바이오폴리머 층을 포함하는 비투멘 채굴 시스템
Bitumen Mining System Including Biopolymer Layer
특허 요약
본 발명은 열 공급원; 열 공급 파이프; 채굴 파이프; 및 오일샌드 상단에 형성되는 바이오 폴리머 층;을 포함하는 비투멘 채굴 시스템을 제공한다. 또한, 바이오폴리머 층을 형성하는 단계; 열을 공급하는 단계; 및 비투멘을 채굴하는 단계를 이용하는 오일샌드(Oil sand)에 포함된 비투멘(Bitumen)을 채굴하는 방법을 제공한다. 본 발명의 비투멘 채굴 시스템 및 비투멘 채굴방법에서 바이오폴리머 층은 수증기의 소산을 지연시켜 오일샌드 지역의 온도를 유지하고 원유의 점성을 효과적으로 낮추며, 지상에서 주입하는 고온 스팀의 생산과 주입을 최소화하므로, 원유 생산 비용을 감소시킬 수 있다. 또한, 현재 고온의 증기를 생산하기 위한 연소로 인해 발생하는 CO 2 생산량을 감소시킬 수 있다.
청구항
번호청구항
1

오일샌드(Oil sand)에 포함된 비투멘(Bitumen)을 채굴하는 시스템에 있어서,상기 오일샌드 상단에 형성되는 바이오폴리머 층을 포함하고,열 공급원;상기 열 공급원에서 생성된 열을 오일샌드 내부로 공급하는 열 공급 파이프; 및열에 의해 점성이 낮아진 비투멘을 회수하는 채굴 파이프;를 포함하며,상기 바이오폴리머 층은 상기 오일샌드 상단에 직접 미생물을 주입하여 형성되는 것을 특징으로 하고,상기 미생물은 류코노스톡 속(Leuconostoc sp.), 엔테로박터 속(Enterobacter sp.), 산토모나스 속(Xanthomonas sp.), 디설포비브리오 속(Desulfovibrio sp.), 티오바실러스 속(Thiobacillus sp.), 바실러스 속(Bacillus sp.), 슈도모나스 속(Psedomonas sp.), 칸디다 속(Candida sp.), 리도코커스 속(Rodococcus sp.), 아씨네박터 속(Acinetobacter sp.), 고르도니아 속(Gordonia sp.), 노카디아 속(Nocardia sp.), 바실러스 속(Bacillus sp.), 아조토박터 속(Azotobacter sp.), 라이조비움 속(Rhizobium sp.), 아조스피릴륨 속(Azogpirillium sp.), 플라보박테리움 속(Flavobacterium sp.), 스트렙도마이시스 속(Streptomysis sp.), 클렙시엘라 속(Klebsiella sp.) 및 이들의 혼합 배양 균주로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는, 비투멘 채굴 시스템.

2

청구항 제1항에 있어서,상기 바이오폴리머 층은 미생물에 의해 생성된 바이오폴리머 물질이 오일샌드 지반의 공극 내에 축적되어 생성된 것을 특징으로 하는, 비투멘 채굴 시스템.

3

청구항 제2항에 있어서,상기 미생물에 의해 생성된 바이오폴리머 물질은, 다당류, 고분자 단백질, 또는 이의 복합물을 포함하는 것을 특징으로 하는, 비투멘 채굴 시스템.

4

청구항 제1항에 있어서,상기 바이오폴리머 층은 미생물 및 배양액을 주입하여 형성하거나,저류층에 본래 존재하는 미생물이 바이오폴리머를 생산할 수 있는 효소를 만들도록 자극하는 트리거 화학 물질을 주입하여 형성하는 것을 특징으로 하는, 비투멘 채굴 시스템.

5

청구항 제4항에 있어서,상기 미생물 및 배양액은 열 공급 파이프로 주입하거나, 또는 미생물 주입 장치를 추가적으로 설치하여 주입하는 것을 특징으로 하는, 비투멘 채굴 시스템.

6

청구항 제5항에 있어서,상기 배양액은 상기 미생물의 생장 및 상기 바이오폴리머 층의 형성에 필요한 영양분, 산소, pH 완충제, 또는 이들의 혼합물을 포함하는 것을 특징으로 하는, 비투멘 채굴 시스템.

7

청구항 제6항에 있어서,상기 미생물의 생장 및 상기 바이오폴리머 층의 형성에 필요한 영양분은,당밀(molasses), 수크로스(sucrose), 글루코스(glucose), 프럭토스(Fructose), 또는 이들의 혼합물을 포함하는 것을 특징으로 하는, 비투멘 채굴 시스템.

8

청구항 제7항에 있어서,상기 미생물의 생장 및 상기 바이오폴리머 층의 형성에 필요한 영양분으로서,효소추출물, 트립톤, 펩톤, 또는 이들의 혼합물을 추가적으로 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 비투멘 채굴 시스템.

9

삭제

10

청구항 제1항에 있어서,상기 열 공급원은 고온의 스팀을 제공하는 히팅(heating)장치인 것을 특징으로 하는, 비투멘 채굴 시스템.

11

오일샌드(Oil sand)에 포함된 비투멘(Bitumen)을 채굴하는 방법으로서,상기 오일샌드 상단에 바이오폴리머 층을 형성하는 단계;열을 공급하는 단계; 및비투멘을 채굴하는 단계를 이용하며,상기 바이오폴리머 상기 오일샌드 상단에 직접 미생물을 주입하여 형성되는 것을 특징으로 하고,상기 미생물은 류코노스톡 속(Leuconostoc sp.), 엔테로박터 속(Enterobacter sp.), 산토모나스 속(Xanthomonas sp.), 디설포비브리오 속(Desulfovibrio sp.), 티오바실러스 속(Thiobacillus sp.), 바실러스 속(Bacillus sp.), 슈도모나스 속(Psedomonas sp.), 칸디다 속(Candida sp.), 리도코커스 속(Rodococcus sp.), 아씨네박터 속(Acinetobacter sp.), 고르도니아 속(Gordonia sp.), 노카디아 속(Nocardia sp.), 바실러스 속(Bacillus sp.), 아조토박터 속(Azotobacter sp.), 라이조비움 속(Rhizobium sp.), 아조스피릴륨 속(Azogpirillium sp.), 플라보박테리움 속(Flavobacterium sp.), 스트렙도마이시스 속(Streptomysis sp.), 클렙시엘라 속(Klebsiella sp.) 및 이들의 혼합 배양 균주로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는, 비투멘 채굴 방법.

12

청구항 제11항에 있어서,상기 바이오폴리머 층을 형성하는 단계는, 미생물 및 배양액을 주입하여 형성하거나, 또는 저류층에 본래 존재하는 미생물이 바이오폴리머를 생산할 수 있는 효소를 만들도록 자극하는 트리거 화학 물질을 주입하여 형성하는 것을 특징으로 하는, 비투멘 채굴 방법.

13

청구항 제12항에 있어서,상기 미생물 및 배양액은 열 공급 파이프로 주입하거나, 또는 미생물 주입 장치를 추가적으로 설치하여 주입하는 것을 특징으로 하는, 비투멘 채굴 방법.