и US 4886118. Нагрев может применяться к пласту нефтеносных сланцев с целью проведения пиролиза керогена в пласте нефтеносных сланцев. Также под действием тепла в пласте могут образовываться трещины, что делается с целью увеличения проницаемости пласта. Улучшенная проницаемость может позволить пластовому флюиду перемещаться к эксплуатационной скважине, где флюид извлекается из пласта нефтеносного сланца. В некоторых процессах для начала горения в проницаемый слой вводится, например, газообразная среда, содержащая кислород, при этом предпочтительно, чтобы указанная газообразная среда была еще горячей после этапа предварительного нагревания. Для нагревания подземных пластов может использоваться источник теплоты. Для нагревания подземного пласта могут использоваться электрические нагреватели, нагревающие посредством радиационного теплообмена и/или теплопроводности. Электрический нагреватель может нагревать элемент за счет сопротивления. В патенте US 2548360, который включен в настоящий документ посредством ссылки, как если бы он был полностью здесь изложен, описан электрический нагревательный элемент, помещаемый в вязкую нефть в стволе скважины. Нагревательный элемент нагревает и разжижает нефть, чтобы ее можно было выкачивать из ствола скважины. В патенте US 4716960, который включен в настоящий документ посредством ссылки, как если бы он был полностью здесь изложен, описан электронагрев трубопровода нефтяной скважины посредством прохождения электрического тока сравнительно низкого напряжения для предотвращения образования твердых частиц. В патенте US 5065818, который включен в настоящий документ посредством ссылки, как если бы он был полностью здесь изложен, описан электронагревательный элемент, который зацементирован в ствол скважины, при этом указанный нагревательный элемент не содержит кожуха. В документе WO 00/19061 описан способ крепления множества линий управления вокруг трубы в стволе скважины, используя множество подающих барабанов с кабелем, которые расположены в виде звезды вокруг устья скважины и с которых разматываются линии управления при помещении трубы в ствол скважины. Недостатком известного способа является то, что линии управления могут быть повреждены во время их опускания в ствол скважины. Система и способ согласно ограничительной части пп.1 и 11 формулы изобретения известны из документа US 2004/0140095. В известных системе и способе три электрических проводника соединены в соединение звездой в трех скважинах, донные части которых соединены между собой. В известных системе и способе электрическая изоляция вокруг электрических проводников может быть повреждена во время их опускания в неоднородные скважины, при этом три электрических проводника сложно соединить между собой внутри скважины в точке ветвления трех пересекающихся скважин, что может вызывать повреждение и ненадежность электрического соединения и нежелательное протекание тока между тремя электрическими проводниками. В документе US 2005/0051327 описаны система и способ, подобные известным системе и способу из документа US 2004/0140095. Некоторые нагреватели тяжело соединить в подземном пласте. Электрический ток между нагревателями в скважине, выполненной в подземном пласте, может быть ненадежным из-за трудности осуще-1 012554 ствления подземных соединений и ненадежности протекания электрического тока в подземных условия. Таким образом, целесообразно иметь нагреватель, в котором электрический ток не течет между нагревателями, находящимися под поверхностью земли. Раскрытие изобретения Система нагревания подземного пласта согласно настоящему изобретению содержит первый, второй и третий нагреватели, каждый из которых расположен в отверстии, выполненном в подземном пласте, причем каждый нагреватель содержит электрический проводник; изоляционный слой, по меньшей мере, частично окружающий электрический проводник; токопроводящую оболочку, по меньшей мере, частично окружающую изоляционный слой; при этом электрический проводник электрически соединен с оболочкой в нижней концевой части нагревателя, причем нижней концевой частью является часть нагревателя, отдаленная от поверхности отверстия; нижние концевые части нагревателей электрически соединены между собой и первый, второй и третий нагреватели выполнены с возможностью соединения в трехфазное соединение звездой; причем первый нагреватель, второй нагреватель и третий нагреватель расположены в одном отверстии, выполненном в подземном пласте, и расположены внутри опорной трубки. Другим объектом настоящего изобретения является способ установки в подземном пласте системы нагревания, который включает расположение первого нагревателя на первом барабане, второго нагревателя - на втором барабане и третьего нагревателя - на третьем барабане, причем каждый нагреватель располагают рядом с отверстием, выполненном в подземном пласте; разматывание первого, второго и третьего нагревателей по мере установки каждого из них в отверстии, выполненном в подземном пласте; соединение нагревателей между собой в их нижних концах по мере установки каждого нагревателя в отверстии, выполненном в подземном пласте; и электрическое соединение нагревателей в трехфазное соединение звездой; причем первый, второй и третий нагреватели устанавливают в одно отверстие, выполненное в подземном пласте, и по мере установки в этом отверстии располагают их внутри опорной трубки. В некоторых вариантах осуществления изобретения системы, способы и/или нагреватели используются для обработки подземного пласта. В дополнительных вариантах осуществления изобретения обработка подземного пласта выполняется с использованием описанных здесь способов, систем или нагревателей. В дополнительных вариантах осуществления изобретения к описанным здесь конкретным вариантам осуществления изобретения могут быть добавлены дополнительные отличительные признаки. Краткое описание чертежей Преимущества настоящего изобретения могут стать очевидными для специалистов в рассматриваемой области из дальнейшего подробного описания с прилагаемыми чертежами, в которых на фиг. 1 показаны стадии нагрева углеводородсодержащего пласта; на фиг. 2 схематично показан вид варианта осуществления части системы конверсии in situ для обработки углеводородсодержащего пласта; на фиг. 3 А и 3 В показаны поперечные разрезы варианта осуществления нагревательного компонента с ограничением рабочих температур, используемого в нагревателе с изолированным проводником; на фиг. 4 А и 4 В показан вариант осуществления нагревателей, установленных в стволе скважины; на фиг. 4 С показан вариант осуществления изолированного проводника с оболочкой, замкнутой накоротко на проводники; на фиг. 5 А и 5 В показан вариант осуществления нагревателя с тремя проводниками в трубке. Несмотря на то, что настоящее изобретение допускает различные модификации и альтернативные формы, конкретные варианты его осуществления показаны в качестве примеров на чертежах и подробно описаны. Чертежи могут быть выполнены не в масштабе. Следует понимать, что чертежи и подробное описание не предполагают ограничения изобретения конкретными раскрытыми формами, но, напротив,предполагается охват всех модификации, эквивалентов и альтернатив в рамках объема настоящего изобретения, определенных прилагаемой формулой изобретения. Осуществление изобретения Приведенное ниже описание в основном относится к системам и способам обработки углеводородов в пластах. Такие пласты подвергаются обработке для получения углеводородных продуктов, водорода и других продуктов. Под углеводородами обычно понимаются молекулы, образованные в основном атомами углерода и водорода. Углеводороды также могут содержать другие элементы, такие как, например, галогены, металлические элементы, азот, кислород и/или серу. Углеводородами являются, например, кероген, битум,пиробитум, масла, природные минеральные воски и асфальтиты. Углеводороды могут располагаться в-2 012554 земле в минеральных матрицах или рядом с ними. Матрицы, помимо прочего, могут содержать осадочные горные породы, пески, силицилиты, карбонатные горные породы и другие пористые среды. Углеводородные флюиды - это текучие среды, содержащие углеводороды. Углеводородные флюиды могут содержать или захватывать неуглеводородные флюиды, такие как водород, азот, оксид углерода, диоксид углерода, сероводород, вода и аммиак, или быть захваченными этими флюидами. Пласт содержит один или несколько углеводородсодержащих слоев, один или несколько неуглеводородных слоев, покрывающий слой и/или подстилающий слой. Покрывающий слой и/или подстилающий слой содержат один или несколько различных типов непроницаемых материалов. Например,покрывающий и/или подстилающий слои могут содержать скальную породу, сланцы, аргиллит или влажный/плотный карбонат. В некоторых вариантах осуществления процессов конверсии in situ, покрывающий и/или подстилающий слои могут включать углеводородсодержащий слой или углеводородсодержащие слои, которые относительно непроницаемы и не подвергаются воздействию температур при проведении конверсии in situ, в результате которой характеристики углеводородсодержащих покрывающего и/или подстилающего слоев значительно изменяются. Например, подстилающий слой может содержать сланцы или аргиллит, но при конверсии in situ подстилающий слой не нагревают до температуры пиролиза. В некоторых случаях покрывающий слой и/или подстилающий слои могут быть до некоторой степени проницаемыми. Источник теплоты представляет собой любую систему, обеспечивающую теплом, по меньшей мере, часть пласта, в основном, посредством теплопроводности и/или радиационного теплообмена. Например, источник теплоты может представлять собой электронагреватель, такой как изолированный проводник, длинномерный элемент и/или проводник, расположенный в трубке. Также источник теплоты может представлять собой систему, вырабатывающую теплоту в результате горения топлива вне пласта или в нем. Эти системы могут быть горелками, расположенными вне скважины, скважинами газовыми горелками, беспламенными распределенными камерами сгорания и естественными распределенными камерами сгорания. В некоторых вариантах осуществления изобретения тепло, подводимое к одному или нескольким источникам теплоты или выработанное в них, может поставляться от других источников энергии. Другие источники энергии могут непосредственно нагревать пласт или энергия может сообщаться передающей среде, которая непосредственно или косвенно нагревает пласт. Ясно, что один или несколько источников теплоты, которые передают тепло пласту, могут использовать различные источники энергии. Таким образом, например, для заданного пласта некоторые источники теплоты могут поставлять теплоту от резистивных электронагревателей, некоторые источники теплоты могут поставить тепло за счет сгорания, а другие источники теплоты могут поставлять тепло из одного или нескольких источников энергии (например, энергия от химических реакций, солнечная энергия, энергия ветра, биомасса или другие источники возобновляемой энергии). Химическая реакция может быть экзотермической реакцией (например, реакция окисления). Также источником теплоты может быть нагреватель, который поставляет тепло в зону, расположенную рядом с нагреваемым местом, таким как нагревательная скважина, или окружающую это место. Нагреватель - это любая система или источник теплоты, предназначенный для выработки тепла в скважине или рядом со стволом скважины. К нагревателям относятся, помимо прочего, электронагреватели, горелки, камеры сгорания, в которых в реакцию вступает материал пласта или материал, добываемый в пласте, и их комбинации. Под процессом конверсии in situ понимается процесс нагревания углеводородсодержащего пласта источниками теплоты, направленный на повышение температуры по меньшей мере части пласта выше температуры пиролиза с целью получения пиролизного флюида. Изолированным проводником называется любой длинномерный материал, способный проводить электрический ток и покрытый, полностью или частично, электроизоляционным материалом. Длинномерный элемент может представлять собой открытый или незащищенный металлический нагреватель. Под открытым металлом или незащищенным металлом понимаются металлы, не содержащие слой электрической изоляции, такой как неорганическая изоляция, которая призвана обеспечить электрическую изоляцию металла во всем диапазоне рабочих температур длинномерного элемента. Под открытым металлом и незащищенным металлом также может подразумеваться металл, содержащий антикоррозионные ингибиторы, такие как естественным образом образовавшийся слой оксида, нанесенный слой оксида и/или пленка. Открытый металл и незащищенный металл включают в себя металлы с полимерной или другой электрической изоляцией, которая не может сохранять электрические изолирующие свойства при типовой рабочей температуре длинномерного элемента. Такие материалы могут быть расположены на металле и при использовании нагревателя могут деградировать под воздействием температуры. Под нагревателем с ограничением рабочих температур, в общем, понимается нагреватель, в котором регулируется теплоотдача (например, уменьшается величина теплоотдачи) выше определенной температуры, что происходит без использования внешних элементов управления, таких как регуляторы температуры, регуляторы мощности, детекторы или другие устройства. Нагреватели с ограничением рабочих температур могут быть резистивные нагреватели переменного тока или модулированного (например,-3 012554 срезанного) постоянного тока. Температура Кюри - это температура, выше которой ферромагнитный материал теряет все свои ферромагнитные свойства. Вдобавок к потере всех своих ферромагнитных свойств при температуре,превышающей температуру Кюри, ферромагнитный материал начинает терять свои ферромагнитные свойства тогда, когда через него пропускается увеличивающийся электрический ток. Под зависящим от времени током понимается электрический ток, протекание которого в ферромагнитном проводнике происходит со скин-эффектом и величина которого изменяется со временем. Зависящим от времени током может быть как переменный ток, так и модулированный постоянный ток. Переменным током называется зависящий от времени ток, направление которого изменяется, по существу, синусоидальным образом. При протекании переменного тока в ферромагнитном проводнике возникает скин-эффект. Под модулированным постоянным током понимается любой, по существу, не синусоидальный,зависящий от времени ток, при прохождении которого в ферромагнитном проводнике возникает скинэффект. Под показателем диапазона изменения для нагревателя с ограничением рабочих температур понимается отношение наибольшего сопротивления переменному току или модулированному постоянному току при температурах, меньших температуры Кюри, к наименьшему сопротивлению при температурах,превышающих температуру Кюри, для заданного тока. В контексте нагревательных систем, устройств или способов с уменьшенной теплоотдачей термин автоматически означает, что такие системы, устройства и способы функционируют определенным образом без использования внешних элементов управления (например, внешних регуляторов, таких как регулятор с датчиком температуры и обратной связью, ПИД-регулятор или предсказывающий регулятор). Под термином ствол скважины понимается отверстие в пласте, выполненное с помощью бурения или введения трубы в пласт. Поперечное сечение ствола скважины может быть круглым или каким-либо другим. В настоящей заявке термины скважина и отверстие, когда говорится об отверстии в пласте,могут быть заменены термином ствол скважины. С целью добычи многих различных продуктов, углеводороды в пласте могут обрабатываться разными способами. В некоторых вариантах осуществления изобретения углеводороды в пластах обрабатываются постадийно. На фиг. 1 изображены стадии нагревания углеродсодержащего пласта. На фиг. 1 также показан пример зависимости количества (Y) нефтяного эквивалента в баррелях на тонну (ось у) пластовых флюидов, добытых из пласта, от температуры (Т) нагретого пласта в градусах Цельсия (ось х). При проведении стадии 1 нагревания происходит десорбция метана и испарение воды. Нагревание пласта на стадии 1 может быть выполнено настолько быстро, насколько возможно. Например, при начальном нагревании углеродсодержащего пласта, углеводороды в пласте десорбируют адсорбированный метан. Из пласта можно добыть десорбированный метан. Если далее нагревать углеродсодержащий пласт, то вода из углеродсодержащего пласта испарится. В некоторых углеводородсодержащих пластах вода может составлять от 10 до 50% порового объема пласта. В других пластах вода занимает большую или меньшую часть порового объема. Обычно вода в пласте испаряется при температуре от 160 до 285 С при абсолютных давлениях от 600 до 7000 кПа. В некоторых вариантах осуществления изобретения выпаренная вода изменяет смачиваемость пласта и/или увеличивает пластовое давление. Изменения смачиваемости и/или увеличенное пластовое давление может влиять на протекание реакций пиролиза или других реакций в пласте. В некоторых вариантах осуществления изобретения выпаренная вода добывается из пласта. В других вариантах осуществления изобретения выпаренная вода используется для отбора пара и/или дистилляции в пласте или вне пласта. Удаление воды из пласта и увеличение порового объема пласта увеличивает пространство для хранения углеводородов в поровом объеме. В некоторых вариантах осуществления изобретения после стадии 1 нагревания проводится дальнейшее нагревание пласта, так что температура в пласте достигает (по меньшей мере) температуры начала пиролиза (такой как температура на нижнем крае диапазона температур, показанного на стадии 2). На протяжении стадии 2 углеводороды в пласте могут подвергаться пиролизу. Диапазон температур пиролиза изменяется в зависимости от типа углеводородов в пласте. Диапазон температур пиролиза может составлять от 250 до 900 С. Диапазон температур пиролиза для получения нужных продуктов может составлять только часть общего диапазона температур пиролиза. В некоторых вариантах осуществления изобретения диапазон температур пиролиза для получения нужных продуктов может составлять от 250 до 400 С или от 270 до 350 С. Если температура углеводородов в пласте растет медленно в диапазоне от 250 до 400 С, то получение продуктов пиролиза может, по существу, завершиться при приближении значения температуры к 400 С. Средняя температура углеводородов может расти со скоростью меньше 5 С в день, меньше 2 С в день, меньше 1 С в день или меньше 0,5 С в день, находясь в диапазоне температур пиролиза при получении нужных продуктов. Нагревание углеродсодержащего пласта несколькими источниками теплоты может установить температурные градиенты вокруг источников теплоты, которые медленно поднимают температуру углеводородов в пласте в диапазоне температур пиролиза.-4 012554 Скорость увеличения температуры в диапазоне температур пиролиза для образования нужных продуктов может влиять на качество и количество пластовых флюидов, добываемых из углеродсодержащего пласта. Медленное увеличение температуры в диапазоне температур пиролиза для образования нужных продуктов может препятствовать мобилизации молекул с большими цепями в пласте. Медленное увеличение температуры в диапазоне температур пиролиза для образования нужных продуктов может ограничить реакции между мобилизированными углеводородами, в результате которых могут образоваться нежелательные продукты. Медленное увеличение температуры пласта в диапазоне температур пиролиза для образования нужных продуктов может позволить добывать из пласта высококачественные углеводороды, с высокой плотностью, измеряемой в градусах Американского нефтяного института. Медленное увеличение температуры пласта в диапазоне температур пиролиза для образования нужных продуктов может позволить извлекать большое количество углеводородов, присутствующих в пласте, в качестве углеводородного продукта. В некоторых вариантах осуществления конверсии in situ, вместо того, чтобы медленно нагревать в нужном диапазоне температур, до нужной температуры нагревается часть пласта. В некоторых вариантах осуществления изобретения нужная температура составляет 300, 325 или 350 С. В качестве нужной температуры могут быть выбраны другие значения температуры. Суперпозиция тепла источников теплоты позволяет сравнительно быстро и эффективно установить в пласте нужную температуру. Можно регулировать подведение энергии в пласт из источников теплоты с целью поддержания, по существу, нужного значения температуры в пласте. По существу, нужное значение температуры нагретой части пласта поддерживается до тех пор, пока реакция пиролиза не уменьшится так, что добыча нужных пластовых флюидов из пласта не станет экономически невыгодной. Части пласта, подвергаемые реакции пиролиза,могут включать в себя области, температура которых находится в диапазоне температур пиролиза благодаря теплопередаче только из одного источника теплоты. В некоторых вариантах осуществления изобретения из пласта добываются пластовые флюиды,включающие пиролизные флюиды. По мере увеличения температуры пласта, может уменьшаться количество конденсируемых углеводородов в добытых пластовых флюидах. При высоких температурах из пласта может добываться в основном метан и/или водород. При нагревании углеродсодержащего пласта по всему диапазону температур пиролиза, из пласта может добываться только небольшое количество водорода при приближении к верхнему пределу диапазона температур пиролиза. После исчерпания всего доступного водорода обычно из пласта может добываться минимальное количество флюидов. После пиролиза углеводородов в пласте все еще может присутствовать большое количество углерода и некоторое количество водорода. Значительная часть углерода, присутствующего в пласте, может быть добыта из пласта в виде синтез-газа. Образование синтез-газа может происходить во время стадии 3 нагревания, изображенной на фиг. 1. Стадия 3 может включать в себя нагревание углеродсодержащего пласта до температуры, достаточной для образования синтез-газа. Например, синтез-газ может образоваться в диапазоне температур примерно от 400 до примерно 1200 С; примерно от 500 до примерно 1100 С или примерно от 550 до примерно 1000 С. Когда флюид, образующий синтез-газ вводится в пласт, то температура нагретой части пласта определяет состав синтез-газа, получаемого в пласте. Образованный синтез-газ может извлекаться из пласта через эксплуатационную скважину или эксплуатационные скважины. Полная энергоемкость флюидов, добываемых из углеродсодержащего пласта, может оставаться сравнительно постоянной на всем протяжении процесса пиролиза и образования синтез-газа. При протекании пиролиза при сравнительно низких температурах, значительная часть добываемого флюида может представлять собой конденсируемые углеводороды, имеющие высокую энергоемкость. Тем не менее,при температурах, превосходящих температуру пиролиза, меньшая часть пластового флюида может представлять собой конденсируемые углеводороды. Из пласта может добываться больше неконденсируемых пластовых флюидов. Энергоемкость на единицу объема добываемого флюида может немного уменьшаться при получении преимущественно неконденсируемых пластовых флюидов. При получении синтез-газа энергоемкость на единицу объема добытого синтез-газа значительно уменьшается по сравнению с энергоемкостью пиролизного флюида. Тем не менее, объем полученного синтез-газа во многих примерах значительно увеличивается, компенсируя, тем самым, уменьшенную энергоемкость. На фиг. 2 схематически показан вид варианта осуществления части системы конверсии in situ,предназначенной для обработки углеродсодержащего пласта. Система конверсии in situ может содержать барьерные скважины 200. Барьерные скважины 200 используются для образования барьера вокруг области обработки. Барьер препятствует течению флюида в область обработки и/или из нее. Барьерные скважины содержат, помимо прочего, водопонижающие скважины, скважины с разряжением, захватывающие скважины, нагнетательные скважины, растворные скважины, замораживающие скважины или их комбинации. В варианте осуществления изобретения по фиг. 2, показано, что барьерные скважины 200 расположены только вдоль одной стороны источников 202 теплоты, но обычно барьерные скважины окружают все источники 202 теплоты, используемые или планируемые к использованию для нагревания области обработки пласта.-5 012554 Источники 202 теплоты расположены по меньшей мере в части пласта. Источники 202 теплоты могут представлять собой нагреватели, такие как изолированные проводники, нагреватели с проводником в трубке, наземные горелки, беспламенные распределенные камеры сгорания и/или естественные распределенные камеры сгорания. Источники 202 теплоты могут также представлять собой нагреватели других типов. Источники 202 теплоты обеспечивают подачу теплоты по меньшей мере к части пласта с целью нагревания углеводородов в пласте. Энергия может подаваться к источнику 202 теплоты по линиям 204 питания. Линии 204 питания могут конструктивно различаться в зависимости от типа источника теплоты или источников теплоты, используемых для нагревания пласта. Линии 204 питания для источников теплоты могут передавать электричество для электронагревателей, могут транспортировать топливо для камер сгорания или могут перемещать жидкий теплоноситель, циркулирующий в пласте. Эксплуатационные скважины 206 используются для удаления пластового флюида из пласта. В некоторых вариантах осуществления изобретения эксплуатационная скважина 206 может содержать один или несколько источников теплоты. Источник теплоты, расположенный в эксплуатационной скважине,может нагревать одну или несколько частей пласта в самой эксплуатационной скважине или рядом с ней. Источник теплоты, расположенный в эксплуатационной скважине, может препятствовать конденсации и обратному потоку пластового флюида, удаляемого из пласта. Пластовый флюид, добываемый из эксплуатационных скважин 206, может перекачиваться по собирающему трубопроводу 208 до очистного сооружения 210. Также пластовые флюиды могут добываться из источников 202 теплоты. Например, флюид может добываться из источника 202 теплоты с целью регулирования давления в пласте, расположенном рядом с источниками теплоты. Флюид, добытый из источников 202 теплоты, может перекачиваться по насосно-компрессорной трубе или трубопроводу до собирающего трубопровода 208, или добытый флюид может перекачиваться по насосно-компрессорной трубе или трубопроводу непосредственно на очистное сооружение 210. Очистное сооружение 210 может содержать сепараторные установки, реакторные установки, обогащающие установки, топливные элементы, турбины, емкости для хранения и/или другие системы и установки, предназначенные для переработки пластовых флюидов. Нагреватели с ограничением рабочих температур могут иметь такую конструкцию и/или содержать такие материалы, которые обеспечивают автоматическое ограничение температуры нагревателя при определенных температурах. В некоторых вариантах осуществления изобретения в нагревателях с ограничением рабочих температур используются ферромагнитные материалы. При приложении к ферромагнитному материалу зависящего от времени тока, ферромагнитный материал может сам ограничивать температуру при температуре Кюри этого материала или температурах, близких к указанной температуре, с целью обеспечения уменьшенного количества теплоты при температуре Кюри или температурах,близких к указанной температуре. В некоторых вариантах осуществления изобретения ферромагнитный материал сам ограничивает температуру нагревателя с ограничением рабочих температур при выбранной температуре, которая близка к температуре Кюри. В некоторых вариантах осуществления изобретения выбранная температура отличается от температуры Кюри не более чем примерно на 35 С, не более чем примерно на 25 С, не более чем примерно на 20 С или не более чем примерно на 10 С. В некоторых вариантах осуществления изобретения ферромагнитные материалы соединены с другими материалами (например, материалами с высокой проводимостью, высокопрочными материалами, коррозионностойкими материалами или их комбинациями) для получения различных электрических и/или механических свойств. Сопротивление некоторых частей нагревателя с ограничением рабочих температур может быть меньше (что вызвано различными геометрическими параметрами и/или использованием различных ферромагнитных и/или неферромагнитных материалов), чем сопротивление других частей нагревателя с ограничением рабочих температур. Наличие в нагревателе с ограничением рабочих температур частей,изготовленных из различных материалов и/или имеющих различные размеры, позволяет приспосабливать величину теплоотдачи каждой части нагревателя к требуемым величинам. Нагреватели с ограничением рабочих температур могут быть более надежными по сравнению с другими нагревателями. Нагреватели с ограничением рабочих температур могут быть менее склонными к поломкам или отказам, происходящим из-за наличия в пласте участков местного перегрева. В некоторых вариантах осуществления изобретения нагреватели с ограничением рабочих температур позволяют нагревать пласт, по существу, равномерно. В некоторых вариантах осуществления изобретения нагреватели с ограничением рабочих температур способны более эффективно нагревать пласт благодаря функционированию с большей средней величиной теплоотдачи вдоль всей длины нагревателя. Нагреватели с ограничением рабочих температур работают с большей средней величиной теплоотдачи вдоль всей длины нагревателя, так как при превышении или предполагаемом превышении максимальной рабочей температуры нагревателя в любой точке нагревателя не нужно уменьшать подачу энергии ко всему нагревателю, что является обычным для типовых нагревателей с постоянной мощностью. Теплоотдача частей нагревателя с ограничением рабочих температур, температура которых приближается к температуре Кюри нагревателя, автоматически уменьшается без управляемого регулирования прикладываемого к нагревателю тока, зависящего от времени. Теплоотдача автоматически уменьшается благодаря изменениям-6 012554 электрических свойств (например, электрического сопротивления) частей нагревателя с ограничением рабочих температур. Таким образом, нагреватель с ограничением рабочих температур отдает большее количество энергии в течение большей части времени нагревания. В некоторых вариантах осуществления изобретения, когда нагреватель с ограничением рабочих температур питается зависящим от времени током, система, содержащая нагреватели с ограничением рабочих температур, вначале обеспечивает первую теплоотдачу, а затем обеспечивает уменьшенную(вторую теплоотдачу) теплоотдачу, при температурах, близких, равных или превосходящих температуру Кюри резистивной части нагревателя. Первая теплоотдача представляет собой теплоотдачу при температурах, ниже которых нагреватель с ограничением рабочих температур начинает сам ограничивать температуру. В некоторых вариантах осуществления первая теплоотдача - это теплоотдача при температурах 50, 75, 100 или 125 С, меньших температуры Кюри ферромагнитного материала в нагревателе с ограничением рабочих температур. Нагреватель с ограничением рабочих температур может питаться зависящим от времени током (переменным током или модулированным постоянным током), подаваемым к устью скважины. Устье скважины может содержать источник энергии и другие компоненты (например, компоненты модуляции,трансформаторы и/или конденсаторы), используемые при подаче энергии нагревателю с ограничением рабочих температур. Нагреватель с ограничением рабочих температур может быть одним из многих нагревателей, используемых для нагревания части пласта. В некоторых вариантах осуществления изобретения нагреватель с ограничением рабочих температур содержит проводник, который при подаче на него зависящего от времени тока функционирует как нагреватель со скин-эффектом или эффектом близости. Скин-эффект ограничивает глубину проникновения тока вглубь проводника. Для ферромагнитных материалов скин-эффект определяется магнитной проницаемостью проводника. Относительная магнитная проницаемость ферромагнитных материалов обычно находится в пределах от 10 до 1000 (например, относительная магнитная проницаемость ферромагнитных материалов обычно составляет, по меньшей мере, 10, а может равняться, по меньшей мере,50, 100, 500, 1000 или больше). Когда температура ферромагнитного материала повышается до значения,превышающего температуру Кюри, и/или когда увеличивается прилагаемый электрический ток, магнитная проницаемость ферромагнитного материала значительно уменьшается и быстро увеличивается глубина скин-слоя (например, глубина скин-слоя увеличивается обратно пропорционально квадратному корню из магнитной проницаемости). Уменьшение магнитной проницаемости и/или увеличение приложенного электрического тока приводит к уменьшению сопротивления переменному току или модулированному постоянному току в проводнике, температура которого близка, равна или превосходит температуру Кюри. Когда нагреватель с ограничением рабочих температур питается от источника, по существу,постоянного тока, то в частях нагревателя, температура которых приближается, достигла или превысила температуру Кюри, уменьшается рассеяние теплоты. В частях нагревателя с ограничением рабочих температур, температура которых не достигла температуры Кюри или близка к указанной температуре, преобладает нагревание со скин-эффектом, что позволяет нагревателю рассеивать большее количество теплоты благодаря большей резистивной нагрузке. Преимущество использования нагревателя с ограничением рабочих температур для нагревания углеводородов в пласте заключается в том, что выбирается проводник с температурой Кюри, находящейся в нужном диапазоне рабочих температур. Функционирование в нужном диапазоне рабочих температур позволяет проводить значительное нагнетание тепла в пласт при поддержании температуры нагревателя с ограничением рабочих температур и другого оборудования ниже проектных пределов температур. Проектные пределы температур - это температуры, при которых проявляется неблагоприятное появление таких свойств, как коррозия, ползучесть металла и/или деформация. Свойства ограничения температур нагревателя с ограничением рабочих температур препятствуют перегреву или перегоранию нагревателя,расположенного рядом с участками местного перегрева пласта с низкой теплопроводностью. В некоторых вариантах осуществления изобретения нагреватель с ограничением рабочих температур способен снижать или регулировать теплоотдачу и/или выдерживать нагрев при температурах, превышающих 25,37, 100, 250, 500, 700, 800, 900 С или выше до 1131 С в зависимости от используемых в нагревателе материалов. Нагреватель с ограничением рабочих температур позволяет нагнетать в пласт большее количество теплоты по сравнению с нагревателями с постоянной мощностью, так как подвод энергии в нагреватель с ограничением рабочих температур не должен ограничиваться приспособлением к областям низкой теплопроводности, расположенным рядом с нагревателем. Например, в нефтеносных сланцах бассейна Грин-Ривер теплопроводность наименее богатых слоев нефтеносного сланца и теплопроводность наиболее богатых слоев нефтеносного сланца отличаются по меньшей мере в 3 раза. При нагревании такого пласта, по существу, нагреватель с ограничением рабочих температур передает пласту больше тепла по сравнению с обычным нагревателем, который ограничен температурой слоев с низкой теплопроводностью. Теплоотдачу вдоль всей длины обычного нагревателя необходимо приспосабливать к слоям с низкой теплопроводностью, чтобы нагреватель не перегрел слои с низкой теплопроводностью и не выжег-7 012554 их. Теплоотдача частей нагревателя с ограничением рабочих температур, которые расположены рядом со слоями с низкой теплопроводностью и температура которых высока, уменьшится, но оставшиеся части нагревателя с ограничением рабочих температур, температура которых не высока, будут продолжать обеспечивать высокую теплоотдачу. Так как нагреватели, используемые для нагревания углеродсодержащих пластов, обычно очень длинные (например, их длина составляет по меньшей мере 10, 100, 300, по меньшей мере 500 м, 1 км или больше до примерно 10 км), то на большей части длины нагреватель с ограничением рабочих температур может работать при температурах, меньших температуры Кюри, а только небольшое количество частей работает при температурах, равных температуре Кюри нагревателя с ограничением рабочих температур или близких к ней. Использование нагревателей с ограничением рабочих температур позволяет эффективно передавать теплоту в пласт. Эффективная передача теплоты позволяет уменьшать время, необходимое для нагревания пласта до нужной температуры. При одинаковых расстояниях между нагревателями, нагреватели с ограничением рабочих температур могут обеспечивать большую среднюю величину теплоотдачи при одновременном поддержании температуры нагревательного оборудования на уровне, не превосходящем проектные пределы температур оборудования. При большей средней величине теплоотдачи, обеспечиваемой нагревателями с ограничением рабочих температур, пиролиз в пласте может начаться раньше,чем при меньшей средней величине теплоотдачи, обеспечиваемой нагревателями с постоянной мощностью. Нагреватели с ограничением рабочих температур нейтрализуют наличие участков местного перегрева, образующихся из-за неправильных расстояний между скважинами или бурения в местах, где нагревательные скважины подходят слишком близко друг к другу. В некоторых вариантах осуществления изобретения нагреватели с ограничением рабочих температур позволяют увеличить теплоотдачу с течением времени для нагревательных скважин, которые расположены слишком далеко друг от друга, или ограничить теплоотдачу для нагревательных скважин, которые расположены слишком близко друг к другу. Нагреватели с ограничением рабочих температур также поставляют больше теплоты в области,прилегающие к покрывающим пластам и подстилающим пластам, с целью компенсации уменьшения температуры в этих областях. Нагреватели с ограничением рабочих температур целесообразно использовать во многих типах пластов. Например, в пластах нефтеносных песков или сравнительно проницаемых пластах, содержащих тяжелые углеводороды, можно использовать нагреватели с ограничением рабочих температур для обеспечения регулируемой теплоотдачи при низкой температуре, что делается для уменьшения вязкости флюидов, увеличения подвижности флюидов и/или усиления радиального потока флюидов в стволе скважины, рядом с ней или в пласте. Нагреватели с ограничением рабочих температур могут быть использованы для предотвращения коксообразования, что случается из-за перегрева области пласта, прилегающей к стволу скважины. Применение нагревателей с ограничением рабочих температур в некоторых вариантах осуществления изобретения исключает или уменьшает потребность в дорогих схемах регулирования температуры. Например, использование нагревателей с ограничением рабочих температур исключает или уменьшает необходимость в термометрии и/или необходимость использования прикрепленных к нагревателям термоэлементов, отслеживающих потенциальный перегрев в участках местного перегрева. В некоторых вариантах осуществления изобретения нагреватели с ограничением рабочих температур более экономически выгодны в изготовлении или производстве по сравнению с типовыми нагревателями. Обычные ферромагнитные материалы включают в себя железо, углеродистую сталь или ферритную нержавеющую сталь. Такие материалы не дороги по сравнению с жаропрочными сплавами на основе никеля (такими, как нихром, Kanthal (компания Bulten-Kanthal AB, Швеция) и/или LOHM (DriverHarris Company, г. Гаррисон, Нью-Джерси, США, которые обычно используются в нагревателях с изолированным проводником (провод с минеральной изоляцией). В некоторых вариантах осуществления нагревателя с ограничением рабочих температур, нагреватель с ограничением рабочих температур изготавливается непрерывными кусками в виде нагревателя с изолированным проводником с целью уменьшения затрат и улучшения надежности. Нагреватели с ограничением рабочих температур могут применяться для нагревания углеводородсодержащих пластов, включая, помимо прочего, пласты нефтеносного сланца, угленосные пласты, пласты нефтеносного песка и высоковязкие нефти. Также нагреватели с ограничением рабочих температур могут быть использованы в области улучшения состояния окружающей среды для испарения или разрушения загрязняющих почву веществ. Варианты осуществления нагревателей с ограничением рабочих температур могут использоваться для нагревания флюидов в стволе скважины или в подводном трубопроводе для сдерживания осаждения парафина или различных гидратов. В некоторых вариантах осуществления нагреватели с ограничением рабочих температур могут использоваться для добычи подземных пластов с помощью растворения (например, пласта нефтеносных сланцев или угленосного пласта). В некоторых вариантах осуществления изобретения флюид (например, солевой расплав) расположен в стволе скважины и нагревается с помощью нагревателя с ограничением рабочих температур с целью противодействия деформации и/или разрушению ствола скважины. В некоторых вариантах осуществления изобретения нагреватель с ограничением рабочих температур прикрепляется к насосной штанге в-8 012554 стволе скважины или сам является частью насосной штанги. В некоторых вариантах осуществления изобретения нагреватели с ограничением рабочих температур используются для нагревания области, прилегающей к стволу скважины, что делается для уменьшения вязкости нефти рядом со стволом скважины при добыче высоковязкой сырой нефти и при транспортировке высоковязкой нефти на поверхность. В некоторых вариантах осуществления изобретения нагреватели с ограничением рабочих температур позволяют осуществлять газлифтную добычу вязкой нефти благодаря снижению вязкости нефти без ее коксования. Нагреватели с ограничением рабочих температур могут использоваться в линиях транспортировки серы для поддержания температур в пределах примерно от 110 до примерно 130 С. Некоторые варианты осуществления нагревателей с ограничением рабочих температур могут быть использованы в химических или нефтеперерабатывающих процессах при повышенных температурах, где нужна регулировка в малом диапазоне температур для предотвращения нежелательных химических реакций или предотвращения ущерба от местного увеличения температур. Указанные нагреватели могут использоваться, помимо прочего, в трубках реакционных аппаратов, установках для коксования и дистилляционных колоннах. Также нагреватели с ограничением рабочих температур могут быть использованы в устройствах контроля загрязнения окружающей среды (например, в каталитических конвертерах и окислительных аппаратах) для обеспечения быстрого нагревания с целью управления температурой без использования сложных схем регулирования температуры. Кроме того, нагреватели с ограничением рабочих температур могут быть использованы при производстве пищевых продуктов для предотвращения порчи пищевых продуктов из-за воздействия слишком высоких температур. Также нагреватели с ограничением рабочих температур могут быть использованы при температурной обработке металлов (например, отжиге сварных швов). Также нагреватели с ограничением рабочих температур могут быть использованы в обогревателях полов, приборах для прижигания и/или в различных других устройствах. Нагреватели с ограничением рабочих температур могут использоваться с биопсийными иглами с целью разрушения опухолей благодаря увеличению температур в живом организме. Некоторые варианты осуществления нагревателей с ограничением рабочих температур могут быть полезны в некоторых типах медицинских и/или ветеринарных приборов. Например, нагреватель с ограничением рабочих температур может использоваться для терапевтической обработки ткани человека или животного. Нагреватель с ограничением рабочих температур медицинского или ветеринарного прибора может содержать ферромагнитный материал, включая сплав палладия и меди, температура Кюри которого равна примерно 50 С. Для питания нагревателя с ограничением рабочих температур, у которого температура принимает сравнительно малые значения и который используется в медицинских и/или ветеринарных целях, может использоваться высокая частота (например, частота, превосходящая примерно 1 МГц). Ферромагнитный сплав или ферромагнитные сплавы, используемые в нагревателе с ограничением рабочих температур, определяют температуру Кюри нагревателя. Данные по температуре Кюри для различных металлов содержатся в справочнике American Institute of Physics Handbook, второе издание,издательство McGraw-Hill, стр. с 5-170 по 5-176. Ферромагнитные проводники могут содержать один или несколько ферромагнитных элементов (железо, кобальт и никель) и/или сплавы этих элементов. В некоторых вариантах осуществления изобретения ферромагнитные проводники содержат сплавы железохром (Fe-Cr), в которых присутствует вольфрам (W) (например, НСМ 12 А и SAVE 12 (компания Sumitomo Metals Co., Япония и/или железные сплавы, в которых присутствует хром (например, сплавы FeCr, сплавы Fe-Cr-W, сплавы Fe-Cr-V (ванадий), сплавы Fe-Cr-Nb (ниобий. Среди трех основных ферромагнитных элементов температура Кюри железа составляет примерно 770 С, температура Кюри кобальта равна примерно 1131 С и температура Кюри никеля равна примерно 358 С. Температура Кюри сплава железо-кобальт превышает температуру Кюри железа. Например, температура Кюри сплава железокобальт, где доля кобальта составляет 2 мас.%, равна приблизительно 800 С, температура Кюри сплава железо-кобальт, где доля кобальта составляет 12 мас.%, равна приблизительно 900 С, а температура Кюри сплава железо-кобальт, где доля кобальта составляет 20 мас.%, равна приблизительно 950 С. Температура Кюри сплава железо-никель меньше температуры Кюри железа. Например, температура Кюри сплава железо-никель, где доля никеля составляет 20 мас.%, равна приблизительно 720 С, а температура Кюри сплава железо-никель, где доля никеля составляет 60 мас.%, равна приблизительно 560 С. Некоторые неферромагнитные элементы, используемые в сплавах, увеличивают температуру Кюри железа. Например, температура Кюри сплава железо-ванадий, где доля ванадия составляет 5,9 мас.%,равна приблизительно 815 С. Для снижения температуры Кюри сплавов железа могут использоваться другие неферромагнитные элементы (например, углерод, алюминий, медь, кремний и/или хром) или другие ферромагнитные материалы. Для получения материала с нужной температурой Кюри и другими нужными физическими и/или химическими свойствами в сплавах железа или других ферромагнитных материалов могут использоваться неферромагнитные материалы, которые повышают температуру Кюри,объединенные с неферромагнитными материалами, которые понижают температуру Кюри. В некоторых вариантах осуществления изобретения материалом, влияющим на температуру Кюри, является феррит,такой как NiFe2O4. В других вариантах осуществления изобретения материалом, влияющим на темпера-9 012554 туру Кюри, является бинарное соединение, такое как FeNi3 или Fe3Al. Некоторые варианты осуществления нагревателей с ограничением рабочих температур могут содержать более одного ферромагнитного материала. Такие варианты осуществления изобретения находятся в рамках описанных здесь вариантов осуществления изобретения, если хотя бы одно описанное здесь условие применимо по меньшей мере к одному из ферромагнитных материалов нагревателя с ограничением рабочих температур. Обычно при приближении к температуре Кюри ферромагнитные свойства ослабевают. В справочнике Handbook of Electrical Hearing for Industry, автор С. James Erickson (IEEE Press, 1995) показана типовая кривая для 1% углеродистой стали (сталь с 1 мас.% углерода). Потеря магнитной проницаемости начинается при температурах, превосходящих 650 С, и завершается при температурах, превышающих 730 С. Таким образом, самоограничивающаяся температура должна быть несколько меньше фактической температуры Кюри ферромагнитного проводника. Глубина скин-слоя для электрического тока в 1% углеродистой стали равна 0,132 см при комнатной температуре и увеличивается до 0,445 см при 720 С. При увеличении температуры с 720 до 730 С глубина скин-слоя резко увеличивается до более чем 2,5 см с лишним. Таким образом, вариант осуществления нагревателя с ограничением рабочих температур, использующего 1% углеродистую сталь, начинает ограничивать температуру между 650 и 730 С. В целом глубина скин-слоя определяет глубину эффективного проникновения зависящего от времени тока в проводящий материал. В общем, плотность тока уменьшается экспоненциально с увеличением расстояния от внешней поверхности к центру вдоль радиуса проводника. Глубина, на которой плотность тока равна приблизительно 1/e от плотности тока на поверхности, называется глубиной скин-слоя. Для непрерывного цилиндрического стержня, диаметр которого значительно больше глубины проникновения, или для полых цилиндров, толщина стенки которых превосходит глубину проникновения, глубина скин-слоя, , равна где- глубина скин-слоя в см;- удельное сопротивление при рабочей температуре (Ом-см);- относительная магнитная проницаемость иErickson (IEEE Press, 1995). Для большинства металлов удельное сопротивлениеувеличивается при увеличении температуры. Относительная магнитная проницаемость обычно изменяется при изменении температуры и тока. Для оценки изменения магнитной проницаемости и/или глубины скин-слоя при изменении как температуры, так и/или тока могут быть использованы дополнительные равенства. Зависимостьот тока проистекает от зависимостиот магнитного поля. Материалы, используемые в нагревателе с ограничением рабочих температур, могут быть выбраны с целью обеспечения нужного показателя диапазона изменения. Для нагревателей с ограничением рабочих температур могут быть выбраны показатели диапазона изменения, составляющие 1,1:1, 2:1, 3:1, 4:1,5:1, 10:1, 30:1 или 50:1. Также могут быть использованы большие значения показателя диапазона изменения. Выбранный показатель диапазона изменения может зависеть от нескольких факторов, включая,например, тип пласта, в котором расположен нагреватель с ограничением рабочих температур (например, больший показатель диапазона изменения может быть использован для пластов нефтеносных сланцев с большими разбросами удельной теплопроводности между богатыми и бедными слоями нефтеносных сланцев) и/или предельную температуру материалов, используемых в стволе скважины (например,предельных температур материалов нагревателя). В некоторых вариантах осуществления изобретения показатель диапазона изменения увеличивается благодаря дополнительному присоединению медного или другого хорошего проводника к ферромагнитному материалу (например, добавлению меди для снижения сопротивления при температуре, превышающей температуру Кюри). Нагреватель с ограничением рабочих температур может обеспечивать минимальную величину теплоотдачи (отдачу энергии) при температурах, меньших температуры Кюри нагревателя. В некоторых вариантах осуществления изобретения минимальная величина теплоотдачи составляет по меньшей мере 400, 600, 700, 800 Вт/м или выше до 2000 Вт/м. Нагреватель с ограничением рабочих температур уменьшает величину теплоотдачи части нагревателя, если температура этой части нагревателя приближается к температуре Кюри или превышает ее. Уменьшенная величина теплоотдачи может, по существу, быть меньше величины теплоотдачи при температурах, меньших температуры Кюри. В некоторых вариантах осуществления изобретения уменьшенная величина теплоотдачи составляет, самое большее 400, 200, 100 Вт/м или может приближаться к 0. Сопротивление переменному току или сопротивление модулированному постоянному току и/или теплоотдача нагревателя с ограничением рабочих температур могут уменьшиться при приближении температуры к температуре Кюри, причем уменьшиться резко при температурах, близких к температуре Кюри или выше нее, что происходит из-за эффекта Кюри. В некоторых вариантах осуществления изобретения значение электрического сопротивления или величина теплоотдачи при температурах, близких- 10012554 или превышающих температуру Кюри, составляет самое большее половину от значения электрического сопротивления или величины теплоотдачи в определенной точке, температура в которой ниже температуры Кюри. В некоторых вариантах осуществления изобретения величина теплоотдачи при температурах, превышающих или близких к температуре Кюри, составляет самое большее 90, 70, 50, 30, 20, 10 или меньше (до 1%) от величины теплоотдачи в определенной точке, температура в которой ниже температуры Кюри (например, когда температура на 30 С ниже температуры Кюри, на 40 С ниже температуры Кюри, на 50 С ниже температуры Кюри или на 100 С ниже температуры Кюри). В некоторых вариантах осуществления изобретения электрическое сопротивление при температурах, превышающих температуру Кюри или близких к ней, уменьшается до 80, 70, 60, 50 или менее (до 1%) от электрического сопротивления в определенной точке, температура в которой ниже температуры Кюри (например, когда температура на 30 С ниже температуры Кюри, на 40 С ниже температуры Кюри, на 50 С ниже температуры Кюри или на 100 С ниже температуры Кюри). В некоторых вариантах осуществления изобретения частота переменного тока регулируется с целью изменения глубины скин-слоя ферромагнитного материала. Например, глубина скин-слоя 1% углеродистой стали при комнатной температуре составляет 0,132 см при 60 Гц, 0,0762 см при 180 Гц и 0,046 см при 440 Гц. Так как диаметр нагревателя обычно больше удвоенной глубины скин-слоя, то использование большей частоты (и, таким образом, нагревателя с меньшим диаметром) уменьшает затраты на нагреватель. При фиксированных геометрических размерах большая частота приводит к большему показателю диапазона изменения. Показатель диапазона изменения при большей частоте вычисляется умножением показателя диапазона изменения при меньшей частоте на квадратный корень отношения большей частоты к меньшей частоте. В некоторых вариантах осуществления изобретения используется частота от 100 до 1000 Гц, от 140 до 200 Гц или 400 до 600 Гц (например, 180, 540 или 720 Гц). В некоторых вариантах осуществления изобретения могут использоваться большие частоты. Частоты могут превышать 1000 Гц. В некоторых вариантах осуществления изобретения для питания электроэнергией нагревателя с ограничением рабочих температур может использоваться модулированный постоянный ток (например,срезанный постоянный ток, постоянный ток с модулированной формой сигнала или циклический постоянный ток). Модулятор постоянного тока или прерыватель постоянного тока могут быть соединены с источником постоянного тока, чтобы обеспечивать на выходе модулированный постоянный ток. В некоторых вариантах осуществления изобретения источник постоянного тока может содержать средства для модулирования постоянного тока. Примером модулятора постоянного тока может быть система преобразователя постоянного тока. Системы преобразователя постоянного тока известны в технике. Обычно постоянный ток модулируется или срезается до нужной формы сигнала. Формы сигнала для модуляции постоянного тока включают, помимо прочего, прямоугольные, синусоидальные, деформированные синусоидальные, деформированные прямоугольные, треугольные и другие регулярные или нерегулярные формы сигналов. Обычно форма сигнала модулированного постоянного тока определяет частоту модулированного постоянного тока. Таким образом, форма сигнала модулированного постоянного тока может быть выбрана так, чтобы обеспечивать нужную частоту модулированного постоянного тока. Форма и/или частота модуляции (такая как частота прерываний) сигнала модулированного постоянного тока может изменяться с целью изменения частоты модулированного постоянного тока. Постоянный ток может модулироваться при частотах, более высоких по сравнению с имеющимися частотами переменного тока. Например, можно предусмотреть модулированный постоянный ток на частотах, составляющих по меньшей мере 1000 Гц. Увеличение частоты подаваемого тока до больших значений целесообразно с точки зрения увеличения показателя диапазона изменения нагревателя с ограничением рабочих температур. В некоторых вариантах осуществления изобретения форма сигнала модулированного постоянного тока регулируется или изменяется с целью изменения частоты модулированного постоянного тока. Модулятор постоянного тока может иметь возможность регулировать или изменять форму сигнала модулированного постоянного тока в любое время при использовании нагревателя с ограничением рабочих температур и при больших величинах токов или напряжений. Таким образом, модулированный постоянный ток, подаваемый на нагреватель с ограничением рабочих температур, не ограничивается одним значением частоты или даже небольшим набором значений частот. Выбор форм сигналов с использованием модулятора постоянного тока обычно позволяет получать широкий диапазон частот модулированного постоянного тока и добиваться дискретного управления частотой модулированного постоянного тока. Таким образом, частота модулированного постоянного тока легче устанавливается равной определенному значению, тогда как частота переменного тока обычно ограничена кратностями частоты сети питания. Дискретное управление частотой модулированного постоянного тока предоставляет большие возможности выбора показателя диапазона изменения для нагревателя с ограничением рабочих температур. Возможность выборочного регулирования показателя диапазона изменения позволяет использовать при проектировании и конструировании нагревателя с ограничением рабочих температур более широкий круг материалов.- 11012554 В некоторых вариантах осуществления изобретения нагреватель с ограничением рабочих температур содержит составной проводник с ферромагнитным цилиндром и неферромагнитным сердечником с высокой удельной электропроводностью. Неферромагнитный сердечник с высокой удельной электропроводностью уменьшает необходимый диаметр проводника. Сердечник или неферромагнитный проводник может быть выполнен из меди или сплава меди. Также сердечник или неферромагнитный проводник может быть выполнен из других металлов с низким удельным электрическим сопротивлением и относительной магнитной проницаемостью, близкой к 1 (например, из, по существу, неферромагнитных материалов, таких как алюминий и сплавы алюминия, фосфористой бронзы, бериллиево-медного сплава и/или латуни). Составной проводник позволяет добиться того, что электрическое сопротивление нагревателя с ограничением рабочих температур уменьшается более резко при приближении температуры к температуре Кюри. По мере того как увеличивается глубина скин-слоя при приближении к температуре Кюри с целью охвата медного сердечника, электрическое сопротивление уменьшается очень резко. Составной проводник может увеличить удельную электропроводность нагревателя с ограничением рабочих температур и/или дать возможность нагревателю работать при более низких напряжениях. В некоторых вариантах осуществления изобретения составной проводник имеет сравнительно пологий график зависимости сопротивления от температуры при значениях температуры ниже области, близкой к температуре Кюри ферромагнитного проводника из составного проводника. В некоторых вариантах осуществления изобретения нагреватель с ограничением рабочих температур имеет сравнительно пологий график зависимости сопротивления от температуры при значениях температуры от 100 до 750 С или от 300 до 600 С. Сравнительно пологий график зависимости сопротивления от температуры также может наблюдаться в других температурных диапазонах благодаря подбору, например, материалов и/или конфигурации материалов в нагревателе с ограничением рабочих температур. В некоторых вариантах осуществления изобретения относительная толщина каждого материала в составном проводнике выбрана так, чтобы получить нужную зависимость удельного сопротивления от температуры для нагревателя с ограничением рабочих температур. Составной проводник (например, составной внутренний проводник или составной внешний проводник) может быть изготовлен способами, включающими, помимо прочего, совместную экструзию,профилировку листового материала роликами, плотную посадку в трубку (например, охлаждение внутреннего элемента и нагревание внешнего элемента, а затем вставление внутреннего элемента во внешний элемент с последующей вытяжкой и/или оставлением системы с целью охлаждения), взрывное или электромагнитное плакирование, дуговое плакирование, сваривание с продольной накладкой, порошковое сваривание с использованием плазмы, совместную экструзию биллетов, нанесение покрытия с помощью электроосаждения, вытягивание, металлизацию напылением, плазменное осаждение, совместную экструзию с отливкой, электромагнитное формование, литье расплавленного цилиндра (материала внутреннего сердечника внутри внешнего или наоборот), вставление с последующим свариванием или высокотемпературной пайкой, сварка с защитным активным газом (SAG) и/или вставление внутренней трубки во внешнюю трубку с последующим механическим расширением внутренней трубки с помощью гидроформинга или использование болванки для расширения и обжатия внутренней трубки относительно внешней трубки. В некоторых вариантах осуществления изобретения ферромагнитный проводник обматывает неферромагнитный проводник. В некоторых вариантах осуществления изобретения составные проводники изготавливаются с использование способов, аналогичных тем, которые используются для плакирования (например, плакирования меди на сталь). Целесообразно использовать металлургическое соединение между медной оболочкой и основой из ферромагнитного материала. Составные проводники,которые изготовлены в процессе совместной экструзии и которые образуют металлургическое соединение (например, хорошее соединение меди и нержавеющей стали 446), могут поставляться компаниейAnomet Products, Inc. (Шрусбери, Массачусетс, США). На фиг. 3-5 изображены различные варианты осуществления нагревателей с ограничением рабочих температур. Один или несколько отличительных признаков варианта осуществления нагревателя с ограничением рабочих температур, изображенного на любой из этих фигур, могут быть объединены с одним или несколькими отличительными признаками другого варианта осуществления нагревателей с ограничением рабочих температур, изображенных на этих фигурах. В некоторых описанных здесь вариантах осуществления изобретения размеры нагревателей с ограничением рабочих температур выбраны так,чтобы нагреватели работали при питании переменным током с частотой 60 Гц. Ясно, что размеры нагревателя с ограничением рабочих температур могут быть скорректированы по сравнению с описанными здесь, что делается для того, чтобы нагреватель с ограничением рабочих температур работал аналогичным образом при переменном токе другой частоты или при модулированном постоянном токе. Для нагревателя с ограничением рабочих температур, в котором ферромагнитный проводник обеспечивает большую часть резистивной теплоотдачи при температурах, меньших температуры Кюри,большая часть тока протекает по материалу с сильно нелинейными зависимостями магнитного поля (Н) от магнитной индукции (В). Эти нелинейные зависимости могут являться причиной сильных индуктивных эффектов и деформации, которая ведет к уменьшению коэффициента мощности нагревателя с огра- 12012554 ничением рабочих температур при температурах, меньших температуры Кюри. Эти эффекты могут привести к трудностям в управлении подачей электроэнергии к нагревателю с ограничением рабочих температур и могут привести к дополнительному течению тока по поверхности и/или перегрузке проводников подачи электроэнергии. Дорогие и/или трудные в применении системы управления, такие как конденсаторы переменной емкости или источники модулированного тока, могут быть использованы, чтобы попытаться компенсировать указанные эффекты и для управления нагревателями с ограничением рабочих температур, где большая часть теплоотдачи обеспечивается током, протекающим по ферромагнитному материалу. В некоторых вариантах выполнения нагревателя с ограничением рабочих температур ферромагнитный проводник обеспечивает протекание большей части электрического тока по электрическому проводнику, соединенному с ферромагнитным проводником в случае, когда температура нагревателя с ограничением рабочих температур ниже или близка к температуре Кюри ферромагнитного проводника. Электрический проводник может представлять собой оболочку, кожух, опорный элемент, коррозионностойкий элемент или другой резистивный элемент. В некоторых вариантах осуществления изобретения ферромагнитный проводник обеспечивает протекание большей части электрического тока по электрическому проводнику, расположенному между самым внешним слоем и ферромагнитным проводником. Ферромагнитный проводник расположен в поперечном сечении нагревателя с ограничением рабочих температур так, чтобы магнитные свойства ферромагнитного проводника при температурах, равных или меньших температуры Кюри ферромагнитного проводника, обеспечивают протекание большей части электрического тока по электрическому проводнику. Большая часть электрического тока протекает по электрическому проводнику из-за скин-слоя ферромагнитного проводника. Таким образом, большая часть электрического тока течет по материалу, характеризующемуся, по существу, линейными резистивными свойствами, в большей части рабочего диапазона нагревателя. В некоторых вариантах осуществления изобретения ферромагнитный проводник и электрический проводник расположены в поперечном сечении нагревателя с ограничением рабочих температур так, что скин-слой ферромагнитного материала ограничивает глубину проникновения электрического тока в электрический и ферромагнитный проводники при температурах, меньших температуры Кюри ферромагнитного проводника. Таким образом, электрический проводник обеспечивает большую часть резистивной теплоотдачи нагревателя с ограничением рабочих температур при температурах, доходящих до температуры Кюри ферромагнитного проводника или близких к ней. В некоторых вариантах осуществления изобретения можно выбрать размеры электрического проводника с целью обеспечения нужных характеристик теплоотдачи. Так как большая часть электрического тока течет по электрическому проводнику при температурах,меньших температуры Кюри, то зависимость сопротивления от температуры нагревателя с ограничением рабочих температур, по меньшей мере, частично отражает зависимость сопротивления от температуры материала электрического проводника. Таким образом, зависимость сопротивления от температуры нагревателя с ограничением рабочих температур является, по существу, линейной при температурах,меньших температуры Кюри ферромагнитного проводника в случае, если для материала электрического проводника зависимость сопротивления от температуры, по существу, линейна. Сопротивление нагревателя с ограничением рабочих температур мало или совсем не зависит от электрического тока, протекающего по нагревателю до тех пор, пока его температура не достигает температуры Кюри. При температурах, меньших температуры Кюри, большая часть тока протекает в электрическом, а не в ферромагнитном проводнике. Также наблюдается тенденция, что в зависимостях сопротивления от температуры для нагревателей с ограничением рабочих температур, в которых большая часть тока протекает в электрическом проводнике, проявляются более резкие уменьшения сопротивления при температурах, близких или равных температуре Кюри ферромагнитного проводника. Более резкие уменьшения сопротивления при температурах, близких или равных температуре Кюри, более легко поддаются регулированию по сравнению с более постепенными уменьшениями сопротивления при температурах, близких к температуре Кюри. В некоторых вариантах осуществления изобретения материал и/или размеры материала электрического проводника выбраны так, чтобы получить нужную зависимость сопротивления от температуры для нагревателя с ограничением рабочих температур при температурах, меньших температуры Кюри ферромагнитного проводника. Нагревателями с ограничением рабочих температур, в которых большая часть тока протекает в электрическом, а не в ферромагнитном проводнике при температурах, меньших температуры Кюри, легче управлять и легче предсказывать их поведение. Поведение нагревателей с ограничением рабочих температур, в которых большая часть тока протекает в электрическом, а не в ферромагнитном проводнике при температурах, меньших температуры Кюри, можно предсказывать, например, с использованием зависимости сопротивления от температуры и/или зависимости коэффициента мощности от температуры. Зависимости сопротивления от температуры и/или зависимости коэффициента мощности от температуры могут быть оценены или предсказаны, например, с помощью экспериментальных измерений, позволяющих оценить поведение нагревателя с ограничением рабочих температур, с помощью аналитических- 13012554 формул, которые оценивают или предсказывают поведение нагревателя с ограничением рабочих температур, и/или с помощью моделирования, которое оценивает или предсказывает поведение нагревателя с ограничением рабочих температур. В некоторых вариантах осуществления изобретения оцененное и предсказанное поведение нагревателя с ограничением рабочих температур используется для управления нагревателем с ограничением рабочих температур. Нагревателем с ограничением рабочих температур можно управлять на основе измерений (оценок) сопротивления и/или коэффициента мощности при работе этого нагревателя. В некоторых вариантах осуществления изобретения энергия или ток, подаваемые нагревателю с ограничением рабочих температур, регулируются на основе оценок сопротивления и/или коэффициента мощности нагревателя при работе последнего и на основе сравнения этой оценки с предсказанным поведением нагревателя. В некоторых вариантах осуществления изобретения нагреватель с ограничением рабочих температур управляется без измерения температуры нагревателя или температуры рядом с нагревателем. Управление нагревателем с ограничением рабочих температур без измерений температуры исключает эксплуатационные затраты, связанные с измерением внутрискважинной температуры. Управление нагревателем с ограничением рабочих температур на основе оценки сопротивления и/или коэффициента мощности нагревателя также снижает время проведения регулировок энергии или тока, подаваемого нагревателю, по сравнению с управлением нагревателя на основе измеренной температуры. Когда температура нагревателя с ограничением рабочих температур приближается или превышает температуру Кюри ферромагнитного проводника, уменьшение ферромагнитных свойств ферромагнитного проводника позволяет электрическому току протекать по большей части электропроводящего поперечного сечения нагревателя с ограничением рабочих температур. Таким образом, уменьшается электрическое сопротивление нагревателя с ограничением рабочих температур и этот нагреватель автоматически обеспечивает уменьшение величины теплоотдачи при температурах, близких или равных температуре Кюри ферромагнитного проводника. В некоторых вариантах осуществления изобретения элемент с высокой электропроводностью присоединяется к ферромагнитному и электрическому проводникам с целью уменьшения электрического сопротивления нагревателя с ограничением рабочих температур при температурах, близких или превышающих температуру Кюри ферромагнитного проводника. Элемент с высокой электропроводностью может представлять собой внутренний проводник, сердечник или другой проводящий элемент, выполненный из меди, алюминия, никеля или их сплавов. Поперечное сечение ферромагнитного проводника, который обеспечивает протекание большей части электрического тока по электрическому проводнику при температурах, меньших температуры Кюри,может быть сравнительно малым по сравнению с поперечным сечением ферромагнитного проводника нагревателей с ограничением рабочих температур, в котором ферромагнитный проводник используется для обеспечения большей части резистивной теплоотдачи при температурах, доходящих до температуры Кюри или близких к указанной температуре. Нагреватель с ограничением рабочих температур, в котором электрический проводник используется для обеспечения большей части теплоотдачи при температурах,меньших температуры Кюри, имеет низкую магнитную индуктивность при температурах, меньших температуры Кюри, так как по ферромагнитному проводнику протекает меньший ток по сравнению с нагревателем с ограничением рабочих температур, в котором большая часть теплоотдачи при температурах,меньших температуры Кюри, обеспечивается ферромагнитным материалом. Магнитное поле (Н) при радиусе (r) ферромагнитного проводника пропорционально току (I), протекающему по ферромагнитному проводнику и сердечнику, деленному на радиус, или Так как только часть тока протекает по ферромагнитному проводнику для нагревателя с ограничением рабочих температур, в котором для обеспечения большей части теплоотдачи при температурах,меньших температуры Кюри, используется внешний проводник, то магнитное поле нагревателя с ограничением рабочих температур может быть значительно меньше магнитного поля нагревателя с ограничением рабочих температур, в котором большая часть тока протекает по ферромагнитному материалу. Относительная магнитная проницаемостьможет принимать большие значения при слабых магнитных полях. Глубина скин-слоя (5) ферромагнитного проводника обратно пропорциональна квадратному корню относительной магнитной проницаемостиУвеличение относительной магнитной проницаемости уменьшает скин-эффект ферромагнитного проводника. Тем не менее, так как только часть электрического тока протекает по ферромагнитному проводнику при температурах, меньших температуры Кюри, то для компенсации уменьшенной глубины скин-слоя при одновременном сохранении того, что скин-эффект ограничивает глубину проникновения электрического тока в электрический проводник при температурах, меньших температуры Кюри ферромагнитного проводника, можно уменьшить радиус (или толщину) ферромагнитного проводника для ферромагнитных материалов с большими относительными магнитными проницаемостями. Радиус (толщина) ферромагнитного проводника может составлять от 0,3 до 8 мм, от 0,3 до 2 мм или от 2 до 4 мм в- 14012554 зависимости от относительной магнитной проницаемости ферромагнитного проводника. Уменьшение толщины ферромагнитного проводника уменьшает затраты на изготовление нагревателя с ограничением рабочих температур, так как тенденция такова, что стоимость ферромагнитного материала составляет значительную часть стоимости нагревателя с ограничением рабочих температур. Увеличение относительной магнитной проницаемости ферромагнитного проводника обеспечивает больший показатель диапазона изменения и обеспечивает более резкое уменьшения электрического сопротивления нагревателя с ограничением рабочих температур при температурах, равных или близких к температуре Кюри ферромагнитного проводника. Ферромагнитные материалы (такие как очищенное железо или сплавы железо-кобальт) с высокими относительными магнитными проницаемостями (например, составляющими по меньшей мере 200, по меньшей мере 1000, по меньшей мере 1104 или по меньшей мере 1105) и/или высокими температурами Кюри (например, составляющими по меньшей мере 600 С, по меньшей мере 700 С или по меньшей мере 800 С) склонны иметь меньшую коррозионную стойкость и/или меньшую механическую прочность при высоких температурах. Электрический проводник может обеспечивать нагревателю с ограничением рабочих температур коррозионную стойкость и/или высокую механическую прочность при высоких температурах. Таким образом, ферромагнитный проводник можно выбирать главным образом по его ферромагнитным свойствам. Протекание большей части электрического тока по электрическому проводнику при температурах,меньших температуры Кюри ферромагнитного проводника, уменьшает отклонения коэффициента мощности. Так как только часть электрического тока протекает по ферромагнитному проводнику при температурах, меньших температуры Кюри, то нелинейные ферромагнитные свойства ферромагнитного проводника мало или вообще не влияют на коэффициент мощности нагревателя с ограничением рабочих температур, за исключением случая, когда температура равна или близка к температуре Кюри. Даже при температуре, равной или близкой к температуре Кюри, влияние на коэффициент мощности уменьшено по сравнению с нагревателями с ограничением рабочих температур, в которых ферромагнитный проводник обеспечивает большую часть резистивной теплоотдачи при температурах, меньших температуры Кюри. Таким образом, для выравнивания изменений в индуктивной нагрузке нагревателя с ограничением рабочих температур с целью поддержания сравнительно высокого коэффициента мощности не существует потребности во внешней компенсации (например, конденсаторы с переменной емкостью или модификации формы сигнала) или эта потребность мала. В некоторых вариантах осуществления изобретения в нагревателе с ограничением рабочих температур, в котором большая часть электрического тока протекает по электрическому проводнику при температурах, меньших температуры Кюри ферромагнитного проводника, коэффициент мощности поддерживается большим 0,85, большим 0,9 или большим 0,95 во время использования нагревателя. Любое уменьшение коэффициента мощности происходит только в частях нагревателя с ограничением рабочих температур при температурах, близких к температуре Кюри. Во время использования температура большинства частей нагревателя с ограничением рабочих температур обычно не равняется температуре Кюри и не близка к ней. Коэффициент мощности этих частей высок и приближается к 1,0. Коэффициент мощности всего нагревателя с ограничением рабочих температур поддерживается большим 0,85, большим 0,9 или большим 0,95 при использовании нагревателя, это имеет место, даже если коэффициент мощности некоторых частей нагревателя меньше 0,85. Поддержание высоких коэффициентов мощности также позволяет использовать менее дорогостоящие источники энергии и/или устройства управления, такие как полупроводниковые источники энергии или кремниевые управляемые вентили. Из-за индуктивных нагрузок эти устройства могут работать некорректно в случае, если величина коэффициента мощности изменяется слишком сильно. Тем не менее,при поддержании высоких значений коэффициентов мощности эти устройства могут быть использованы для подачи энергии нагревателю с ограничением рабочих температур. Достоинством полупроводниковых источников энергии также является то, что они позволяют проводить точную настройку и управляемую регулировку энергии, подаваемой на нагреватель с ограничением рабочих температур. В некоторых вариантах осуществления изобретения для подачи энергии на нагреватель с ограничением рабочих температур используются трансформаторы. Для подачи энергии на нагреватель с ограничением рабочих температур в трансформаторе могут быть выполнены кратные переключатели напряжения. Кратные переключатели напряжения позволяют переключать подаваемый ток назад и вперед между кратными значениями напряжения. Это поддерживает ток в диапазоне, ограниченном кратным переключателем напряжения. Элемент с высокой электропроводностью или внутренний проводник увеличивает показатель диапазона изменения нагревателя с ограничением рабочих температур. В некоторых вариантах осуществления изобретения толщина элемента с высокой электропроводностью увеличивается с целью увеличения показателя диапазона изменения нагревателя с ограничением рабочих температур. В некоторых вариантах осуществления изобретения толщина электрического проводника уменьшается с целью увеличения показателя диапазона изменения нагревателя с ограничением рабочих температур. В некоторых вариан- 15012554 тах осуществления изобретения показатель диапазона изменения нагревателя с ограничением рабочих температур составляет от 1,1 до 10, от 2 до 8 или от 3 до 6 (например, показатель диапазона изменения составляет по меньшей мере 1,1, по меньшей мере 2 или по меньшей мере 3). В некоторых вариантах осуществления изобретения сравнительно тонкий проводящий слой используется для обеспечения большей части резистивной теплоотдачи нагревателя с ограничением рабочих температур при температурах, доходящих до температуры Кюри ферромагнитного проводника или близких к указанной температуре. Такой нагреватель с ограничением рабочих температур может быть использован в качестве нагревательного элемента в нагревателе, содержащем изолированный проводник. Нагревательный элемент нагревателя, содержащего изолированный проводник, может располагаться внутри оболочки, а изолирующий слой может быть расположен между оболочкой и нагревательным элементом. На фиг. 3 А и 3 В показаны поперечные сечения варианта осуществления нагревателя, который содержит изолированный проводник и в котором в качестве нагревательного элемента используется нагреватель с ограничением рабочих температур. Изолированный проводник 212 содержит внутренний электрический проводник 214, ферромагнитный проводник 216, внешний электрический проводник 218,электрический изолятор 220 и оболочку 222. Внутренний электрический проводник 214 представляет собой медный сердечник. Ферромагнитный проводник 216 выполнен, например, из железа или сплава железа. Внешний электрический проводник 218 является сравнительно тонким проводящим слоем неферромагнитного материала с большей электропроводностью по сравнению с ферромагнитным проводником 216. В некоторых вариантах осуществления изобретения внешний электрический проводник 218 выполнен из меди. Внешний электрический проводник 218 также может быть выполнен из сплава меди. Обычно сплавы меди характеризуются более пологим графиком зависимости сопротивления от температуры по сравнению с чистой медью. Более пологий график зависимости сопротивления от температуры может обеспечивать меньший разброс величины теплоотдачи в зависимости от температуры, изменяющейся вплоть до температуры Кюри. В некоторых вариантах осуществления изобретения внешний электрический проводник 218 выполнен из меди с 6% примесью по массе никеля (например, CuNi6 илиLOHM). В некоторых вариантах осуществления изобретения внешний электрический проводник 218 выполнен из сплава CuNil0Fe1Mn. При температурах, меньших температуры Кюри ферромагнитного проводника 216, магнитные свойства ферромагнитного проводника обеспечивают протекание большей части электрического тока по внешнему электрическому проводнику 218. Таким образом, внешний электрический проводник 218 обеспечивает большую часть резистивной теплоотдачи изолированного проводника 212 при температурах, меньших температуры Кюри. В некоторых вариантах осуществления размеры внешнего электрического проводника 218 вдоль внутреннего электрического проводника 214 и ферромагнитного проводника 216 таковы, что внутренний проводник обеспечивает необходимую величину теплоотдачи и нужный показатель диапазона изменения. Например, площадь поперечного сечения внешнего электрического проводника 218 приблизительно в 2 или 3 раза меньше площади поперечного сечения внутреннего электрического проводника 214. Обычно в случае, когда внешний электрический проводник 218 выполнен из меди или сплава меди, он имеет сравнительно малую площадь поперечного сечения с целью обеспечения нужной величины теплоотдачи. В варианте осуществления изобретения с медным внешним электрическим проводником 218 диаметр внутреннего электрического проводника 214 равен 0,66 см, внешний диаметр ферромагнитного проводника 216 равен 0,91 см, внешний диаметр внешнего электрического проводника 218 равен 1,03 см,внешний диаметр электрического изолятора 220 равен 1,53 см и внешний диаметр оболочки 222 равен 1,79 см. В варианте осуществления с внешним электрическим проводником 218, выполненным из CuNi6,диаметр внутреннего электрического проводника 214 равен 0,66 см, внешний диаметр ферромагнитного проводника 216 равен 0,91 см, внешний диаметр внешнего электрического проводника 218 равен 1,12 см,внешний диаметр электрического изолятора 220 равен 1,63 см и внешний диаметр оболочки 222 равен 1,88 см. Такие изолированные проводники обычно меньше и дешевле в изготовлении по сравнению с изолированными проводниками, в которых для обеспечения большей части теплоотдачи при температурах, меньших температуры Кюри, не используется тонкий внутренний проводник. Электрический изолятор 220 может быть выполнен из оксида магния, оксида алюминия, диоксида кремния, оксида бериллия, нитрида бора, нитрида кремния или их комбинаций. В некоторых вариантах осуществления изобретения электрический изолятор 220 представляет собой прессованную пудру оксида магния. В некоторых вариантах осуществления изобретения электрический изолятор 220 содержит шарики нитрида кремния. В некоторых вариантах осуществления между электрическим изолятором 220 и внешним электрическим проводником 218 расположен небольшой слой материала, призванный сдержать проникновение меди в электрический изолятор при высоких температурах. Например, между электрическим изолятором 220 и внешним электрическим проводником 218 может быть расположен небольшой слой никеля (например, примерно 0,5 мм никеля). Оболочка 222 выполнена из коррозионностойкого материала, такого как, например, нержавеющая- 16012554 сталь 347, нержавеющая сталь 347 Н, нержавеющая сталь 446 или нержавеющая сталь 825. В некоторых вариантах осуществления изобретения оболочка 222 придает некоторую механическую прочность изолированному проводнику 212 при температурах, равных или превосходящих температуру Кюри ферромагнитного проводника 216. В некоторых вариантах осуществления изобретения электрический ток не течет по оболочке 222. В некоторых вариантах осуществления нагревателей с ограничением рабочих температур три нагревателя с ограничением рабочих температур соединяются вместе в трехфазное соединение звездой. Соединение трех нагревателей с ограничением рабочих температур в звезду снижает ток в каждом отдельном нагревателе с ограничением рабочих температур, так как ток разделяется между тремя отдельными нагревателями. Уменьшение тока в каждом отдельном нагревателе с ограничением рабочих температур позволяет уменьшать диаметр каждого нагревателя. Меньшие токи позволяют иметь большие относительные магнитные проницаемости в каждом отдельном нагревателе с ограничением рабочих температур и, следовательно, большие показатели диапазона изменения. Кроме того, для каждого отдельного нагревателя с ограничением рабочих температур может не понадобиться обратного электрического тока. Таким образом, показатель диапазона изменения остается выше для каждого отдельного нагревателя с ограничением рабочих температур по сравнению со случаем, когда каждый нагреватель с ограничением рабочих температур имеет свою собственную цепь для обратного тока. В соединении звездой отдельные нагреватели с ограничением рабочих температур могут соединяться друг с другом благодаря замыканию накоротко оболочек, кожухов или корпусов каждого отдельного нагревателя с ограничением рабочих температур с электропроводящими частями (проводниками,вырабатывающими тепло) на своих концах (например, концах нагревателей внизу нагревательной скважины). В некоторых вариантах осуществления изобретения оболочки, кожухи, корпуса и/или электропроводящие части соединены с опорным элементом, который поддерживает нагреватели с ограничением рабочих температур в стволе скважины. На фиг. 4 А изображен вариант осуществления установки и соединения нагревателей в стволе скважины. Вариант осуществления изобретения по фиг. 4 А показывает установленные в стволе скважины нагреватели с изолированным проводником. Также с использованием показанного варианта осуществления изобретения в стволе скважины могут быть установлены нагреватели других типов, таких как нагреватели с проводниками в трубке. Также на фиг. 4 А показаны два изолированных проводника 212, причем на этой фигуре не виден третий проводник. Обычно три изолированных проводника 212 соединены с опорным элементом 224, как показано на фиг. 4 В. В одном варианте осуществления изобретения опорный элемент 224 представляет собой толстостенный трубопровод 347 Н. В некоторых вариантах осуществления изобретения внутри опорного элемента 224 расположены термопары или другие датчики температуры. Три изолированных проводника могут быть соединены звездой. На фиг. 4 А изолированные проводники 212 намотаны на барабаны 226 для гибких труб. По мере того как изолированные проводники 212 разматываются с барабанов 226, изолированные проводники присоединяются к опорному элементу 224. В некоторых вариантах осуществления изобретения изолированные проводники 212 одновременно разматываются и/или одновременно присоединяются к опорному элементу 224. Изолированные проводники 212 могут присоединяться к опорному элементу 224 с использованием металлических (например, выполненных из нержавеющей стали 304 или сплавов Inconel) полосок 228. В некоторых вариантах осуществления изобретения изолированные проводники 212 присоединяются к опорному элементу 224 с использованием других типов крепежа, например, с помощью скоб, держателей проводов или зажимов. Опорный элемент 224 вместе с изолированными проводниками 212 устанавливается в отверстие 230. В некоторых вариантах осуществления изобретения изолированные проводники 212 присоединяются друг к другу без использования опорного элемента. Например, для соединения изолированных проводников 212 вместе могут быть использованы одна или несколько полосок 228. Изолированные проводники 212 могут быть электрически соединены друг с другом (например, в трехфазное соединение звездой) нижними концами изолированных проводников. При трехфазном соединении звездой изолированные проводники 212 работают без обратной цепи для тока. В некоторых вариантах осуществления изобретения изолированные проводники 212 электрически соединены друг с другом в секции 232 замыкателя. В секции 232 оболочки, кожухи, корпуса и/или токопроводящие части электрически соединены друг с другом и/или с опорным элементом 224, так что изолированные проводники 212 электрически соединены в этой секции. В некоторых вариантах осуществления изобретения оболочки изолированных проводников 212 накоротко замкнуты на проводники изолированных проводников. На фиг. 4 С изображен вариант осуществления изолированного проводника 212 с оболочкой, замкнутой накоротко на проводники. Оболочка 222 электрически соединена с внутренним электрическим проводником 214, ферромагнитным проводником 216 и внешним электрическим проводником 218 с использованием концевой части 233. Концевая часть 233 может представлять собой металлическую полоску или металлическую пластину на нижнем конце изолированного проводника 212. Например, концевая часть 233 может являться медной пластиной, так соединенной с оболочкой 222, внутренним электрическим проводником 214, ферромагнитным провод- 17012554 ником 216 и внешним электрическим проводником 218, чтобы они были замкнуты накоротко друг с другом. В некоторых вариантах осуществления изобретения концевая часть 233 приварена или припаяна к оболочке 222, внутреннему электрическому проводнику 214, ферромагнитному проводнику 216 и внешнему электрическому проводнику 218. Оболочки отдельных изолированных проводников 212 могут быть замкнуты накоротко с целью электрического соединения проводников из изолированных проводников, показанных на фиг. 4 А и 4 В. В некоторых вариантах осуществления изобретения оболочки могут быть замкнуты накоротко друг с другом благодаря тому, что они физически контактируют между собой. Например, оболочки могут находиться в физическом контакте друг с другом в том случае, если они стянуты вместе полосками 228. В некоторых вариантах осуществления изобретения нижние концы оболочек физически соединены (например, сварены) на поверхности отверстия 230 до установки изолированных проводников 212 в указанное отверстие. В некоторых вариантах осуществления изобретения три проводника расположены внутри одной трубки и образуют нагреватель с тремя проводниками в трубке. На фиг. 5 А и 5 В показан вариант выполнения нагревателя с тремя проводниками в трубке. На фиг. 5 А показан вид сверху нагревателя с тремя проводниками в трубке. На фиг. 5 В показан вид сбоку с вырезом, сделанным с целью показать нагреватель с тремя проводниками в трубке изнутри. Внутри трубки 236 расположены три проводника 234. Три проводника 234 расположены внутри трубки 236, по существу, на одинаковых расстояниях друг от друга. В некоторых вариантах осуществления изобретения три проводника 234 соединены спирально. Вокруг каждого проводника 234 расположен один или несколько центраторов 238. Центраторы 238 изготовлены из электроизоляционного материала, такого как нитрид кремния или нитрид бора. Центраторы 238 поддерживают положение проводников 234 в трубке 236. Центраторы 238 также препятствуют электрическому контакту между проводниками 234 и трубкой 236. В некоторых вариантах осуществления изобретения центраторы 238 так расположены вдоль проводников 234, что центраторы, окружающие один проводник перекрывают (если смотреть сверху вниз) центраторы другого проводника. Это уменьшает количество центраторов, необходимых для каждого проводника, и позволяет располагать проводники на малом расстоянии друг от друга. В некоторых вариантах осуществления изобретения три проводника 234 соединены в трехфазное соединение звездой. Три проводника 234 могут быть соединены в трехфазное соединение звездой внизу нагревателей или рядом с их низом. При трехфазном соединении звездой трубка 236 электрически не соединена с тремя проводниками 234. Таким образом, трубка 236 может быть использована только для придания прочности и/или предотвращения коррозии трех проводников 234. В некоторых вариантах осуществления изобретения система нагревания содержит один или несколько нагревателей (например, один первый нагреватель, второй нагреватель и третий нагреватель),несколько электрических изоляторов и трубку. Нагреватели, электрические изоляторы и трубка могут быть соединены и/или связаны с целью расположения в отверстии, выполненном в подземном пласте. Трубка может окружать нагреватели и электрические изоляторы. В некоторых вариантах осуществления изобретения трубка электрически изолирована от нагревателей одним или несколькими электрическими изоляторами. Форма трубки, в некоторых вариантах осуществления изобретения, препятствует поступлению в нее пластовых флюидов. Каждый нагреватель системы нагревания может быть окружен по меньшей мере одним электрическим изолятором. Электрические изоляторы могут быть расположены вдоль каждого нагревателя так,чтобы электрические изоляторы, окружающие один из нагревателей перекрывали в боковом направлении электрические изоляторы, окружающие другой нагреватель. В некоторых вариантах осуществления изобретения электрические изоляторы содержат нитрид кремния. Нагреватели могут содержать ферромагнитный элемент, электрически соединенный с электрическим проводником. Электрический проводник может представлять собой любой описанный здесь электрический проводник, который обеспечивает теплоотдачу при температурах, меньших температуры Кюри ферромагнитного элемента. Электрический проводник может позволять большей части электрического тока протекать по поперечному сечению нагревателя при температуре, примерно равной 25 С. В некоторых вариантах осуществления изобретения ферромагнитный элемент и электрический проводник электрически соединены так, чтобы коэффициент мощности нагревателя оставался большим 0,85 при использовании каждого нагревателя. В некоторых вариантах осуществления изобретения ферромагнитный проводник расположен относительно электрического проводника так, что позволяет электромагнитному полю, порожденному электрическим током в ферромагнитном проводнике, обеспечивать протекание большей части электрического тока по электрическому проводнику при температурах, меньших температуры Кюри ферромагнитного проводника. В некоторых вариантах осуществления изобретения описанная здесь система нагревания позволяет теплоте перемещаться от нагревателей до части подземного пласта. Показатель диапазона изменения системы нагревания равен по меньшей мере примерно 1,1. В некоторых вариантах осуществления изобретения описанная здесь система нагревания обеспечивает (а) первую теплоотдачу при температурах,- 18012554 меньших температуры Кюри ферромагнитного проводника, и (б) вторую теплоотдачу при температурах,приблизительно равных и превосходящих температуру Кюри ферромагнитного проводника. Величина второй теплоотдачи меньше величины первой теплоотдачи. В некоторых вариантах осуществления изобретения величина второй теплоотдачи составляет самое большее 90% от величины первой теплоотдачи в случае, когда первая теплоотдача происходит при температуре, которая примерно на 50 С меньше выбранной температуры Кюри. В некоторых вариантах осуществления изобретения нагреватель с ограничением рабочих температур используется для достижения меньшей температуры нагревания (например, для нагревания флюидов в эксплуатационных скважинах, для нагревания наземного трубопровода или для снижения вязкости флюидов в скважинах или в области рядом со скважиной). Варьирование ферромагнитных материалов нагревателя с ограничением рабочих температур позволяет добиваться меньшей температуры нагревания. В некоторых вариантах осуществления изобретения ферромагнитный проводник изготовлен из материала с температурой Кюри, меньшей температуры Кюри нержавеющей стали 446. Например, ферромагнитный проводник может быть выполнен из сплава железа и никеля. Содержание никеля в этом сплаве может составлять от 30 до 42 вес.%, а остальная часть сплава - это железо. В одном из вариантов осуществления изобретения сплав представляет собой Invar 36. Invar 36 содержит 36 вес.% никеля в железе и температура Кюри этого сплава равна 277 С. В некоторых вариантах осуществления изобретения сплав представляет собой трехкомпонентный сплав, например, из хрома, никеля и железа. Например,сплав может содержать 6 вес.% хрома, 42 вес.% - никеля и 52 вес.% - железа. Показатель диапазона изменения стрежня из сплава Invar 36, диаметром 2,5 см, составляет примерно 2 к 1 при температуре, равной температуре Кюри. Расположение сплава Invar 36 поверх медного сердечника может позволить уменьшить диаметр стержня. Использование медного сердечника приводит к большим показателям диапазона изменения. Изолятор в вариантах осуществления низкотемпературного нагревателя может быть выполнен из высокоэффективного полимерного изолятора (такого как перфторалкокси или РЕЕК) в случае использования сплавов, температура Кюри которых ниже температуры плавления или температуры размягчения полимерного изолятора. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Система нагревания подземного пласта, содержащая первый, второй и третий нагреватели, каждый из которых расположен в отверстии, выполненном в подземном пласте, причем каждый нагреватель содержит электрический проводник; изоляционный слой, по меньшей мере, частично окружающий электрический проводник; токопроводящую оболочку, по меньшей мере, частично окружающую изоляционный слой; при этом электрический проводник электрически соединен с оболочкой в нижней концевой части нагревателя, причем нижней концевой частью является часть нагревателя, отдаленная от земной поверхности; нижние концевые части нагревателей электрически соединены между собой; и первый, второй и третий нагреватели выполнены с возможностью соединения в трехфазное соединение звездой,отличающаяся тем, что первый, второй и третий нагреватели установлены в одном отверстии, выполненном в подземном пласте, и расположены внутри опорной трубки. 2. Система нагревания по п.1, отличающаяся тем, что электрический проводник содержит внутренний электрический проводник; ферромагнитный проводник, который, по меньшей мере, частично окружает внутренний электрический проводник и электрически соединен с внутренним электрическим проводником; внешний электрический проводник, электрически соединенный с ферромагнитным проводником,по меньшей мере, частично окружающий ферромагнитный проводник и обеспечивающий большую часть резистивной теплоотдачи при температурах, по крайней мере на 50 С меньших выбранной температуры,причем изоляционный слой содержит один или несколько электрических изоляторов, по меньшей мере,частично окружающих внешний электрический проводник. 3. Система нагревания по п.2, отличающаяся тем, что ферромагнитный проводник так расположен относительно внешнего электрического проводника, что электромагнитное поле, образованное электрическим током в ферромагнитном проводнике, обеспечивает протекание большей части электрического тока по внешнему электрическому проводнику при температурах, меньших или близких к выбранной температуре. 4. Система нагревания по любому из пп. 2 или 3, отличающаяся тем, что выполнена с возможностью обеспечения (а) первой теплоотдачи при температурах, меньших выбранной температуры, и (б) второй теплоотдачи при температурах, приблизительно равных и превосходящих выбранную температуру, причем величина второй теплоотдачи меньше величины первой теплоотдачи. 5. Система нагревания по п.4, отличающаяся тем, что выполнена с возможностью автоматического- 19012554 обеспечения второй теплоотдачи. 6. Система нагревания по любому из пп.4 или 5, отличающаяся тем, что величина второй теплоотдачи составляет не более 90% от величины первой теплоотдачи в случае, когда первая теплоотдача происходит при температуре, примерно на 50 С меньшей выбранной температуры. 7. Система нагревания по любому из пп.2-6, отличающаяся тем, что внутренние электрические проводники, ферромагнитные проводники и внешние электрические проводники электрически соединены так, что при использовании нагревателя коэффициент мощности системы нагревания превышает 0,85. 8. Система нагревания по любому из пп.2-7, отличающаяся тем, что выбранная температура представляет собой температуру Кюри ферромагнитного проводника. 9. Система нагревания по п.1, отличающаяся тем, что изоляционный слой содержит один или несколько электрических изоляторов, по меньшей мере, частично окружающих электрический проводник. 10. Система нагревания по любому из пп.1-9, отличающаяся тем, что показатель диапазона изменения системы нагревания составляет по меньшей мере 1,1. 11. Способ установки в подземном пласте системы нагревания по любому из пп.1-10, включающий расположение первого нагревателя на первом барабане, второго нагревателя - на втором барабане и третьего нагревателя - на третьем барабане, причем каждый нагреватель располагают рядом с отверстием, выполненным в подземном пласте; разматывание первого, второго и третьего нагревателей по мере установки каждого из них в отверстии, выполненном в подземном пласте; соединение нагревателей между собой в их нижних концах по мере установки каждого нагревателя в отверстии, выполненном в подземном пласте; и электрическое соединение нагревателей в трехфазное соединение звездой,отличающийся тем, что первый, второй и третий нагреватели устанавливают в одно отверстие, выполненное в подземном пласте, и по мере установки в этом отверстии располагают их внутри опорной трубки. 12. Способ по п.11, отличающийся тем, что вдоль электрического проводника расположены один или несколько электрических изоляторов, так что каждый нагреватель может быть расположен на каждом барабане без повреждения электрических изоляторов. 13. Способ по любому из пп.11-12, отличающийся тем, что три нагревателя соединены с опорным элементом так, что они, по существу, равномерно распределены вокруг опорного элемента. 14. Способ нагревания подземного пласта, заключающийся в том, что тепло к подземному пласту подводят при помощи системы нагревания по любому из пп.1-10. 15. Способ по п.14, в котором к содержащему углеводороды подземному пласту подводят тепло так, что по меньшей мере часть углеводородов подвергается пиролизу в пласте.