JPS5944480B2 - 炭化水素系地下資源の電気加熱用電極装置 - Google Patents
炭化水素系地下資源の電気加熱用電極装置Info
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- JPS5944480B2 JPS5944480B2 JP7521380A JP7521380A JPS5944480B2 JP S5944480 B2 JPS5944480 B2 JP S5944480B2 JP 7521380 A JP7521380 A JP 7521380A JP 7521380 A JP7521380 A JP 7521380A JP S5944480 B2 JPS5944480 B2 JP S5944480B2
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- JP
- Japan
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- oil
- water pipe
- electrode
- pipe
- water
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- Drilling And Exploitation, And Mining Machines And Methods (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】
この発明は炭化水素系地下資源を電気加熱する場合に使
用する電極装置に係る。
用する電極装置に係る。
さらに詳しくいぇば、地中に存在する高粘度、低流動性
の炭化水素を井戸から生産するに際して、当該炭化水素
の流動性を高めるため地中に通電し加熱するために使用
する電極装置に関するものである。ここでいう「炭化水
素」とは、ペトロリウムまたはオイル、オイルサンド（
タールサンドともよばれる）に含まれるビチユーメン（
Ｂｉｔｕｍｅｎ）。
の炭化水素を井戸から生産するに際して、当該炭化水素
の流動性を高めるため地中に通電し加熱するために使用
する電極装置に関するものである。ここでいう「炭化水
素」とは、ペトロリウムまたはオイル、オイルサンド（
タールサンドともよばれる）に含まれるビチユーメン（
Ｂｉｔｕｍｅｎ）。
オイルシェルに含まれるケロゲン（Ｋｅｒｏｇｅｎ）を
指し、以下簡略化のためこれら炭化水素をオイルと呼ぶ
ことにする。また、「生産」とは、自噴、汲出し、流体
移送など油井から流動性のオイルを取出すことをいう。
地中に存在するオイルが流動性を有する場合は、地表よ
υ油層に到達する井戸を堀υ、油層に共存するガス圧に
よる自噴、あるいはポンプによる汲上げ、あるいは一方
の井戸より塩水等の液体を圧入し他方の井戸から流出さ
せるなどの方法でオイルを生産することが可能である。
指し、以下簡略化のためこれら炭化水素をオイルと呼ぶ
ことにする。また、「生産」とは、自噴、汲出し、流体
移送など油井から流動性のオイルを取出すことをいう。
地中に存在するオイルが流動性を有する場合は、地表よ
υ油層に到達する井戸を堀υ、油層に共存するガス圧に
よる自噴、あるいはポンプによる汲上げ、あるいは一方
の井戸より塩水等の液体を圧入し他方の井戸から流出さ
せるなどの方法でオイルを生産することが可能である。
しかし、地中のオイルの流動性が低い場合は、オイルが
流動するための手段を購じなければ生産できない。オイ
ルを流動化させる為の一般的な方法は、加熱によりオイ
ルの粘度を低下させる方法で、流動化に適した温度はオ
イルの個々の性状により異なるが、地中の油層を加熱す
る必要が生ずる。油層の加熱方法として、熱水の注入、
高温高圧水蒸気の注入、地中通電、地中燃焼法（地中の
油層に着火させ空気を送り燃焼させる）、爆薬の利用な
どが提唱されているが、後二者は制御が難しく一般性に
乏しい。
流動するための手段を購じなければ生産できない。オイ
ルを流動化させる為の一般的な方法は、加熱によりオイ
ルの粘度を低下させる方法で、流動化に適した温度はオ
イルの個々の性状により異なるが、地中の油層を加熱す
る必要が生ずる。油層の加熱方法として、熱水の注入、
高温高圧水蒸気の注入、地中通電、地中燃焼法（地中の
油層に着火させ空気を送り燃焼させる）、爆薬の利用な
どが提唱されているが、後二者は制御が難しく一般性に
乏しい。
熱水あるいは高温高圧水蒸気注入法は、油層を加熱しオ
イルの流動性を高めると同時に流動化したオイルを地表
へ流出させることも可能であるが油層に裂け目などの通
過抵抗の低い個所が存在すると、その個所ばかりを通り
抜け全体に拡散しないおそれがあり、反対に油層が固く
緻密な場合は熱水あるいは蒸気が拡散せず温度が上昇し
がたい。
イルの流動性を高めると同時に流動化したオイルを地表
へ流出させることも可能であるが油層に裂け目などの通
過抵抗の低い個所が存在すると、その個所ばかりを通り
抜け全体に拡散しないおそれがあり、反対に油層が固く
緻密な場合は熱水あるいは蒸気が拡散せず温度が上昇し
がたい。
通電加熱法は油層に複数の井戸を堀ｖ、これら井戸に電
極を設置し、各電極間に電位差を与えて油層の導電性を
利用して加熱するので、油層に裂け目があつたり、ある
いは固く緻密であつても全体を加熱しやすい利点がある
。しかし、流動化したオイルを取り出すには別の手段が
必要である。そこで、オイル生産の効率を上げる方法と
してまず通電法により油層を加熱し、油層が軟化した時
に熱水あるいは高温高圧水蒸気を注入して加熱を続ける
とともに流動化したオイルを取り出す方法が考えられて
いる。この方法に使用する電極装置は、効率よく油層を
加熱するために、油層以外への電流の漏洩をできる限ジ
避けるよう電気絶縁を施す必要があジ、地中の土圧とか
加熱により発生した蒸気または注入された熱水あるいは
高温高圧水蒸気の圧力で破壊しないことが必要であ９、
さらに熱水あるいは高温高圧水蒸気が洩れないことが必
要である。この電極装置についてより具体的に説明する
ため、オイルサンドよりオイルを生産する場合の例を以
下に述べる。
極を設置し、各電極間に電位差を与えて油層の導電性を
利用して加熱するので、油層に裂け目があつたり、ある
いは固く緻密であつても全体を加熱しやすい利点がある
。しかし、流動化したオイルを取り出すには別の手段が
必要である。そこで、オイル生産の効率を上げる方法と
してまず通電法により油層を加熱し、油層が軟化した時
に熱水あるいは高温高圧水蒸気を注入して加熱を続ける
とともに流動化したオイルを取り出す方法が考えられて
いる。この方法に使用する電極装置は、効率よく油層を
加熱するために、油層以外への電流の漏洩をできる限ジ
避けるよう電気絶縁を施す必要があジ、地中の土圧とか
加熱により発生した蒸気または注入された熱水あるいは
高温高圧水蒸気の圧力で破壊しないことが必要であ９、
さらに熱水あるいは高温高圧水蒸気が洩れないことが必
要である。この電極装置についてより具体的に説明する
ため、オイルサンドよりオイルを生産する場合の例を以
下に述べる。
オイルサンドはタールサンドとも呼ばれ、カナダ、ベエ
ネゼラ、アメリカ合衆国に埋蔵が確認されている。
ネゼラ、アメリカ合衆国に埋蔵が確認されている。
オイルサンド中のオイルは、砂の表面および砂と砂との
間際に塩水と共存しているが、極めて粘度が高く自然に
存在する状態では流動性を有しない。オイルサンドの層
は狭谷、川岸などで１部露出している他は、大部分地下
２００〜５００ｍの深さに数十ｍの厚さで存在し、オイ
ルサンドを堀９出し地上でオイルを分離するのは経済性
および環境保護の面から制約を受けるため、地中よりオ
イルのみを取り出す必要がある。また地中の浅い層から
のオイルの生産は陥没の危険があるため、地下３００ｍ
以下の層から採取するのが望ましいとされる。通電によ
りオイルサンド層を加熱する場合を模型的に示せを第１
図のごとく電極装置が配置される。
間際に塩水と共存しているが、極めて粘度が高く自然に
存在する状態では流動性を有しない。オイルサンドの層
は狭谷、川岸などで１部露出している他は、大部分地下
２００〜５００ｍの深さに数十ｍの厚さで存在し、オイ
ルサンドを堀９出し地上でオイルを分離するのは経済性
および環境保護の面から制約を受けるため、地中よりオ
イルのみを取り出す必要がある。また地中の浅い層から
のオイルの生産は陥没の危険があるため、地下３００ｍ
以下の層から採取するのが望ましいとされる。通電によ
りオイルサンド層を加熱する場合を模型的に示せを第１
図のごとく電極装置が配置される。
第１図において、１，１１は鋼管で作られたケーシング
、２，１２はケーシング１，１１に接合された絶縁物、
３，１３は絶縁物２，１２に接合された電極、４，１４
は電極３，１３に電流を送るケーブルでこれらを併せて
電極装置とよぶ。５は電源装置６はオイルサンド層、７
は電極３，１３の間に電流、８は地上、９はオイルサン
ド上層、１０はオイルサンド下層である。
、２，１２はケーシング１，１１に接合された絶縁物、
３，１３は絶縁物２，１２に接合された電極、４，１４
は電極３，１３に電流を送るケーブルでこれらを併せて
電極装置とよぶ。５は電源装置６はオイルサンド層、７
は電極３，１３の間に電流、８は地上、９はオイルサン
ド上層、１０はオイルサンド下層である。
オイルサンド層６に埋設した電極３，１３に地上の電源
装置５よりケーブル４，１４を通じて電圧が印加される
と、オイルサンド層６中の電気抵抗に応じて電流７が流
れてジユール損が発生したオイルサンド層６が加熱され
る。このとき電流７の１部はオイルサンド上層９および
オイルサンド下層１０へも流れるが、ケーシング１，１
１と電極３，１３の間に絶縁物２，１２が介在するため
、電流７の洩れは小さく抑えられる。オイルサンド層６
が温まれば通電を止め、電極装置の一方のケーシング１
の上部から熱水あるいは高温高圧水蒸気を圧入すれば、
オイルサンド層６中を通り、他方の電極装置のケーシン
グ１１よりオイルとともに流出する。熱水あるいは高温
高圧水蒸気の流出をよくするため、電極３，１３には細
孔があけられるのが善道である。第２図は従来装置を示
す断面図であ９第２図において、３，６，９は従米と同
様である。
装置５よりケーブル４，１４を通じて電圧が印加される
と、オイルサンド層６中の電気抵抗に応じて電流７が流
れてジユール損が発生したオイルサンド層６が加熱され
る。このとき電流７の１部はオイルサンド上層９および
オイルサンド下層１０へも流れるが、ケーシング１，１
１と電極３，１３の間に絶縁物２，１２が介在するため
、電流７の洩れは小さく抑えられる。オイルサンド層６
が温まれば通電を止め、電極装置の一方のケーシング１
の上部から熱水あるいは高温高圧水蒸気を圧入すれば、
オイルサンド層６中を通り、他方の電極装置のケーシン
グ１１よりオイルとともに流出する。熱水あるいは高温
高圧水蒸気の流出をよくするため、電極３，１３には細
孔があけられるのが善道である。第２図は従来装置を示
す断面図であ９第２図において、３，６，９は従米と同
様である。
１５は第１及び第２の管体１５ａ，１５ｂからなる主導
管、１６は両管体１５ａ，１５ｂ間に介在し両管体１５
ａ，１５ｂ間を絶縁した第１の絶縁部材、１７は第２の
絶縁部材で、第１の絶縁部材１６を覆い第１の絶縁部材
１６の近傍の主導管１５の外周を囲繞している。
管、１６は両管体１５ａ，１５ｂ間に介在し両管体１５
ａ，１５ｂ間を絶縁した第１の絶縁部材、１７は第２の
絶縁部材で、第１の絶縁部材１６を覆い第１の絶縁部材
１６の近傍の主導管１５の外周を囲繞している。
１８は主導管１５と電極３とを連結したカツプリング、
１９は電極３と主導管１５との間を水密に仕切つた仕切
部材、２０は主導管１５を貫通し仕切部材１９を介して
電極３と接続された電気導体、２１は主導管１５内に配
置された仕切部材１９の近傍で開口した絶縁油供給管、
２２は主導管１５内に配置され仕切部材を水密に貫通し
て電極３内で開口した水管である。
１９は電極３と主導管１５との間を水密に仕切つた仕切
部材、２０は主導管１５を貫通し仕切部材１９を介して
電極３と接続された電気導体、２１は主導管１５内に配
置された仕切部材１９の近傍で開口した絶縁油供給管、
２２は主導管１５内に配置され仕切部材を水密に貫通し
て電極３内で開口した水管である。
２３は電極３を挿入するために堀つた穴２４と主導管１
５とのすきまを埋めるセメントで、底部は電極３の近傍
に達している。
５とのすきまを埋めるセメントで、底部は電極３の近傍
に達している。
２５は塩水や熱水がセメント２３と主導管１５とのすき
まを上昇しないように設けられた閉塞物である。
まを上昇しないように設けられた閉塞物である。
オイルサンド層６を加熱するには、第２図において、水
管２２より矢印Ａの方向に塩水を送９、電極３内を通つ
て開口部３ａから矢印Ｂのように電極３挿入用に堀つた
穴を満たす。
管２２より矢印Ａの方向に塩水を送９、電極３内を通つ
て開口部３ａから矢印Ｂのように電極３挿入用に堀つた
穴を満たす。
次に、絶縁油供給管２１より矢印Ｃの方向に絶縁油を送
９矢印Ｄ方向に循環させ、電流を流してオイルサンド層
６を電気加熱する。一定期間電気加熱後、通電を中止し
、水管２２に塩水に変えて熱水を送つて、熱水による加
熱をする。以下、第１図と同様にして、オイルサンド層
６を加熱してオイルを取ｖ出す。しかし、上記のような
従米装置においては、主導管１５と水管２２の熱水注入
時の温度差による熱膨張差から、水管２２は破損すると
いう欠点があつた。
９矢印Ｄ方向に循環させ、電流を流してオイルサンド層
６を電気加熱する。一定期間電気加熱後、通電を中止し
、水管２２に塩水に変えて熱水を送つて、熱水による加
熱をする。以下、第１図と同様にして、オイルサンド層
６を加熱してオイルを取ｖ出す。しかし、上記のような
従米装置においては、主導管１５と水管２２の熱水注入
時の温度差による熱膨張差から、水管２２は破損すると
いう欠点があつた。
この発明は上記のような従来装置の欠点をなくし、組立
が容易な電極装置を得ることを目的とする。
が容易な電極装置を得ることを目的とする。
第３図はこの発明の一実施例を示す断面図であジ、第４
図はこの発明の電極装置の接続説明図であ９、第５図は
接続状態図であ９、第６図は密封装置詳細図である。
図はこの発明の電極装置の接続説明図であ９、第５図は
接続状態図であ９、第６図は密封装置詳細図である。
各図において、３，６，９，１５〜１９，２３〜２５は
従来装置と全く同一のものであ９、２６は水管で端部に
管用（ＰＴ）ねじ２６ａが切つてある。２７は水管カプ
リングでＰＴねじ２６ａと螺合されている。
従来装置と全く同一のものであ９、２６は水管で端部に
管用（ＰＴ）ねじ２６ａが切つてある。２７は水管カプ
リングでＰＴねじ２６ａと螺合されている。
２８は水管２６のセンタリングと軸方向の移動に対する
案内部材であリ、水管２６の移動に対してはガィドブツ
シユ２９で支持している。
案内部材であリ、水管２６の移動に対してはガィドブツ
シユ２９で支持している。
３０はリツプ方式のｖパツキン、３１はｖパツキン３０
の保持リング３２はＶパツキン３０が所定の面圧を水管
２６の外接触面に作用するように設けられた弾性構造と
なつている予圧器である。
の保持リング３２はＶパツキン３０が所定の面圧を水管
２６の外接触面に作用するように設けられた弾性構造と
なつている予圧器である。
３３はＶパツキン３０が水管２６の内圧により抜け出さ
ないようにする押え金具、３４は押え金具を水管カプリ
ング２７に締付けるボルトである。
ないようにする押え金具、３４は押え金具を水管カプリ
ング２７に締付けるボルトである。
Ｖパツキン３０は水管２６に内圧が生じれば、その水圧
に応じて水管２６の外接面に働く面圧が大きくなり、水
管２６内の流体がもれない構造となつている。また、パ
ツキン２６は水管２６が軸方向に移動しても、水管２６
の外接面を摺動し、密封機能を失なわない構造となつて
いる。なお、２７〜３４で密封装置３５を構成している
。３６は電極３と接続する電気導体、３７は電気導体３
６を接続するコネクタである。
に応じて水管２６の外接面に働く面圧が大きくなり、水
管２６内の流体がもれない構造となつている。また、パ
ツキン２６は水管２６が軸方向に移動しても、水管２６
の外接面を摺動し、密封機能を失なわない構造となつて
いる。なお、２７〜３４で密封装置３５を構成している
。３６は電極３と接続する電気導体、３７は電気導体３
６を接続するコネクタである。
上記のように構成された電極装置において、オイルサン
ド層６を加熱し、オイルを取う出す操作は、従来装置の
絶縁油を循環させる操作以外、まつたく同様であり、こ
の発明では絶縁油循環操作は不要である。
ド層６を加熱し、オイルを取う出す操作は、従来装置の
絶縁油を循環させる操作以外、まつたく同様であり、こ
の発明では絶縁油循環操作は不要である。
この発明の電極装置を第３図のように組立るには、第４
図のように主導管１５を近ずけ、カプリング１８に主導
管１５をネジ込み結合する。
図のように主導管１５を近ずけ、カプリング１８に主導
管１５をネジ込み結合する。
この際、水管２６の下端部がＶパツキン３０内に自動的
に挿入され、水密に接続される。第５図は主導管を結合
した状態を示し、水管２６及び電気導体３４も自動的に
接続されていることを示す。第６図は水管２６は熱膨張
して、矢印Ｃ方向に移動した場合、Ｖパツキン３０の接
触面が摺動し、水密を保持できる構造であることを示し
、また、水管２６の熱膨張量を第６図のＤ部で吸収でき
る。この発明によジ、従来装置のような主導管と水管の
温度差による熱膨張差による水管の破損するという欠点
がなくな９、主導管を接続すれば、自動的に水管も接続
でき、組立が容易とな９、Ｖパツキンに弾性構造の予圧
器を設けたので、Ｖパツキンの経年変形による液体もれ
に対する増し締めの必要がなくなつた。
に挿入され、水密に接続される。第５図は主導管を結合
した状態を示し、水管２６及び電気導体３４も自動的に
接続されていることを示す。第６図は水管２６は熱膨張
して、矢印Ｃ方向に移動した場合、Ｖパツキン３０の接
触面が摺動し、水密を保持できる構造であることを示し
、また、水管２６の熱膨張量を第６図のＤ部で吸収でき
る。この発明によジ、従来装置のような主導管と水管の
温度差による熱膨張差による水管の破損するという欠点
がなくな９、主導管を接続すれば、自動的に水管も接続
でき、組立が容易とな９、Ｖパツキンに弾性構造の予圧
器を設けたので、Ｖパツキンの経年変形による液体もれ
に対する増し締めの必要がなくなつた。
第１図は装置の模形図、第２図は従来装置を示す断面図
、第３図はこの発明の一実施例を示す断面図、第４図は
接続説明図、第５図は接続状態図第６図は密封装置の詳
細図である。 図において、３は電極、１５は主導管、２６は水管、３
５は密封装置である。
、第３図はこの発明の一実施例を示す断面図、第４図は
接続説明図、第５図は接続状態図第６図は密封装置の詳
細図である。 図において、３は電極、１５は主導管、２６は水管、３
５は密封装置である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 円管状の主導管と電極とを連結し、上記主導管を貫
通し上記主導管と同軸状に配置された水管を有するもの
において、上記水管を複数個に分割し上記各水管を密封
して連結し上記各水管が軸方向に摺動可能に構成された
密封装置を備えたことを特徴とする炭化水素系地下資源
の電気加熱用電極装置。 ２ 密封装置は開口部が対向した上記水管を締結する締
結体、上記水管の一端の外周を囲繞し他方の締結体に内
接して介在し、両者に所定の当接力で当接して上記水管
内の圧力によつて上記当接力が増大するように構成され
たリップパッキン、このリップパッキンと当接し上記当
接力が増大する方向に押圧する押圧金具を備えたことを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の炭化水素系地下
資源の電気加熱用電極装置。 ３ 密封装置は水管との当接部に上記水管が摺動容易な
ブッシュを備えたことを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載の炭化水素系地下資源の電気加熱用電極装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7521380A JPS5944480B2 (ja) | 1980-06-03 | 1980-06-03 | 炭化水素系地下資源の電気加熱用電極装置 |
| CA000378650A CA1165361A (en) | 1980-06-03 | 1981-05-29 | Electrode unit for electrically heating underground hydrocarbon deposits |
| US06/269,180 US4412124A (en) | 1980-06-03 | 1981-06-02 | Electrode unit for electrically heating underground hydrocarbon deposits |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7521380A JPS5944480B2 (ja) | 1980-06-03 | 1980-06-03 | 炭化水素系地下資源の電気加熱用電極装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57295A JPS57295A (en) | 1982-01-05 |
| JPS5944480B2 true JPS5944480B2 (ja) | 1984-10-30 |
Family
ID=13569694
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7521380A Expired JPS5944480B2 (ja) | 1980-06-03 | 1980-06-03 | 炭化水素系地下資源の電気加熱用電極装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5944480B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6374156U (ja) * | 1986-11-01 | 1988-05-18 | ||
| JPH0578355B2 (ja) * | 1987-02-23 | 1993-10-28 | Masayasu Kimura | |
| JPH0652866U (ja) * | 1991-11-30 | 1994-07-19 | 保宏 井尻 | ゴルフスイング練習具 |
-
1980
- 1980-06-03 JP JP7521380A patent/JPS5944480B2/ja not_active Expired
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6374156U (ja) * | 1986-11-01 | 1988-05-18 | ||
| JPH0578355B2 (ja) * | 1987-02-23 | 1993-10-28 | Masayasu Kimura | |
| JPH0652866U (ja) * | 1991-11-30 | 1994-07-19 | 保宏 井尻 | ゴルフスイング練習具 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57295A (en) | 1982-01-05 |
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