JPH03169998A - 地熱坑井の化学薬品噴射装置 - Google Patents
地熱坑井の化学薬品噴射装置Info
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- JPH03169998A JPH03169998A JP2221394A JP22139490A JPH03169998A JP H03169998 A JPH03169998 A JP H03169998A JP 2221394 A JP2221394 A JP 2221394A JP 22139490 A JP22139490 A JP 22139490A JP H03169998 A JPH03169998 A JP H03169998A
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- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B33/00—Sealing or packing boreholes or wells
- E21B33/02—Surface sealing or packing
- E21B33/03—Well heads; Setting-up thereof
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は地熱坑井中に化学薬品を噴射する装置に関し、
詳細には地表構築のスプール構造体と化学薬品噴射装置
とに関するものである。該噴射装置の挿入作用が安全に
行われかつスプール構造体内部の主弁と切り離して設け
られた第２出口を通して上記噴射装置を挿入する期間に
内部坑井ケーシングの熱膨張作用を許容可能に形成した
ものである。
詳細には地表構築のスプール構造体と化学薬品噴射装置
とに関するものである。該噴射装置の挿入作用が安全に
行われかつスプール構造体内部の主弁と切り離して設け
られた第２出口を通して上記噴射装置を挿入する期間に
内部坑井ケーシングの熱膨張作用を許容可能に形成した
ものである。
地熱取出しの坑井は地下の加熱区域から蒸気を発生する
。この坑井は油井穿孔器具を利用して穿井し完威される
ものであるが、この坑井穴はより一そう大きい穴径の坑
井であること、また坑井ケーシングや地表に構築される
坑井頭部弁および装具の点で技術的に油井とは異なって
いる。地熱取出し用坑井からの蒸気は坑井穴の底部近く
からケーシング及び地表の主弁を通って電気を発生する
動力タービンに対し充分に大量の蒸気が送り込まれる。
。この坑井は油井穿孔器具を利用して穿井し完威される
ものであるが、この坑井穴はより一そう大きい穴径の坑
井であること、また坑井ケーシングや地表に構築される
坑井頭部弁および装具の点で技術的に油井とは異なって
いる。地熱取出し用坑井からの蒸気は坑井穴の底部近く
からケーシング及び地表の主弁を通って電気を発生する
動力タービンに対し充分に大量の蒸気が送り込まれる。
地熱発生坑井から蒸気を採取するという特殊性は地熱産
業にとって特有な取扱上の困難性を伴う。これはＪｉｉ
４！の問題並びに金属ケーシングや地表の主弁装置に湯
あかが堆積するからである。
業にとって特有な取扱上の困難性を伴う。これはＪｉｉ
４！の問題並びに金属ケーシングや地表の主弁装置に湯
あかが堆積するからである。
この地熱産業が直面する銹の発生及び湯あかの堆積作用
は地熱坑井の使用期間を短縮させ、かつ電力発生の機能
を制限する。それ故上記腐蝕作用を制御するために種々
の化学薬品が開発され、坑井の底部近くに噴射しなけれ
ばならなかった。
は地熱坑井の使用期間を短縮させ、かつ電力発生の機能
を制限する。それ故上記腐蝕作用を制御するために種々
の化学薬品が開発され、坑井の底部近くに噴射しなけれ
ばならなかった。
上記従来公知の方法は薬品噴射装置を坑井内部に持ち込
んで、主弁の開口部を含めて坑井の底部近くまで薬品を
噴射することであり、そのため該坑井の底部には地表か
ら配管系が挿入される。しかしながら、薬品噴射のため
に主弁を開放状態にすることは潜在的に危険が伴う。何
故なら噴射配管部分を破壊することなく又は主弁に損傷
を与えることなしに該主弁を閉鎖することができないか
らである。
んで、主弁の開口部を含めて坑井の底部近くまで薬品を
噴射することであり、そのため該坑井の底部には地表か
ら配管系が挿入される。しかしながら、薬品噴射のため
に主弁を開放状態にすることは潜在的に危険が伴う。何
故なら噴射配管部分を破壊することなく又は主弁に損傷
を与えることなしに該主弁を閉鎖することができないか
らである。
本発明は従来公知の薬品噴射装置のもつ諸欠点を克服す
ることであり、これは上記地熱坑井に対しその安全操業
を確保しながら上記噴射装置を効果的に挿入する手段が
提供される。
ることであり、これは上記地熱坑井に対しその安全操業
を確保しながら上記噴射装置を効果的に挿入する手段が
提供される。
本発明に係る噴射装置は主弁を内装する地表スブール構
造体並びに噴射組立体を挿入するための噴射用第２通路
口を設けることである。噴射用に設けた第２通路口は前
記スプール構造体の適当な底部内方に挿入された坑井ケ
ーシングを過ぎて適宜の挿入物を降下できるように或る
角度をなして取り付けられる。上記第２通路口は噴射装
置の挿人を許容し更に協働する毛細配管系を挿入するた
めシール装置を含む。上記スプール構造体はスプールの
下端に配置された環状シール装置を含み、これはスブー
ル構造体の内壁に整合して嵌入された坑井ケーシングの
対面部を密封するためである。
造体並びに噴射組立体を挿入するための噴射用第２通路
口を設けることである。噴射用に設けた第２通路口は前
記スプール構造体の適当な底部内方に挿入された坑井ケ
ーシングを過ぎて適宜の挿入物を降下できるように或る
角度をなして取り付けられる。上記第２通路口は噴射装
置の挿人を許容し更に協働する毛細配管系を挿入するた
めシール装置を含む。上記スプール構造体はスプールの
下端に配置された環状シール装置を含み、これはスブー
ル構造体の内壁に整合して嵌入された坑井ケーシングの
対面部を密封するためである。
上記環状シール装置は生或地熱流体により加圧状態に付
勢されその押付力により、スプールとケーシング間の漏
洩を防止する。臨界的深さに所望の薬品を噴射するため
に使用する薬品噴射装置は該坑井底部に噴射室を到達さ
せるために数珠繋ぎに連結された沈降棒を錘にした噴射
室を具える。沈降棒の重量は上記節分化した構造が適当
な展開作用を発揮して噴射室を浮揚することなく地熱坑
井内の流れに対抗させることができる。上記噴射室は毛
細管を通して地表と流体的に連通されており、これによ
って毛細管の内腔底部に静圧が発生され噴射室内部から
薬品を噴射する。
勢されその押付力により、スプールとケーシング間の漏
洩を防止する。臨界的深さに所望の薬品を噴射するため
に使用する薬品噴射装置は該坑井底部に噴射室を到達さ
せるために数珠繋ぎに連結された沈降棒を錘にした噴射
室を具える。沈降棒の重量は上記節分化した構造が適当
な展開作用を発揮して噴射室を浮揚することなく地熱坑
井内の流れに対抗させることができる。上記噴射室は毛
細管を通して地表と流体的に連通されており、これによ
って毛細管の内腔底部に静圧が発生され噴射室内部から
薬品を噴射する。
本発明の他の目的、性質及び利点は添付図面に関連して
次に述べる詳細な説明から明瞭となる。
次に述べる詳細な説明から明瞭となる。
本発明は以下に詳細に述べる好適な実施例を参照するこ
とにより一そう充分に理解されるものと考える。
とにより一そう充分に理解されるものと考える。
図面に示す参照符号は全図面を通じて同一の部分を呼称
するものとする。
するものとする。
まず第１図を参照するに、本発明を具体化する地熱発生
坑井１０の地表設備が示される。地熱坑井１０は一般に
坑井穴１２を具え、該穿井穴ｌ２の内部に坑井ケーシン
グｌ４が貫入されている。
坑井１０の地表設備が示される。地熱坑井１０は一般に
坑井穴１２を具え、該穿井穴ｌ２の内部に坑井ケーシン
グｌ４が貫入されている。
該坑井ケーシングｌ４は慣用の公知技術を用いて坑井穴
ｌ２の内部にセメントで固められるのが好ましく、少な
くとも地表１８の上方にその一部が突き出される。坑井
穴ｌ２から流出する地熱流体を制御するために、地表側
スブール構造体２０が上記坑井ケーシング１４の上方端
に取り付けられている。該スプール構造体２０には好ま
しくは坑井１０を開いたり閉じたりするための主弁２２
が設けられており、これにより送出管２４への流れが制
御される。
ｌ２の内部にセメントで固められるのが好ましく、少な
くとも地表１８の上方にその一部が突き出される。坑井
穴ｌ２から流出する地熱流体を制御するために、地表側
スブール構造体２０が上記坑井ケーシング１４の上方端
に取り付けられている。該スプール構造体２０には好ま
しくは坑井１０を開いたり閉じたりするための主弁２２
が設けられており、これにより送出管２４への流れが制
御される。
次に第ｌ図乃至第３図について述べると、該図にはスブ
ール構造体２０の好適な実施例が示されている。このス
プール構造体２０は坑井穴ｌ２に連通する内部室２６を
有し、かつスプール構造体の内壁下部には地熱発生の坑
井ケーシングｌ４の上端が嵌挿され、かつスプール構造
体２０の側壁には噴射通路口２８が設けられている。こ
の噴射通路口２８はスプール構造体２０に対し所望の傾
斜角をなして取り付けられ、後で詳細に述べるように噴
射装置３０を地熱坑井ｌＯの内部に挿入し易くしている
。噴射通路口２８に密封管を結合するために、噴射通路
口２８に環状フランジ３２を形成して坑井１０の内部に
噴射装置３０を降下できるようにしており、その間にこ
の補助的に付設した噴射通路口２８から地熱流体が逸出
するのを防止する。密封膜部材３６は噴射通路口２８か
ら地熱流体が流出するのを阻止しながら装置の挿入操作
を可能にしている。上記噴射装置３０は好ましくは噴射
室３８と該噴射室の端部に付着させた数珠繋ぎに連結さ
れた沈降棒４０とから或る。沈降棒４０の個々の節片は
噴射室３８の下端部に針金線４２により相互に連結され
ている。噴射室３８は少なくとも１個の流体噴出穴４４
が設けられ、薬品は該穴を通って坑井１０の内部に噴射
される。噴射室３８はその地表側端部に結合された毛細
管４６により坑井１０内に降下可能に設けられかつ該毛
細管４６は噴射室３８に清浄な薬品を供給してその噴射
穴４４から薬品を噴出せしめる。
ール構造体２０の好適な実施例が示されている。このス
プール構造体２０は坑井穴ｌ２に連通する内部室２６を
有し、かつスプール構造体の内壁下部には地熱発生の坑
井ケーシングｌ４の上端が嵌挿され、かつスプール構造
体２０の側壁には噴射通路口２８が設けられている。こ
の噴射通路口２８はスプール構造体２０に対し所望の傾
斜角をなして取り付けられ、後で詳細に述べるように噴
射装置３０を地熱坑井ｌＯの内部に挿入し易くしている
。噴射通路口２８に密封管を結合するために、噴射通路
口２８に環状フランジ３２を形成して坑井１０の内部に
噴射装置３０を降下できるようにしており、その間にこ
の補助的に付設した噴射通路口２８から地熱流体が逸出
するのを防止する。密封膜部材３６は噴射通路口２８か
ら地熱流体が流出するのを阻止しながら装置の挿入操作
を可能にしている。上記噴射装置３０は好ましくは噴射
室３８と該噴射室の端部に付着させた数珠繋ぎに連結さ
れた沈降棒４０とから或る。沈降棒４０の個々の節片は
噴射室３８の下端部に針金線４２により相互に連結され
ている。噴射室３８は少なくとも１個の流体噴出穴４４
が設けられ、薬品は該穴を通って坑井１０の内部に噴射
される。噴射室３８はその地表側端部に結合された毛細
管４６により坑井１０内に降下可能に設けられかつ該毛
細管４６は噴射室３８に清浄な薬品を供給してその噴射
穴４４から薬品を噴出せしめる。
第２図に最もよく示されているように、数珠繋ぎの構或
をとる噴射装置３０は反対側の壁面に装置を引っ掛ける
耀れをなくしてスプール内部室２６に該装置を挿入し易
くするものである。沈降棒４０に作用する充分な重量は
地熱坑井１０の内部の流れに逆らって坑井穴ｌ２の底部
に向かって噴射装置３０を降下させるために必要なもの
である。このようにして、地熱の採取作用はは噴射室３
８が坑井１０の下方へ降下されているときでさえ続行さ
れる。更に噴射通路口２８の傾斜角度は噴射装置３０が
坑井ケーシング１４の内部に適切に導入できるような臨
界的な角度がとられる。噴射室３８が坑井穴ｌ２の底部
近くに位置決めされるや否や、静的高圧力は化学薬品流
体を上記噴射室３８から坑井１０内に向かって噴射させ
る。
をとる噴射装置３０は反対側の壁面に装置を引っ掛ける
耀れをなくしてスプール内部室２６に該装置を挿入し易
くするものである。沈降棒４０に作用する充分な重量は
地熱坑井１０の内部の流れに逆らって坑井穴ｌ２の底部
に向かって噴射装置３０を降下させるために必要なもの
である。このようにして、地熱の採取作用はは噴射室３
８が坑井１０の下方へ降下されているときでさえ続行さ
れる。更に噴射通路口２８の傾斜角度は噴射装置３０が
坑井ケーシング１４の内部に適切に導入できるような臨
界的な角度がとられる。噴射室３８が坑井穴ｌ２の底部
近くに位置決めされるや否や、静的高圧力は化学薬品流
体を上記噴射室３８から坑井１０内に向かって噴射させ
る。
．第１図，第３図と第４図を参照して述べると、スブー
ル構造体２０の下端には環状のシール着座面５０が設け
られ、このシール着座面５０には加圧により付勢される
環状シール装置５２が封入されて、スプール構造体２０
と坑井ケーシング１４間に密封作用が付与される。前記
環状シールの着座面５０は坑井ケーシング１４をスプー
ル構造体２０の内部に組み込むことができるように前記
の環状シール装置５２が凹所に閉じ込められている。
ル構造体２０の下端には環状のシール着座面５０が設け
られ、このシール着座面５０には加圧により付勢される
環状シール装置５２が封入されて、スプール構造体２０
と坑井ケーシング１４間に密封作用が付与される。前記
環状シールの着座面５０は坑井ケーシング１４をスプー
ル構造体２０の内部に組み込むことができるように前記
の環状シール装置５２が凹所に閉じ込められている。
圧力付勢の環状シール装置５２の好適な実施例は少なく
とも１個のシール要素５６とシール保持片５８とシール
基体５４とを含んで形成される。上記シール要素５６と
シール保持片５８はシール基体５４上に位置決めして保
持されるが、坑井ケーシング１４とスプール構造体２０
間に介在する流体圧力により反応してその内部に可動で
ある。上記シール基体５４には０−リング６０が装填さ
れてシール着座面５０とフランジ部６２との間は密封状
態に保たれ、シール着座面５０と坑井ケーシング１４間
には一定の間隔が保有される。個々のシール要素５６に
はＯ−リング６４が付属されるためその断面形状は一般
にＵ字状（第４図）をなす。シール要素５６は入れ子形
式に形成されて位置決め配置される。シール保持片５８
は流体圧を受けてシール基体５４からシール要素が押し
出されないようにシール要素５６を把持する。かくして
環状シール装置５２は地熱生戒流体により圧力付勢作用
を受けながら坑井ケーシング１４とスブール構造体２０
との間をいずれの方向にも起こりうる流体の漏洩作用を
防止する。
とも１個のシール要素５６とシール保持片５８とシール
基体５４とを含んで形成される。上記シール要素５６と
シール保持片５８はシール基体５４上に位置決めして保
持されるが、坑井ケーシング１４とスプール構造体２０
間に介在する流体圧力により反応してその内部に可動で
ある。上記シール基体５４には０−リング６０が装填さ
れてシール着座面５０とフランジ部６２との間は密封状
態に保たれ、シール着座面５０と坑井ケーシング１４間
には一定の間隔が保有される。個々のシール要素５６に
はＯ−リング６４が付属されるためその断面形状は一般
にＵ字状（第４図）をなす。シール要素５６は入れ子形
式に形成されて位置決め配置される。シール保持片５８
は流体圧を受けてシール基体５４からシール要素が押し
出されないようにシール要素５６を把持する。かくして
環状シール装置５２は地熱生戒流体により圧力付勢作用
を受けながら坑井ケーシング１４とスブール構造体２０
との間をいずれの方向にも起こりうる流体の漏洩作用を
防止する。
更に上記スプール構造体２０の内部における坑井ケーシ
ング１４の整合嵌合構或は坑井ケーシング１４の熱膨張
作用を可能にする。
ング１４の整合嵌合構或は坑井ケーシング１４の熱膨張
作用を可能にする。
前述した詳細な説明は理解を明確にする目的でのみなさ
れたものであり、それにより不必要な限定解釈はされる
べきでなく、いくつかの変形例が付記する請求の範囲と
その精神から逸脱することなく当該技術部門の熟練者に
より容易になされうることは勿論である。
れたものであり、それにより不必要な限定解釈はされる
べきでなく、いくつかの変形例が付記する請求の範囲と
その精神から逸脱することなく当該技術部門の熟練者に
より容易になされうることは勿論である。
第１図は本発明に係る地熱坑井噴射装置の一部を断面で
示した立面図、 第２図はその内部に噴射装置が装入されるスブール構造
体の第２出口を示す拡大縦断面図、第３図はその内部に
噴射装置が介在する一部を断面で示した本発明の側面図
、 第４図は第３図中に円で囲まれた部分を取り出した環状
シール構造部の拡大断面図である。′１０・・・地熱坑
井、 １２・・・坑井穴、１４・・・坑井ケー
シング、 １８・・・地ｉ、２０・・・地表のスブー
ル構造体、 ２２・・・主弁、２４・・・送出管、
２６・・・スプール内部室、２日・・・噴射通路
口、 ３０・・・噴射装置又は組立体、３４・・・シ
ール管、 ３６・・・シール膜部材、３８・・・噴
射室、 ４０・・・数珠形連結の沈降棒、４２・
・・針金線、 ４４・・・噴射孔、５０・・・環
状着座面、 ５２・・・圧力付勢の環状シール装置、５４・・・シー
ル基部、 ５６・・・シール要素、５８・・−シー
ル保持片、 ６４・・・０−リング。
示した立面図、 第２図はその内部に噴射装置が装入されるスブール構造
体の第２出口を示す拡大縦断面図、第３図はその内部に
噴射装置が介在する一部を断面で示した本発明の側面図
、 第４図は第３図中に円で囲まれた部分を取り出した環状
シール構造部の拡大断面図である。′１０・・・地熱坑
井、 １２・・・坑井穴、１４・・・坑井ケー
シング、 １８・・・地ｉ、２０・・・地表のスブー
ル構造体、 ２２・・・主弁、２４・・・送出管、
２６・・・スプール内部室、２日・・・噴射通路
口、 ３０・・・噴射装置又は組立体、３４・・・シ
ール管、 ３６・・・シール膜部材、３８・・・噴
射室、 ４０・・・数珠形連結の沈降棒、４２・
・・針金線、 ４４・・・噴射孔、５０・・・環
状着座面、 ５２・・・圧力付勢の環状シール装置、５４・・・シー
ル基部、 ５６・・・シール要素、５８・・−シー
ル保持片、 ６４・・・０−リング。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、坑井ケーシングの上端に取り付けられる地表スプー
ル構造体と、坑井底部付近に化学薬品流体を噴射する噴
射組立体とを具備し、スプール構造体の噴射通路口を介
して噴射組立体が下降せしめられ、該噴射通路口はスプ
ールの内部軸線に対して実質的に下向きの傾斜角度をな
すようにスプールの側壁に形成され、噴射組立体は化学
薬品流体噴射室を具備し、該噴射室に取り付けられる重
量手段によって坑井内を下降することができ、かつ外部
表面からの化学薬品流体を供給するためキャピラリ管が
噴射室の上端に連結される、地熱坑井の化学薬品噴射装
置。 ２、表面スプール組立体は坑井ケーシングの上端を受け
取る内部室を有し、かつその上部に取り付けられて、内
部室を通しての化学薬品流体の流れを制御する主弁を具
備し、前記噴射通路口は主弁の下方で坑井ケーシングの
上端の上方に位置する特許請求の範囲１に記載の地熱坑
井の化学薬品噴射装置。 ３、スプール組立体はその下端に形成される環状シール
着座部を具備し、該環状シール着座部はシール手段を受
け取り、かつ該シール手段は坑井ケーシングとスプール
組立体との間に位置せしめられる特許請求の範囲２に記
載の地熱坑井の化学薬品噴射装置。 ４、表面スプールの供給口は可撓性のシール手段をその
外端部に有しており、該可撓性シール手段は流体噴射口
内を延びるパイプの箇所からの流体の流出を防止すると
共に噴射室の挿入を可能とする特許請求の範囲１に記載
の地熱坑井の化学薬品噴射装置。 ５、可撓性シール手段はスリット付膜部材である特許請
求の範囲４に記載の地熱坑井の化学薬品噴射装置。 ６、噴射組立体は噴射室を有し、該噴射室は坑井内で化
学薬品流体を分配する少なくとも一つの流出口を備えた
特許請求の範囲１に記載の地熱坑井の化学薬品噴射装置
。 ７、重量手段は数珠状の沈降棒より成り、噴射口を通し
てスプール組立体への噴射組立体の挿入を容易に行うこ
とができる特許請求の範囲１に記載の地熱坑井の化学薬
品噴射装置。
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