JPS5937685A - 炭化水素地下資源電気加熱用電極装置の導管 - Google Patents
炭化水素地下資源電気加熱用電極装置の導管Info
- Publication number
- JPS5937685A JPS5937685A JP14961082A JP14961082A JPS5937685A JP S5937685 A JPS5937685 A JP S5937685A JP 14961082 A JP14961082 A JP 14961082A JP 14961082 A JP14961082 A JP 14961082A JP S5937685 A JPS5937685 A JP S5937685A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- conduit
- coating
- electrode device
- underground resources
- hydrocarbon
- Prior art date
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- Granted
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- Drilling And Exploitation, And Mining Machines And Methods (AREA)
- Resistance Heating (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
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】
この発明は、炭化水素地下資源電気加熱用電極装置の導
管に関するものであり、さらに詳しくいうと、電気加熱
法により炭化水素系地下資源を採取する際に用いられる
電極装置の電気絶縁被覆された導管忙関するものである
。
管に関するものであり、さらに詳しくいうと、電気加熱
法により炭化水素系地下資源を採取する際に用いられる
電極装置の電気絶縁被覆された導管忙関するものである
。
以下の記述において、炭化水素地下資源とはオイルサン
ドまたはタールサンドに含まれるビチュ−メン（Ｂｉｔ
ｕｍｅｎ ）のことをいい、以下特記しない限りオイル
という。
ドまたはタールサンドに含まれるビチュ−メン（Ｂｉｔ
ｕｍｅｎ ）のことをいい、以下特記しない限りオイル
という。
近年、石油資源の高騰にともない、カナダ、ベネズエラ
等の地下に埋蔵されているオイルサンド層からオイル分
を採取することが、本格的に検討されつつある。このオ
イルサンド層は通常地下数ｌθθｍの地中に厚さ約５ｏ
ＷＬ穆度の層をなして存在するが、このオイルは粘度が
高いため常温で汲み上げて採取することができず、それ
故、オイルサンド層に加熱水蒸気を注入してオイル分の
温度を上昇させ、その粘度を低下させて汲み上げる方法
が採用されていた。しかしながら、この方法では効率が
わるく高価となるため、より生産性の高い方法として、
先端部に電極部を支持した鋼管またはステンレス管のご
とき導管を、その電極部がオイルサンド層に位置するよ
うに埋設し、かような採油用導管２本を約ＪＯ−コθθ
ｍの間隔で設置し、両電極部間に数百〜数千ポルトの電
圧を印加し、ジュール熱によりオイルサンド層の温度を
上昇させ、オイルの粘度を低下させて採油する方法が提
案されている。
等の地下に埋蔵されているオイルサンド層からオイル分
を採取することが、本格的に検討されつつある。このオ
イルサンド層は通常地下数ｌθθｍの地中に厚さ約５ｏ
ＷＬ穆度の層をなして存在するが、このオイルは粘度が
高いため常温で汲み上げて採取することができず、それ
故、オイルサンド層に加熱水蒸気を注入してオイル分の
温度を上昇させ、その粘度を低下させて汲み上げる方法
が採用されていた。しかしながら、この方法では効率が
わるく高価となるため、より生産性の高い方法として、
先端部に電極部を支持した鋼管またはステンレス管のご
とき導管を、その電極部がオイルサンド層に位置するよ
うに埋設し、かような採油用導管２本を約ＪＯ−コθθ
ｍの間隔で設置し、両電極部間に数百〜数千ポルトの電
圧を印加し、ジュール熱によりオイルサンド層の温度を
上昇させ、オイルの粘度を低下させて採油する方法が提
案されている。
この場合、オイルサンド層の比抵抗は上部地層の比抵抗
よりも数倍高いため、導管の地層部に埋設される部分を
電気絶縁体で被覆し、電流が上部地層を流れないように
しなければならない。もし電気絶縁体で被覆しないと電
流は地層部を流れ、オイルサンド層に埋設した電極間に
は電流が流れなくなるからである。したがって、このよ
５な特殊な条件下での使用に耐えつる電気絶縁体を被覆
した導管を開発する要求が急激に高まってきている。
よりも数倍高いため、導管の地層部に埋設される部分を
電気絶縁体で被覆し、電流が上部地層を流れないように
しなければならない。もし電気絶縁体で被覆しないと電
流は地層部を流れ、オイルサンド層に埋設した電極間に
は電流が流れなくなるからである。したがって、このよ
５な特殊な条件下での使用に耐えつる電気絶縁体を被覆
した導管を開発する要求が急激に高まってきている。
かような電気絶縁体が具備しでいなければならない特性
としては、 （Ｎ 常温はもちろんオイルサンド層のオイル粘度を低
下させ５る約３０θ℃の温度においても数百〜数千ボル
トの耐電圧特性ならびに少なくともｉｏｔΩ−ａ程度の
体積固有抵抗値を有すること。
としては、 （Ｎ 常温はもちろんオイルサンド層のオイル粘度を低
下させ５る約３０θ℃の温度においても数百〜数千ボル
トの耐電圧特性ならびに少なくともｉｏｔΩ−ａ程度の
体積固有抵抗値を有すること。
（Ｂ） オイルサンド層中に含まれている水がオイル
サンド層の粘度を低下させつる約３θＯ℃の温度に加熱
されるため約３０θ℃の熱水に耐えうること。
サンド層の粘度を低下させつる約３θＯ℃の温度に加熱
されるため約３０θ℃の熱水に耐えうること。
（Ｃ） 電極を懸垂できる機械的強度ならびに導管の
先端に懸垂した電、極を埋設穴を通してオイルサンド層
に埋設する際、穴壁に接触して破損しない稈度の機械的
衝撃強度を有すること。
先端に懸垂した電、極を埋設穴を通してオイルサンド層
に埋設する際、穴壁に接触して破損しない稈度の機械的
衝撃強度を有すること。
などが要求される。
この発明は、以上の事情に鑑みてなされたもので、本発
明者らが、前記（〜〜（Ｃ１のすべての特性を具備する
電気絶縁体を被覆した導管を開発すべく鋭意研究を重ね
た結果、得られたものであり、珪酸アルカリ塩類あるい
はリン酸金属塩の無機質塗料を導管外周面に塗布、硬化
して第１の被膜を形成させ、ついで静電粉体塗装により
ポリエーテルエーテルケトン樹脂でなる第コの被膜を形
成させることにより、前記（Ａ）〜（Ｃ’）のすべての
特性を具備する電気絶縁体を被覆した炭化水素地下資源
電気加熱用電極装置の導管を枡供することを目的とする
ものである。
明者らが、前記（〜〜（Ｃ１のすべての特性を具備する
電気絶縁体を被覆した導管を開発すべく鋭意研究を重ね
た結果、得られたものであり、珪酸アルカリ塩類あるい
はリン酸金属塩の無機質塗料を導管外周面に塗布、硬化
して第１の被膜を形成させ、ついで静電粉体塗装により
ポリエーテルエーテルケトン樹脂でなる第コの被膜を形
成させることにより、前記（Ａ）〜（Ｃ’）のすべての
特性を具備する電気絶縁体を被覆した炭化水素地下資源
電気加熱用電極装置の導管を枡供することを目的とする
ものである。
この発明に用いるポリエーテルエーテルケトン樹脂とし
ては、たとえば次の化学構造式で表わされ、英国インペ
リアル・ケミカル・インダストリーズ社によって開発さ
れた芳香族ポリエーテルエーテルケトン類があげられる
。
ては、たとえば次の化学構造式で表わされ、英国インペ
リアル・ケミカル・インダストリーズ社によって開発さ
れた芳香族ポリエーテルエーテルケトン類があげられる
。
このポリエーテルエーテルケトン樹脂としては、粒径が
７０〜７００μｍの粉体が用いられる。また、金属導管
としては、耐腐食性に優れ、良好な電気伝導性を有する
鋼管またはステンレススチール管などが好適である。
７０〜７００μｍの粉体が用いられる。また、金属導管
としては、耐腐食性に優れ、良好な電気伝導性を有する
鋼管またはステンレススチール管などが好適である。
第７の被膜を形成する珪酸アルカリ塩の無機質塗料とし
ては珪酸ナトリウム珪酸カリウムあるいは珪酸リチウム
の水溶液に、充填材としてアルミナあるり、％はシリカ
を加え、硬化剤として、（１）リン酸、（１１）リン酸
アルミニウム、リン酸亜鉛、リン酸マグネシウムやリン
酸鉄などの金属リン酸塩、（ｉｉｉ）亜鉛やマグネシウ
ムなどの金属、ａ曽酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化
ジルコニウムなどの金属酸化物、Ｍ炭酸亜鉛、炭酸マグ
ネシウム、炭酸カルシウム、炭酸アルミニウムなどの金
属炭酸塩、（ｖＤ硫酸亜鉛、硫酸マグネシウム、硫酸カ
ルシウム、硫酸アルミニウムなどの金属硫酸塩、あるい
は同塩化亜鉛、塩化マグネシウム、塩化カルシウムや塩
化アルミニウムなどの金属塩化物が用いられる。
ては珪酸ナトリウム珪酸カリウムあるいは珪酸リチウム
の水溶液に、充填材としてアルミナあるり、％はシリカ
を加え、硬化剤として、（１）リン酸、（１１）リン酸
アルミニウム、リン酸亜鉛、リン酸マグネシウムやリン
酸鉄などの金属リン酸塩、（ｉｉｉ）亜鉛やマグネシウ
ムなどの金属、ａ曽酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化
ジルコニウムなどの金属酸化物、Ｍ炭酸亜鉛、炭酸マグ
ネシウム、炭酸カルシウム、炭酸アルミニウムなどの金
属炭酸塩、（ｖＤ硫酸亜鉛、硫酸マグネシウム、硫酸カ
ルシウム、硫酸アルミニウムなどの金属硫酸塩、あるい
は同塩化亜鉛、塩化マグネシウム、塩化カルシウムや塩
化アルミニウムなどの金属塩化物が用いられる。
リン酸金属塩の無機質塗料としては、リン酸アルミニウ
ム、リン酸カルシウム、リン酸マグネシウム、リン酸鉄
あるいはリン酸亜鉛等の水溶液に充填材としてアルミナ
あるいはシリカを加え、硬化剤として酸化アルミニウム
、酸化ケイ素、酸化チタン、酸化鉄あるいは酸化スズを
加えたものが用いられる。
ム、リン酸カルシウム、リン酸マグネシウム、リン酸鉄
あるいはリン酸亜鉛等の水溶液に充填材としてアルミナ
あるいはシリカを加え、硬化剤として酸化アルミニウム
、酸化ケイ素、酸化チタン、酸化鉄あるいは酸化スズを
加えたものが用いられる。
つき゛に、静電粉体塗装法により、金属導管表面にポリ
エーテルエーテルケトン樹脂の第２の被膜を形成させる
には、３３Ｏ〜＋７．ｔθ℃に予備加熱した導管に肖該
粉体を付着させ、再び３３０〜Ｆ＆θ℃に加熱して粉体
を溶融させる。ここで、ポリエーテルエーテルケトン樹
脂の被膜と金属導管の膨張率が大きく異なっており、金
属導管と被膜の融着面に大きな内部応力が発生し密着力
が低下することが知られている。し゛たがって、導管の
外周面にポリエーテルエーテルケトン樹脂の被膜を直接
形成きせたものは、水中で、２３°Ｃと３θＯ℃の熱水
サイクルを繰り返えした場合、ポリエーテルエーテルケ
トン樹脂の被膜が導管表面から剥離し実用に供すること
ができない。これに対し、前記の珪酸アルカリ塩の無機
質塗料あるいはリン酸金属塩の無機質塗料を導管外周面
に塗布し、水分を乾燥後、前記の所定の温度で加熱し反
応させて炉機質被膜を形成し、その上にポリエーテルエ
ーテルケトン樹脂の被膜を形成させたものは、密着度が
大きく、２左℃と３０θ℃の熱水サイクルにも耐えるこ
とが確認され、オイルサンド層加熱電極装置の導管用絶
縁体覆とし、て好適である。
エーテルエーテルケトン樹脂の第２の被膜を形成させる
には、３３Ｏ〜＋７．ｔθ℃に予備加熱した導管に肖該
粉体を付着させ、再び３３０〜Ｆ＆θ℃に加熱して粉体
を溶融させる。ここで、ポリエーテルエーテルケトン樹
脂の被膜と金属導管の膨張率が大きく異なっており、金
属導管と被膜の融着面に大きな内部応力が発生し密着力
が低下することが知られている。し゛たがって、導管の
外周面にポリエーテルエーテルケトン樹脂の被膜を直接
形成きせたものは、水中で、２３°Ｃと３θＯ℃の熱水
サイクルを繰り返えした場合、ポリエーテルエーテルケ
トン樹脂の被膜が導管表面から剥離し実用に供すること
ができない。これに対し、前記の珪酸アルカリ塩の無機
質塗料あるいはリン酸金属塩の無機質塗料を導管外周面
に塗布し、水分を乾燥後、前記の所定の温度で加熱し反
応させて炉機質被膜を形成し、その上にポリエーテルエ
ーテルケトン樹脂の被膜を形成させたものは、密着度が
大きく、２左℃と３０θ℃の熱水サイクルにも耐えるこ
とが確認され、オイルサンド層加熱電極装置の導管用絶
縁体覆とし、て好適である。
つぎに、この発明の導管用絶縁体の構成の一実施態様に
ついて述べる。
ついて述べる。
第１図は電気絶縁被覆された導管の先端部の部分縦断面
図であり、図に示すようにｔ椿ｌを接続した金属性導管
ユの外周面上に、この発明の第１゜第一の被膜でなる絶
縁体３が被覆されてなる。
図であり、図に示すようにｔ椿ｌを接続した金属性導管
ユの外周面上に、この発明の第１゜第一の被膜でなる絶
縁体３が被覆されてなる。
一般に導管λの長さは約２００−４θＯｍが必要である
が、通常の鋼管やステンレス管などの７本あたりの長さ
は、３−− ｓ ｏ ｍであるため、オイルサンド層に
その先端部を挿入するに際しては、導管を次々に接合し
ながら挿入する。第２図は電気絶Ｎ−被覆された導管の
前記の接合部の部分縦断面図であり、図に示すように、
電気絶縁層３ａが被覆された導管２ａと電気絶縁層３ｂ
が被覆された導管、２ｂを接合する場合、導管２ａおよ
び２ｂそれぞれの端部にテーパネジ３を切り、カップリ
ングリを用いて接合する。その場合、接合部からの漏電
を防止するために接合部、すなわちカップリングリの表
面と導管端部にわたって、さらに同様の電気絶縁層３Ｃ
を被覆する。
が、通常の鋼管やステンレス管などの７本あたりの長さ
は、３−− ｓ ｏ ｍであるため、オイルサンド層に
その先端部を挿入するに際しては、導管を次々に接合し
ながら挿入する。第２図は電気絶Ｎ−被覆された導管の
前記の接合部の部分縦断面図であり、図に示すように、
電気絶縁層３ａが被覆された導管２ａと電気絶縁層３ｂ
が被覆された導管、２ｂを接合する場合、導管２ａおよ
び２ｂそれぞれの端部にテーパネジ３を切り、カップリ
ングリを用いて接合する。その場合、接合部からの漏電
を防止するために接合部、すなわちカップリングリの表
面と導管端部にわたって、さらに同様の電気絶縁層３Ｃ
を被覆する。
つぎに、第１図、第２図における絶縁層、？ 、３ ａ
。
。
３ｂまたは３ｃの被覆条件およびその性質について実施
例および比較例をあげてより詳細に説明するが、この発
明はそれらの実施例のみに限定されるものではない。
例および比較例をあげてより詳細に説明するが、この発
明はそれらの実施例のみに限定されるものではない。
実施例 ／
固形分の重量組成比が、珪酸す） Ｉ）ウム／θ０部、
アルミナ１００部、リン酸アルミニウム３部であり、固
形分濃度が２０％の水性無機質塗料を導管外周面に塗布
し、９０℃でコ時間と２００℃で５時間加熱して硬化さ
せ、膜厚Ｏθ３ｆｌの無機質でなる第１の被膜を形成さ
せた。ついで、この無機質被膜を形成させた導管を、３
ｔＯ℃に予熱し、ポリエーテルエーテルケトン樹脂の粉
末を静電粉体塗装法により付着させ、３ｇｏ℃で１０分
間加熱溶融し、導管外周面に膜厚θ３關のポリエーテル
エーテルケトンでなる第一の被膜を形成させた。
アルミナ１００部、リン酸アルミニウム３部であり、固
形分濃度が２０％の水性無機質塗料を導管外周面に塗布
し、９０℃でコ時間と２００℃で５時間加熱して硬化さ
せ、膜厚Ｏθ３ｆｌの無機質でなる第１の被膜を形成さ
せた。ついで、この無機質被膜を形成させた導管を、３
ｔＯ℃に予熱し、ポリエーテルエーテルケトン樹脂の粉
末を静電粉体塗装法により付着させ、３ｇｏ℃で１０分
間加熱溶融し、導管外周面に膜厚θ３關のポリエーテル
エーテルケトンでなる第一の被膜を形成させた。
静電粉体塗装と加熱溶融の操作をさらに３回（合計７回
）繰り返して所望の導管用絶縁体被覆を得た。
）繰り返して所望の導管用絶縁体被覆を得た。
かくして得られた絶縁体被覆の２３ ℃における付着強
度（〜）と耐電圧値（ｋｖ／−）およびその絶縁体を水
中に入れ３ｏｏ″ＣＩｆｃ加熱し、３００ ’Ｃの熱水
中に７００時間保持後、りま℃に冷却する。
度（〜）と耐電圧値（ｋｖ／−）およびその絶縁体を水
中に入れ３ｏｏ″ＣＩｆｃ加熱し、３００ ’Ｃの熱水
中に７００時間保持後、りま℃に冷却する。
この過程をｌサイクルとして、Ｓサイクルの熱水サイク
ル後、２３℃で測定した付着強度と耐電圧値を第１表に
実施例／として示した。
ル後、２３℃で測定した付着強度と耐電圧値を第１表に
実施例／として示した。
実施例 ２〜ｌグ
無機質塗料の固形分の組成比およびその加熱硬化条件を
変化させ、その他の条件は実施例１と同様にして導管外
周面に電気絶縁体を形成させ、得られた電気絶縁体の特
性を第１表に実施例λ〜Ｎとして示した。
変化させ、その他の条件は実施例１と同様にして導管外
周面に電気絶縁体を形成させ、得られた電気絶縁体の特
性を第１表に実施例λ〜Ｎとして示した。
比較例 ／〜コ
無処理およびプラスト処理をした導管の外周面にポリエ
ーテルエーテルケトン樹脂の被膜を直接形成した電気絶
縁体の特性を第２表に示した。
ーテルエーテルケトン樹脂の被膜を直接形成した電気絶
縁体の特性を第２表に示した。
第１表および第２表に記載した結果から明らかなように
、この発明の電気絶縁被覆された導管は、その絶縁体が
電気的性質、機械的性質および耐熱水性に優れており、
電気加熱法により炭化水素地下資源を採取するために用
いる電気加熱用電極装置の導管として格別な効果を奏す
るものである。
、この発明の電気絶縁被覆された導管は、その絶縁体が
電気的性質、機械的性質および耐熱水性に優れており、
電気加熱法により炭化水素地下資源を採取するために用
いる電気加熱用電極装置の導管として格別な効果を奏す
るものである。
４４、図面の簡単な説明
第１図はこの発明の一実施例の部分縦断面図、第２図は
第１図のものの接合部の部分縦断面図である。
第１図のものの接合部の部分縦断面図である。
／・・電極、コ、２ａおよびＪｂ・・導管、３゜Ｊａ
、Ｊｂおよび３Ｃ・・電気絶縁層、ぐ・・カップリング
、左・・テーパネジ。
、Ｊｂおよび３Ｃ・・電気絶縁層、ぐ・・カップリング
、左・・テーパネジ。
代理人 葛 野 信 −
手続補正書（自発）
門、 ７１ ７
昭和 月 日
炭化水素地下資源電気
加熱用１！極装置の導管
との関係 特許出願人
所 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号称（
６０１） 三菱電機株式会社 代表者片山仁八部 所 東京都千代１１］区丸の内二丁目２音３号
５、補正の対象 （１） 明細書の発明の詳細な説明の欄６、補正の内
容 （り 明＃１書第３頁第７７行［珪酸ナトリウム珪酸
カリウム」を「珪酸ナトリウム、珪酸カリウム」と補正
する。
６０１） 三菱電機株式会社 代表者片山仁八部 所 東京都千代１１］区丸の内二丁目２音３号
５、補正の対象 （１） 明細書の発明の詳細な説明の欄６、補正の内
容 （り 明＃１書第３頁第７７行［珪酸ナトリウム珪酸
カリウム」を「珪酸ナトリウム、珪酸カリウム」と補正
する。
（２） 同第７頁第７３行「前記の所定の」を「所定
の」と補正する。
の」と補正する。
３９３−
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１） 金属性導管と、この金属性導管の外周面に形
成された無機質塗料でなる第１の被膜と、この第１の被
膜上に静電粉体塗装によるポリエーテルエーテルケトン
樹脂でなる第一の被膜を備えてなることを特徴とする炭
化水素地下資源電気加熱用電極装置の導管。 （，２） 無機質塗料が珪酸アルカリ塩類である特許
請求の範囲第７項記載の炭化水素地下資源電気加熱用電
極装置の導管。 （３）無機質塗料がリン酸金属塩である特許請求の範囲
第１項記載の炭化水素地下資源電気加熱用ｍ他装置の導
管。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14961082A JPS5937685A (ja) | 1982-08-26 | 1982-08-26 | 炭化水素地下資源電気加熱用電極装置の導管 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14961082A JPS5937685A (ja) | 1982-08-26 | 1982-08-26 | 炭化水素地下資源電気加熱用電極装置の導管 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5937685A true JPS5937685A (ja) | 1984-03-01 |
| JPH0125198B2 JPH0125198B2 (ja) | 1989-05-16 |
Family
ID=15478964
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14961082A Granted JPS5937685A (ja) | 1982-08-26 | 1982-08-26 | 炭化水素地下資源電気加熱用電極装置の導管 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5937685A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6384669A (ja) * | 1986-09-29 | 1988-04-15 | Kouseinou Jushi Shinseizou Gijutsu Kenkyu Kumiai | 塗装体の形成方法 |
-
1982
- 1982-08-26 JP JP14961082A patent/JPS5937685A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6384669A (ja) * | 1986-09-29 | 1988-04-15 | Kouseinou Jushi Shinseizou Gijutsu Kenkyu Kumiai | 塗装体の形成方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0125198B2 (ja) | 1989-05-16 |
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