JPS59192192A - 原油の回収方法及びその装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、原油の回収力法醍ひその装置゛に係り、特
に油井からの湧水を使用して高圧水蒸気を製造し、それ
により油井の原油を加熱する原油の回収方法及びその装
置６″に１３１］する。

油田装置を設定して原油を産出することかより困組にな
るにつれて、寸ずます深く彷Ｊ削して原油を回収しなけ
ればならず、又、原油の二次回収力法を使用することが
有利なことになる。

この二次回収方法は、地ノーから直接に回収させるか回
収のために十分外流出させるかの両者又はいずれかのｊ
ｈ」、油を加熱するための水蒸気を使用することが必要
であることがある。

この種の油田装置は、一般に水蒸気熱源から離れてＭｉ
定づれている。使用上油井に入れた水蒸気の汚染の程度
若しくはイ谷融した固体物の総組を最少にすることは重
要でないので、未処理の油井の湧水、即ち、塩水をその
よう安水蒸気のＱｊ（造のために１ソコ用できることか
有利であると考えられている。

採掘しｌｃ燃料を燃やすある種の水蒸気発生器の炎管ガ
ス若しくは太陽光受器の太陽力父射エネルギとの熱交換
の除に水蒸気発生器を通じて塩のような大＋ｄ・の水溶
固体物を有した油井の未処理７男水を０１も送すること
け、経済的に実）１１ｏ可能と考えられる。なセなら、
受益に向けられた炎管ガス及び太ｌｖＪ放射の＋／Ｓｔ
度は、一般的に１０９３での範囲であり、この温度では
、炎管ガス若しくは太陽放射エネルギとの熱交換の１祭
に油井の未処理湧水を流送するＪ−ツ合、苛酷な腐食及
び管の破損の可能性がある。

十分に純粋に近い水が炎管ガヌ若しくは太陽放射エネル
ギとの熱交換のｌ’ＪＲに流送され、且十分に純粋に近
い水で製造式れた水蒸気か油井の湧水との熱交換の際に
流送される７ｊ＋ボイル方式の使用は、固有の熱交換条
件、即ちモルエ線図（Ｍｏｌｌｉｅｒ　ｄｉａｇｒａｍ
）　　に示された水蒸気の特性の結果からの熱変換条件
のため、約４２．２から５６２に９１０ｒ？　（６ｏ　
ｏから８００　ｐｓｉ）を超えない圧力で油井の湧水か
ら水蒸気を製造するように制限されている。然しなから
、一般的に多くの油井の掘削深度は、二次の原油回収の
プζめに１５４７から２１０．９ｋｌｉＩ／ｉ　（２２
００から３０００　ｐｓｉ　）の範囲にわたる高い水蒸
気圧を必要としている。

この発明の目的は、上述した欠点をなくして油井の未処
理湧水から水蒸気を発生させるようにした原油の回収方
法及びその装置を提供することにある。

以下、図面を参照しながらこの発明に係る一笑力ｆＩＪ
例について説明する。

ε（１１図を呑照すると、原油を二次的に回収する地Ｂ
・（からの原油を熱して溶融するための水蒸気を発生し
、且この水蒸気を油井に流送する原油回収装ｆ！、　１
０か示されている。丑た、この水蒸気を発生でせるため
の太陽エネルギ水蒸気発生器１２か示されている。この
水蒸気先生器１２は、太陽熱受器１４を有し、この太陽
熱受器は、その周辺部に多舷のパネル１６をイエし１、
このパネル１６に１、ｍｌ数の管若しくは矢印１８で概
略的に示されるようにこのパネル１６に向けられた太陽
放射エネルギ１８との交換の原にその内＋１？ｔ＋のｉ
、：、＜体の／こめの他の熱交換手段から成っている。

この太陽放射エネルギ１８μ、概略的に示された太１す
２０からの太悶光１ｈ！　２２にへりオ７タソトの反射
鋭２４でパネル１６に向けｉＫされている。

熱交換媒体は、太陽％受器１４にホッパ２６から重力で
入れられ、太陽放射エネルギ１８との熱交換の際に太１
１劣熱受ｔ：Ｓ内部で「１号直方向下方に送出されて太
１１す放射エネルギ１８から熱を受けている。

溶１４工した塩若しくは液状金属が熱交換媒体として使
用される和合、機能的な汚染物質及び椋境問題が生じる
ことになる。これらの問題の中では、全ての管通路及び
貯蔵領域で液体状態に層解した塩若しくは液状金ス−４
に：）ＩＩ本糾してイ；Ｆ持する必要がある。一時（１
ν￥１す市にでもＭ面した現場の故障は、溶解した埴若
しくは金属の畷１・ｌ化によｊ）Ｓ現場の再標働が極；
、ＨＡに難しい結果を生じることになる。さらに、溶解
した塩は、接触した通常の金属３゛モ面を腐食すること
になる。また、溶融した金属、例えばナトリウムに、免
気若しくは水と接ノ仲させた時に危１倹である。

低廉価で燥境上及び耐腐食土に問題がなく、現在では、
温度が一定の癩度以下若しくはｊ咀常の稼働温度以上で
あっても稼働に内ＡＩＩｆかない太陽放射エネルギ１８
との熱交換の際に太１’ｊＪ　ｍ受器１４を通じて流出
するための媒体を設けるために、との４１３明に従って
設けられた媒体は、砂の流動ｊψ−・２８又は、水蒸気
４１・７生器１２の通常稼働時及び操業停止時の温度を
通じて粒状化した固体の形状を維持している耐熱粒子で
ある。この「流動Ｊ筈（ｍｏｖｉｎｇ　ｂｅａ）ｊとは
、機械的に若しくはｍ力によって循環（流動）される工
程の反応容器の粒状化した固体を示している。これによ
、反し容器を３ＪＴｌじて粉粒化し／（物質を連ぶ柴気
、熱いガヌ、θ４（遊させる液体若しくはその他の緩衝
材として定められた［流動床（ｆｌｕｉｄｉｚｅｄ　ｂ
ｅｄ）Ｊに対比している。この自由に流出する耐熱粒子
２８は、好適には球状形であり、又好適には約１、　Ｏ
０ミクロンの一イ）βなザイズであり、さらに好］ｌＡ
には１仄風化である。ｒＩ−容できる物質としては１．
佳土砂、−ｐ品石砂（亜硫酸バリウム）、部分的に生石
灰である粒土、ガラヌビード及び再生しｆｃ　Ｄ前触媒
に限らカい。ここで述べるこの兄ｕ）Ｊの実Ｊｌｊ　ｌ
＋１１　ｋこおいて、桂土砂が熱交換のＩＷ体として用
いられている。

太陽熱受器１４内で看若しく　（Ｉ−Ｊ：　ｆｉ！ｉの
熱交換手段を通じて流出した後に、熱い耐熱イ′ヴ子２
８Ｃ１重力によって混合室３０に流出され、この混合室
から大部分の耐熱粒子は、供給ダクト３２を介して即座
に重力により熱交換器３４に供給されている。水蒸気発
生器１２か連続的に水蒸気を発生することかできるよう
に、１１固若しくは数４１４の耐熱粒子貯蔵手段３６か
股°けられて、夜間のような太陽放射の弱い期間に１史
用する１）、“シい耐熱粒子を貯蔵している。

この熱いＩｌｌ熱粒子２８は、供給ダクト３２及び側熱
粒子貯蔵粒子３６の両者若しくはいずれか一方から太陽
放射条件及び便用上の必要な水蒸気悩：に合わせて熱交
換器３４に配送され、好〕ｌＮには水との熱メ換の際に
流出管５６を介して重力によって下方に流出される。水
に熱エネルギを伝達した後に、エネルギを消耗した冷た
い砂即ち耐熱粒子２８は、貯蔵所３８に集められる。好
適には熱交換器が供給間ダクト３２及び耐熱粒子貯蔵手
段３６の下方に位置し、捷だ好適にｔｉ供給ダクト３２
及び耐熱粒子貯蔵手段３６が太陽熱受器１４の下に位置
している。このことにより、耐熱粒子がホッパ２６から
熱交換ザイクルを通じて貯Ｑｙｉ＝ｓに重力で流出する
ことになる利点を有し、熱い耐熱粒子の′＆雑な機械的
７：１１．ｊ＼（り扱いのいかなる必要性も碌いことに
なる。

必要に応じて消耗した冷たい耐熱粒子２８は、好適な転
送手段４０．例えげ、ベルトコンベヤ、パケットコンベ
ヤ若しくはアルキメデスコンベヤによってホッパ２６に
転送され、熱交換サイクルＵ、繰り返されている。

この発明に従うと、油井の未処理の塩水質の湧水４２か
ｉｎｉ’を侵ポンプ４６のような好適な揚水手段によっ
て地中４４から揚水管４８を介して熱交換器３４に揚水
されており、この熱交換器３４で塩水質の湧水４２は、
好適には熱い耐熱粒子２８との熱交換の貫流型配列で逆
流型看しくは直交流型熱ダ換に流出されて飽和量の水蒸
気を発生している。この発生した水蒸気は、送水管５０
及び間隙５２のような好適な送水手段によって油井５４
の原油の位１トイに配送されて、二次原油回収のために
原油を加熱している。

この発明の一実施例において、耐熱粒子２８は、太陽放
射エネルギ１８との熱交換の際に太陽熱受器１４を通じ
て下方に流出されて加熱されている。これら耐熱粒子２
８が加熱されることにより、これら耐熱粒子２８は、コ
ストを減少させてソーラ・々ネル１６を維持している。

なぜなら、とれら耐熱粒子は、鉱物を多く含んだ水、即
ち油井の湧水に従）’：５＝　してい々いからである。

水蒸気を晃生する太陽エネルギは、コストのかからなく
て継続できるエネルギ源であり、又、水蒸気ジこ土器の
太陽熱受器１４の１史用において、多くの油田が太陽エ
ネルギの利用と両立できる温暖気候帯に存在している。

ことか利点であるけれども、ぎイ之で発掘した燃料を燃
焼させるような好適な他の手段か水蒸気を発生させる熱
交換器３４を辿じて流出させるための耐熱粒子２８を加
熱するように形、成して用いられてもよい。

耐ｉ’、＜ｉ粒子′２８の大部分￥：Ｊ：、供給ダクト
３２を通じて下方に流出され、油井の湧水と熱交換をし
て水蒸気を弁生でせる熱交換層ｉ′−３４を通じて下方
に即座に流出され、また、耐熱粒子２８は、流出管５６
を介して熱交換器を通じて流出芒れて油井の湧水を加熱
して水蒸気を６ｒロ生３せている。耐熱粒子計ｊ戎手段
３６に貯蔵されて維持される耐熱粒子２８は後に便用式
れる。づｒ生した水蒸気は、送水管５０を介して油井の
間１リニし５４に二次原油回収のために加用てれる。

一般の二次原油回収装置白において、１時間当り７，３
８４ｋｇ（１６，３００ｆｆｌｂｓ　）の砂が太１〜易
熱受器１４及び熱交換）計３４を佃じて訛出することか
できる。液化ガヌ若しくは太陽放射が１０９３から１６
５０℃（２０００から３０００°Ｆ）までの高温の範囲
の温度で油井の未処理湧水を加熱するために直接１ｖｙ
用される」易合の結果であるｔｊｆ　Ｗできない）昌食
の段階と夕〜）比して、砂即ち、耐熱粒子２８か熱交換
媒体として使用される場合には、Ｉｆ；ｌｉ食の程度及
びソーラパネルの管の摩耗は、極めて、低い段階であり
、そのことによって゛ソーラパネルの管の破損及び太Ｉ
ｇｇ熱受器１４の維持コストを減することができる。太
陽熱受器１４へ送入される砂の１品度は約１０７℃（２
２５下）であり、太陽熱受器１４内での砂の温度は６５
０から７００℃（１２００から１３００下）である。熱
交換器３４のつｊｉ過時の砂の温度は、熱交換器３４の
入口温度６６℃（１５０°Ｆ）で１時間当り１５６５　
ｋｇ（３４５５、Ａｂｓ　）の水の流入力１で砂との逆
流型熱交換で〃Ｌ出する油井の湧水を加熱だせる徐に１
０７℃（２２５’Ｆ　）に減少して元の１ｌｉ７を度に
なる。

この発明に属する分野の著、　、’ｉｈの技術者の一般
知識及び技術原理に従って太陽熱受器１４を通じる砂の
流−・Ｔ：比及び太陽熱受器１４のパネル１６のサイズ
を変えることによって、太陽熱受台１４の出口での砂の
温度は、８１５から９８２℃（１５００から１８００　
’Ｆ　）の範囲に設定することができる。このような砂
の温度ＩＪ１熱交換？）！　１４で８１．Ｉ水４２を加
熱して、油井の深度に適合できる１５４から２１０　ｋ
ｇ／ｃｒｌ（２２００がら３０００　ｐｓ＋　）の毎ｉ
囲の圧力に対応した３４３かも３６８℃（６５０から６
９５下）のＲ・１Σ囲の飽和水蒸気を形成することがで
きる。

熱交換用′１ｔを矧じて砂の流速か毎秒１５２ｍ（５ｆ
ｅｅｔ　）以下である限り、砂の（５１シ出によって熱
交換用１′１′の昌食のＭ４（７よ１１・］　！ｉ、’
４は生じないと眉われる。

【図面の簡単な説明】

ＩＡは、この加明の一ノ５力３１例に・（１する原油の
回収じいｌｉ、＋、？ｉ−ホス略的（し示し、その一部
を斜視して切り欠いて示す断面図である。 １０・・回収矢筒、１２・・・水燕気兄生米、１４・・
太陽熱愛”（：＞ｒ−、ｌ　６・・・パネル、１８・太
目放射エネルギ、２８・・耐熱粒子、３４・・熱交換器
、４２・・・凹水、４８・・揚水％’％”・・・送水管
、５６・・流出管。 手続補正書は式） １．事件の表示 特願昭５８−２１２３１３号 ２、発明の名称 原油の回収方法及びその装置 ３．７１旧にをする古 ・］１゛件との関係　　特許出願人 ザ・ハフコンク・アンド・ウィルコックス・カンパニー
４代印人 イ１１す１　東示都氾区Ｊ、ｌど７１１月　１’１１２
ｔｉ、’ｉＬ５　’：　　・て）」７清ビル昭印５９年
２月２８日

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　油井中の原油を加熱して回収する原油の回収方
   法において、 水蒸気坑１生器を介して加熱されている熱媒体を流す工
   程と、 ６ｉＪ記油井からの湧水を１）ＩＪ記氷水蒸気発生器介
   してｒｔｉｔ　Ｌ、Ｉｓ’Ｊ記熱媒体熱媒体よ、！ｌｌ
   ｌ熱交換して前記０〕水を加熱して水蒸気を発生する工
   程と、ｔｓ’ｆ　’ｔ：「’＝水蒸気をｒｊ’＋ｉ記油
   井に流入して口げ記油井中の原油を加熱する工桂と、 からｊ戎ることを特徴とする原油の回収方法。 （２２油井中の原油を加熱して回収する原油の回収方法
   において、 太陽熱受器に熱媒体を畳入し、太陽熱により熱交換して
   前１ＪＬＬ熱媒体を加熱する工程と、水蒸気坑３生器を
   介して加熱されている前す己熱媒体を流す工１２７と、 前記油井からの湧水をＰＩｉｌ記水蒸気当１′、生米を
   介して流し、前記熱媒体の熱により熱交換して前記湧水
   を加熱して水蒸気を発生する工程と、から成ることを特
   徴とする原油の回収方法。 （３〕　　太陽放射エネルギにより熱交換して熱４・体
   を流して前記熱媒体を加熱する太陽熱受手段と、 加熱されている前記熱媒体の熱により油井からの湧水を
   流して水蒸気を発生ずる水蒸気発生手段と、 前記水蒸気を油井に流入して油井の中の原油を加熱する
   流送手段と から欣することを特徴とする原油の回収装置ｉ−ｆ：　
   。