JPH0135159B2

JPH0135159B2 -

Info

Publication number: JPH0135159B2
Application number: JP5768482A
Authority: JP
Inventors: So Shirasawa; Takeo Inoe
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1982-04-05
Filing date: 1982-04-05
Publication date: 1989-07-24
Also published as: JPS58173292A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、炭化水素系地下資源電気加熱用電極
装置に関するものである。更に詳しくいえば、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
高めるために、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。

なお、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）、オイルシエルに含まれるケロゲン
（Kerogen）を指し、以下簡略化のために、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り出すことをいう。

通常、地中に存在するオイルが流動性を有する
場合は、地表よる油層に到達する井戸を掘り、油
層に共存するガス圧による自噴、あるいはポンプ
により汲上げ、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には、オイ
ルが流動するための手段を講じなければ生産でき
ない。オイルを流動化させるための一般的な方法
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。

また、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箇所
が存在すると、その箇所ばかりを通り抜けて全体
に拡散しないおそれがあり、反対に油層が固く緻
密な場合には熱水あるいは蒸気が拡散せず温度が
上昇しがたい。

これに対して、通電加熱法は油層に複数の井戸
を掘り、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
段が必要となる。

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
加熱を続けると共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り避けるように電気
絶縁を施す必要があり、また、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
要であり、更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
めに、オイルサンドよりオイルを生産する場合を
例にとつて、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
ダ国、ベネズエラ国、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
表面及び砂と砂との間隙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。そして、オイルサンドの層は峡
谷、川岸などで一部露出している他は、大部分地
下200〜500ｍの深さに数10ｍの厚さで存在し、オ
イルサンドを掘り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
めに、地中よりオイルのみを取り出す必要があ
る。また、地中の厚い層からのオイルの生産は、
オイル生産後に地表の陥没の危険があるために、
地下300ｍ以下の層から採取するのが望ましいと
されている。

この通電によりオイルサンド層を加熱する電極
装置において、最も大きな問題はオイルサンド層
の電気抵抗がオイルサンド層上部の地層、すなわ
ち、オイルサンド上層より高いということであ
る。場所、条件によりそれぞれ異なるため一律に
表示し難いが、因にその平均値を示すと、オイル
サンド層が100Ωｍであり、上部の地層は10Ωｍ
である。そのため鋼管で造られたケーシングに電
極を連結しこの電極をオイルサド層に埋設した電
極装置２本を設置して通電すると、電流の殆どが
上部の地層部で消費されるようになる。この現象
を避けるためには、地層部にあるケーシング表面
に絶縁被覆層を設けるか、あるいは、電極をケー
シングから絶縁した状態にする必要がある。

本発明は後者の装置に関するもので、以下この
装置について説明する。

この装置を模形的に示せば、添付図面第１図の
ごとく電極装置が配置されている。第１図におい
て、符号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
部、３，１３は絶縁部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
ルでこれを併せて電極装置とよぶ。また、符号５
は電源装置、６はオイルサンド層、７は電極３，
１３の間の電流、８は地表、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が流れてジユール熱が発生し、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１，１１と電極３，１３間
に絶縁部２，１２が介在するために、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、地方の電極装
置のケーシング１１よりオイルと共に流出する。
熱水あるいは高温高圧水蒸気の流出をよくするた
めに、電極３，１３には細孔があけられるのが普
通である。

電極装置には通常、電極３，１３にオイルサン
ド層６との接触抵抗をよくするために食塩水がパ
イプ（図示していない）を通じて送り込まれ、食
塩水とケーシング１，１１とを分離するため、電
極３，１３上方に仕切板（図示省略）が設けられ
て、更に仕切板の上部には絶縁性液体が充満され
ている。

なお、これらの電気加熱に関する事項について
は、例えば、米国特許第3946809号とか、カナダ
特許第1022062号に述べられている。

このような電極装置は埋設時に破壊せず、埋設
当初は土圧に耐える充分な強度を有し、通電時は
温度上昇があり、特に、電極近傍は電流密度が高
いために特に著しいが、それでもなお変形や破壊
を生ぜず、内部に充満される液体の静圧に耐え、
且つ、熱水あるいは高温高圧水蒸気注入時に破壊
せず漏洩しないことが要求される。ちなみに、地
下500ｍの個所に埋設された場合、内部に充満さ
れる液体の比重を１とすれば50Kg／cm²の圧力がか
かり、50Kg／cm²の圧力を有する水蒸気の温度は
265℃に達する。

なお、この絶縁部２，１２の上部はケーシング
１，１１に、また、下部は電極３，１３に接続さ
れるので絶縁部２，１２には常に懸垂荷重が加わ
ることになり、しかも、その条件は250〜300℃の
高温状態下であるために、これを満す特性が要求
される。次にこの絶縁部２，１２は下端に電極
３，１３を懸垂し、上端はケーシング２，１２に
接続された状態で地下数100ｍの地底に設置され
るものであるから、設置工程で孔壁と接触した
り、衝突することは現実的には避け難い条件にな
る。従つて、全体の重量が重いために、僅かな接
触も絶縁部２，１２には大きな機械的衝撃にな
り、この衝撃に耐え破損しない特性も要求され
る。

上記の要求特性を満し、実用価値のある絶縁部
２，１２を得るように、本発明者らは多くの研究
を重ねた。先ず検討したのは、金属材で構成した
フランジ付管状品の全表面部にテフロンのような
耐熱特性に優れた有機樹脂質の被膜を構成したも
のを接続する方法である。これによると、懸垂荷
重強度及び機械的衝撃強度に関しては完全な特性
を保持するものが得られるが、フランジ部分の被
膜構成及び絶縁を保持した接続方法が極めて困難
であり、常温条件下にあつては必要とする絶縁特
性を保持するものが何とか得られるが、現実の使
用条件である常温〜250℃程度の温度の反復にあ
うと、本質的な熱膨脹収縮率の差により、特にフ
ランジ部分に剥離現象を生じ、絶縁が破壊される
事態に発展するという不可避の致命的欠陥が現わ
れ使用不能であつた。

次に検討されたのは磁器材料である。そもそも
この絶縁部２，１２には、前記のように水（油）
密特性が要求されるものであるから、ケーシング
１，１１、電極３，１３及び絶縁部相互間の接続
方法を考慮する必要がある。一般的に考えられる
のは、磁器管の外周に金属管を焼嵌めし、この金
属管を溶接あるいはねじ等の常法により接続する
ことである。この方法の場合、常温では水（油）
密特性は確保できるが、温度が上昇すると焼嵌め
強度が低下し、懸垂強度の低下に連らなること、
及び、焼嵌先端部に発生した応力により破損する
などの欠陥が表われるようになる。この欠陥を除
くために、磁器管の両端に鍔部を設け、接触面に
パツキン材を介在させ鍔部を金属質で締め付ける
方法があるが、この場合、常温では十分に特性を
確保することができるが、温度が上昇すると、磁
器質との熱膨脹率の差により、水（油）密特性が
低下するという不可避の欠陥が現われるようにな
る。その他磁器質は、本質的に機械衝撃強度が乏
しいので、前述のように設置作業工程において予
期しない条件下で発生する機械的衝撃により破損
する可能性が極めて高いという本質的な条件があ
るために、現実に使用する場合には大きな危険要
素があるという不可避の欠点もある。

本発明者らは、上記欠陥を除去した有用な電気
加熱用電極装置を得る可く多くの研究を重ね、常
温ないし300℃の温度領域において、必要とする
懸垂荷重強度を有し、且つ、機械的衝撃強度にお
いても、完全な強度も保持する絶縁管継手を得、
その両端に、ケーシング１，１１及び電極３，１
３をねじにより接続して構成した電気加熱用電極
装置を先に提案した（特願昭56−175226号、炭化
水素地下資源の電気加熱用電極装置）。

この電気加熱用電極装置に使用した絶縁管継手
は、上記のように、必要な機械的強度を保持する
他、水（油）密保持特性についても完全にこれを
保持するが、電気絶縁特性中沿面絶縁特性が低い
という重大な問題点があり、これは機械構造的な
不可避の理由により、改良し得ないという極めて
重大な致命的な欠陥であつて、やむなく電気加熱
用電極装置を構成する場合、多数くの絶縁管継手
を直列に連結して必要な沿面絶縁長を現出し、そ
の特性を確保する必要があつた。このことは組立
てが繁雑になるのみでなく、価格の高騰に直接連
らなることなど、不可避の欠点である。

本発明は、上記したような従来品における欠点
を完全に除去し、懸垂荷重強度、水（油）密保
持、冷熱及び機械的衝撃強度、耐経年変化、長期
信頼性等の特性はもちろんのこと、特に、沿面絶
縁特性にすぐれた絶縁部を備えた有用な電気加熱
用電極装置を提供することを、その目的とするも
のである。

本発明はこの目的を達成するために、地下に埋
設される金属製の管状のケーシングと、地下の炭
化水素系地下資源層に埋設して上記地下資源層に
電流を流す電極と、上記ケーシング及び上記電極
間に介在して上記ケーシング及び上記電極間を連
結すると共に電気的に絶縁する、１個又は２個以
上の相互に連結された絶縁管継手からなる絶縁部
と、上記ケーシング及び上記絶縁部の内部を貫通
して上記電極に電流を通電するケーブルとを備
え、上記絶縁管継手が、筒体の一端部に連続して
接続部を有すると共に上記筒体の中間部に外径側
へ突出した鍔部が形成されている第１管状部材
と、内径側が上記鍔部に対応して溝部が形成され
ると共に上記第１管状部材との間に電気絶縁物を
介して密着し、その長さが上記一端部側において
上記鍔部をはさむ電気絶縁物の上記一端側を越え
て所望長さに延長され、他端側において上記鍔部
をはさむ電気絶縁物の上記他端側と同一面になる
ように形成された第２管状部材と、上記第１管状
部材の上記接続部及び筒体間の境界部近辺から第
１、第２管状部材間にはさまれた部分を経て上記
第１管状部材の他端にまで連続して構成されてい
る電気絶縁物と、上記第２管状部材の上記他端側
の外径部に上記電気絶縁物と離隔して気密に取り
付けられた先端に貫通穴を有する接続具とから構
成されていることを特徴とするものである。

次に、本発明を詳細に説明するに先立ち、本発
明の理解を容易にするために、従来の電気加熱用
電極装置に使用された絶縁管継手を添付図面第２
図により説明する。なお、第２図Ｘはその製品の
構造を示す縦断面図で、これは第２図Ｙに示す成
形品に機械加工を施して製作される。

図において、従来の絶縁管継手２１は、内周金
具２２と、外周金具２３と、これらの両金具がそ
の間に構成する間隙部２５に充填された電気絶縁
物２４とにより構成されている。

このように絶縁管継手の外周金具２３の内周の
一部にはめねじ２３−１が設けてあり、また、内
周金具２２の外周の一部に上記めねじ２３−１に
ら合するおねじ２２−１が設けてある。内周金具
２２は、そのおねじ２２−１をめねじ２３−１に
ら通することにより、各々の間隙部２５を保持し
て、外周金具２３内に載置され、この間隙部２５
にガラス・マイカ塑造体からなる電気絶縁物２４
が充填されて、内外周金具２２，２３を密封固着
して機械加工前の成形体３１を成形している。

なお、上記の絶縁物２４を構成するガラス・マ
イカ塑造体とは、ガラス質の粉末とマイカの粉末
との混合物、例えば、その混合比が容量比におい
て35〜40対65〜60の混合物を原料とし、この原料
粉末をガラス質が軟化し、加圧により流動可能な
温度にまで加熱して、その加熱状態で間隙部２５
に充填加圧成形することにより形成される電気絶
縁物である。

このような、成形品３１は、専用の成形型（図
示せず）を使用し、内周金具３２と外周金具３３
とは第２図Ｙに示すように組み立てられ、また、
原料粉末は、内周金具３２とその外周部に位置す
る成形型とにより構成される空間部に挿填可能な
円筒形状に別の成形型（図示せず）により冷間加
圧により成形して構成した予備成形体として、こ
れを上記空間部内に挿填して加圧充填し成形され
る。

また、成形型、金具、予備成形体は、それぞ
れ、所定温度に加熱され、加熱状態で成形型内に
金具及び原料の予備成形体を挿填し、予備成形体
を加圧し両金具の構成する間隙部２５に圧入充填
して電気絶縁物３４を構成して造られる。

このように成形された成形品３１は、機械加工
により、第２図Ｘに示すように、外面絶縁物２４
−１と内面絶縁物２４−２とが露出して形成さ
れ、沿面絶縁部が構成され、且つ、内周金具３２
と外周金具３３に金属管接続用の接続ねじ２２−
２，２３−２が形成されて電気加熱用電極装置に
使用する絶縁管継手２１に仕上げられる。

この絶縁管継手２１が十分な沿面絶縁特性、特
に、内面の沿面絶縁抵抗が得られないこと、具体
的には、内周絶縁物２４−２の長さの長いものが
得られないことの理由について次に説明する。

この絶縁管継手２１の金具材質は、成形時約
600℃程度の温度に加熱され、この状態で1.5〜
3.0ton／cm²の加圧力を受ける。この条件下で所定
の機械的強度を保持する必要があり、従つて、自
ずと使用材料は限定され、鉄及びその合金やステ
ンレス鋼等になる。しかるに、鉄の熱膨脹率は
11.5×10^-6、ステンレス鋼のそれは18×10^-6程度
である。一方、電気絶縁物であるガラス・マイカ
塑造体の熱膨脹率は８〜９×10^-6である。このガ
ラス・マイカ塑造体となる予備成形体は、一般に
750〜800℃に加熱されるが、これは加圧成形時の
流動性を良好にするために必要な条件である。ま
た、天然マイカは、この温度に加熱すると分解す
るために、必然的に熱分解しない合成マイカが使
用され、実際には、合成含フツ素金マイカが使用
され、このマイカの熱膨脹率は８×10^-6である。
一方、ガラス質の熱膨脹率は、軟化溶融温度、電
気絶縁特性及び耐食性等必須具備特性面からの制
約により、８〜10×10^-6のものが使用され、これ
より大きい熱膨脹率のものは使用不可能である。
そのため必然的に上記の熱膨脹率になる。

また、製品の内周の沿面絶縁特性を司る内面絶
縁物２４−２は、上記の熱膨脹率の差により、成
形品は常温において、矢印３５−１，３５−２に
示すような軸方向に、また、矢印３６により示す
円周方向の中心部に必然的に圧縮力を受ける。こ
の内面絶縁物２４−２が受ける単位あたりの圧縮
力は、長さが長くなる程軸方向に、また、直径が
大きくなる程円周方向に増加するようになる。し
かしながら、成形品の状態では、金具によつて、
この内面絶縁物２４−２は包囲されているので、
現象的には何ら異常が見られないが、製品にする
ために内周部の金具が除去され、ガラス・マイカ
塑造体として保持する圧縮強度より、この圧縮力
が大きくなることがあり、その結果、破壊して飛
散する現象、いわゆる爪飛び現象を生ずるように
なる。この現象は、温度の上昇、下降があると顕
著に加速される。

このような理由により、内面絶縁物２４−２の
長さは必然的に制約されるようになり、その長さ
は内面絶縁物２４−２の直径寸法の約1/2が限度
である。

本発明は、必要とする沿面絶縁特性、すなわ
ち、長い沿面絶縁部を保持する絶縁管継手を使用
して、従来の電気加熱用電極装置の致命的な欠
陥、すなわち、絶縁管継手を数多く直列に接続す
ることによる組立の繁雑性、並びに、これによる
価格の高騰などを完全に除去した有用な実用性を
有する電気加熱用電極装置を提供しようとしたも
のである。

本発明の説明に先立ち、使用する絶縁管継手の
一例を添付図面第３図及び第４図に基づいて説明
する。なお、第３図Ｘは成形完了品の、また、第
３図Ｙは機械加工を施し、必要部品を設置して仕
上げられた製品の、それぞれの構造を、更に、第
４図Ｘは成形のための加圧前の状態を、また、第
４図Ｙは加圧終了時の状態をそれぞれ示す縦断面
図である。

第３図において、符号４１は一端部、例えば、
図において上端部に接続部４１−１を筒体４１−
２に連続して設けられると共に筒体４１−２の中
間部に外径側に突出した鍔部４１−３が設けられ
且つ鍔部４１−３の下部に支持台４１−４が設け
られた第１管状部材、符号４２は、第１管状部材
４１の鍔部４１−３を囲繞するか、又は、下方を
開放して囲繞する溝部４２−１を、内径側に、第
１、第２管状部材４１，４２間に介在して両管状
部材４１，４２を絶縁する電気絶縁物４３−１が
形成される間隙部４４−１を有するように形成
し、その長さは、図において上端側が上記鍔部４
１−３をはさむ電気絶縁物４３−２の上端を越え
て所要長さに延長され、また、下端側が同じく上
記鍔部４１−３をはさむ電気絶縁物４３−３の下
端面と同一面になるか、又は、これから若干下方
に延長するように形成された第２管状部材であ
り、電気絶縁物４３は電気絶縁物４３−２，４３
−３に連続して、上部は第１管状部材４１の筒体
４１−２と接続部４１−１との境界近辺にまで、
下方は第１管状部材４１の下端にまで、それぞ
れ、延長して電気絶縁物４３−４及び４３−５が
構成されており、また、当然に鍔部４１−３と第
２管状部材４２との間にも電気絶縁物４３−１が
連続して介在している。また、第２管状部材４２
の外周下端には、例えば、ねじ４５−１によるら
着及び溶接４５−２等の内少なくともいずれか一
方により接続具４６が電気絶縁物４３−５と離隔
すると共に気密に取り付けられており、また、接
続具４６の下端は第１管状部材４１の内径と同一
径の内径を有する穴４６−１が形成されている。

なお、上記の第１及び第２管状部材４１，４２
は、いずれも従来品と同様に、600℃程度の加熱
条件下で所定の機械的強度を保持するものであれ
ばよく、鉄、ステンレス鋼等は好適に使用され
る。

本発明品は上記のように構成されるが、次にそ
の成形について第４図により説明する。なお、成
形においては、接続具４６が未着の状態において
成形され、第１及び第２管状部材４１，４２は、
第１管状部材の内径に加工用取代を必要に応じて
付する程度で、他部分はそのまま使用される。

また、成形型としては、第２管状部材４２の外
径と同一外径を有し、第１管状部材４１の筒体４
１−２の外径との間に、その間に介在する電気絶
縁物４３−４を形成するに必要な所定の間隙部４
４−４を有するように内径が形成され、且つ上端
が内向き傾斜面４７−１を有するところの電気絶
縁物４３−４を形成するに必要な長さを有する円
周方向に分割可能の補助壁部４７と、第２管状部
材４２の下端面を上面において支承すると共に電
気絶縁物４３−３を形成するに必要な間隙部４４
−３を鍔部４１−３との間に保持するように第１
管状部材４１の下端面を支承する段部４８−１が
形成され、且つ、第１管状部材４１の下部の支持
台４１−４との間に電気絶縁物４３−５を構成す
るに必要な間隙部４４−５を有している分割構造
の支持金４８と、従来品の成形において使用され
たものと同様の壁部４９、枠５０及び加圧金５１
とから構成されている。

また、原料は、従来と同様、ガラス質粉末とマ
イカの粉末との混合粉末を円筒体に成形した予備
成形体５２を使用する。

このように構成された各部材により、この絶縁
管継手を成形するには、成形型中、壁部４９、枠
５０及び支持金４８は組み立て、また、補助壁部
４７と加圧金５１とは組み立てることなく別個
に、それぞれ所定温度に、更に、第１及び第２管
状部材４１，４２及び予備成形体５２もそれぞ
れ、所定温度に加熱する。

次いで、加熱が完了すると、先ず組み立てられ
た成形型の支持金４８上に第１管状部材４１を挿
填し、次に第２管状部材４２を同じく支持金４８
上に挿填する。次いで補助壁部４７を第２管状部
材４２上に、引き続き予備成形体５２を補助壁部
４７上に載置する。この場合の状態が、第４図Ｘ
に示してある。

次に加圧金５１を予備成形体５２上に載置し、
加圧成形機（図示せず）により加圧金５１を加圧
する。予備成形体５２はこの加圧により流動し
て、第１管状部材４１と、第２管状部材４２、補
助壁部４７及び支持金４８とによつて構成される
間隙部４４−１〜４４−５を充填し、その一部は
補助壁部４７の上部の傾斜面４７−１上に残り、
電気絶縁物４３、すなわち、４３−１〜４３−５
を構成する。この場合の状態が第４図Ｙに示して
ある。

このようにして成形が完了すると、成形品を処
定温度にまで冷却し、次いで成形型を分解して成
形品を取り出すが、補助壁部４７は分割構造であ
り且つ上部が傾斜面４７−１になつているため
に、容易に分解除去することが可能である。この
ような成形品が第３図Ｘに示してある。また、第
１及び第２管状部材４１，４２間の間隙部４４−
１〜４４−３に充填された電気絶縁物４３−１〜
４３−３は、第２管状部材４２により圧縮されて
おり、第１管状部材４１を確実に固定している。

また、第２管状部材４２の両端の第１管状部材
４１の外周面に構成された絶縁物４３−４，４３
−５は成形時、外周面に分割構造で移動自由な成
形型である補助壁部４７及び支持金４８が存在し
ているので、軸方向、円周方向とも圧縮力を浮け
ない状態で成形されており、また、内周面も第１
管状部材４１の熱膨脹率が大きいため、何らの異
常圧力が残存しておらず、極めて安定した状態に
ある。

以上の理由により、長さに何ら制約も受けない
ので、沿面絶縁特性を保持するに必要な長さの成
形品が得られる。

このように、本発明になる電気加熱用電極装置
では、第３図Ｙに示すように、上記成形品に機械
加工を施した後、第２管状部材４２の下端外周
に、先端部分が第１管状部材４１の内径寸法と等
しい貫通穴４６−１を有する接続具４６をねじ４
５−１あるいは溶接４５−２の少なくともいずれ
か一方等の手段により、水（油）密的に結合した
絶縁管継手６１を使用する。

次に、この絶縁管継手６１を使用した本発明に
なる電気加熱用電極装置の一実施例を添付図面第
５図により説明する。

図において、ケーシング１、電極３及びケーブ
ル４は第１図のそれらと同種のものであり、ま
た、絶縁部２は、例えば、２個の絶縁管継手６１
と、絶縁管継手６１間を連結するところの、絶縁
管継手６１の接続部４１−１及び接続具４６の貫
通穴４６−１に形成の接続ねじにら合する接続ね
じ６２−１，６２−２が形成されている接続管６
２とにより構成されている。このように構成され
且つ接続された絶縁部２の両端は、ケーシング１
及び電極３に形成の接続ねじと、絶縁管継手６１
の接続部４１−１及び穴４６−１に形成の接続ね
じ４１−５，４６−２により接続されている。

このように、本発明になる電気加熱用電極装置
にあつては、各部分の接続に、ケーシング１の接
続に使用する接続用ねじがそのまゝ使用可能であ
るために、接続作業は標準化され、繁雑な手数を
要せずに組み立てることが可能となる。また、各
部品に同一内径寸法の連通孔を持たすことが可能
であるために、上記の仕切板等必要部品は容易に
取り付けることが可能となる。なお、この基本構
成図では、絶縁管継手６１を２個設けて絶縁部２
を構成しているが、上記のように、絶縁部２の外
周部に存在する食塩水の濃度が高く、より高度の
沿面絶縁特性が必要な場合には、絶縁管継手６１
の接続数を増すことにより、その特性を容易に確
保することもできる。

本発明になる電気加熱用電極装置は、絶縁部２
の構成を相互に接続管６２を介して容易に所望数
接続し得る沿面絶縁特性のよい絶縁管継手６１に
より構成し、且つ、内径が同一になるようにして
いるために、従来の電極装置の致命的な欠陥であ
つた沿面絶縁特性の低いことを除去することがで
き、その結果、必要特性を完全に確保することが
でき、また、その他に、この絶縁管継手６１は両
管状部材間に対面部が設定されており、懸垂荷重
強度は機械的計算により保持させることが可能で
あり、更に、水（油）密保持特性、冷熱及び機械
的衝撃強度も必要特性を完全に保持しており、経
年変化がなく、従つて、長期信頼性を有するため
に、地下資源回収用の電気加熱用電極装置として
極めて有用で、その実用的及び技術的効果は極め
て大きいものがあるという顕著な効果を有してい
る。

また、絶縁管継手を構成する金具構造が極めて
単純であり、成形も容易であるために、安価に製
造することができ、従つて、安価な製品が提供で
きることも大きな効果の１つである。

【図面の簡単な説明】

第１図は電気加熱用電極装置によりオイルサン
ド層を加熱する状態を模形的に示した断面図、第
２図は従来の電気加熱用電極装置に使用した絶縁
管継手の縦断面図であつて、第２図Ｘは製品の構
成を、また、第２図Ｙは成形品の構造をそれぞれ
示す縦断面図、第３図は本発明になる電気加熱用
電極装置に使用する絶縁管継手の一実施例を示す
縦断面図であつて、第３図Ｘは成形完了品の構造
を、また、第３図Ｙは製品の構造をそれぞれ示す
縦断面図、第４図は本発明になる電気加熱用電極
装置に使用する絶縁管継手の成形方法の一例を示
す縦断面図であつて、第４図Ｘは加圧成形直前の
状態を、また、第４図Ｙは加圧成形完了後の状態
をそれぞれ示す縦断面図、第５図は本発明になる
電気加熱用電極装置の一実施例の構造を示す縦断
面図である。図中、１，１１……ケーシング、２，１２……
絶縁部、３，１３……電極、４，１４……ケーブ
ル、５……電源装置、６……オイルサンド層、７
……電流、８……地表、９……オイルサンド上
層、１０……オイルサンド下層、４１……第１管
状部材、４１−１……接続部、４１−３……筒
体、４１−２……鍔部、４１−４……支持台、４
１−５……接続ねじ、４２……第２管状部材、４
２−１……溝部、４３，４３−１〜４３−５……
電気絶縁物、４４，４４−１〜４４−５……間隙
部、４５−１……ねじ、４５−２……溶接、４６
……接続具、４６−１……貫通穴、４６−２……
接続ねじ、４７……補助壁部、４８……支持金、
４９……壁部、５０……枠、５１……加圧金、６
１……絶縁管継手、６２……接続管、６２−１，
６２−２……接続ねじ。なお、各図中、同一符号
は、同一あるいは相当部分を示すものとする。

Claims

【特許請求の範囲】１地下に埋設される金属製の管状のケーシング
と、地下の炭化水素系地下資源層に埋設して上記
地下資源層に電流を流す電極と、上記ケーシング
及び上記電極間に介在して上記ケーシング及び上
記電極間を連結すると共に電気的に絶縁する１個
又は２個以上の相互に連結された絶縁管継手から
なる絶縁部と、上記ケーシング及び上記絶縁部の
内部を貫通して上記電極に電流を通電するケーシ
ングとを備え、上記絶縁管継手が、筒体の一端部
に連続して接続部を有すると共に上記筒体の中間
部に外径側へ突出した鍔部が形成されている第１
管状部材と、内径側が上記鍔部に対応して溝部が
形成されると共に上記第１管状部材との間に電気
絶縁物を介して密着し、その長さが上記一端部側
において上記鍔部をはさむ電気絶縁物の上記一端
側を越えて所望長さに延長され、他端側において
上記鍔部をはさむ電気絶縁物の上記他端側と同一
面になるように形成された第２管状部材と、上記
第１管状部材の上記接続部及び筒体間の境界部近
辺から第１、第２管状部材間にはさまれた部分を
経て上記第１管状部材の他端にまで連続して構成
されている電気絶縁物と、上記第２管状部材の上
記他端側の外径部に上記電気絶縁物と離隔して気
密に取り付けられた先端に貫通穴を有する接続具
とから構成されている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ケーシング及び電極間を連結すると共に１個
又は２個以上の相互に連結された絶縁管継手から
なる絶縁部の上記連結が、第１管状部材の接続部
の先端内径部及び接続具の先端の貫通穴にそれぞ
れ形成されたケーシング及び電極に形成のねじに
ら合可能のねじと、２個以上の絶縁管継手が設け
られた場合の絶縁管継手同志間を上記ねじにら合
することにより連結する接続管とによる連結であ
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絶縁管継手の電気絶縁物が、ガラス質及びマ
イカの各粉末を原料とし、ガラス質が加圧により
流動可能な温度に加熱されて所望位置に加熱圧入
して構成されたガラス・マイカ塑造体である特許
請求の範囲第１項又は第２項記載の炭化水素系地
下資源の電気加熱用電極装置。