JPH0480195B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、地熱の有効な生産活用をするための
地熱生産井に係り、特に、スケーリングを発生し
にくくした地熱生産井及びその掘削方法に関する
ものである。

〔従来の技術〕

第２図は従来の地熱生産井の断面を示す図、第
３図は一般的な生産井の掘削方法を説明するため
の図である。図中、１はコンダクター・ケーシン
グ、２はアンカー・ケーシング２、３はプロダク
シヨン・ケーシング、４は地表、５はセメンチン
グ、６は地層、１１は泥水ポンプ、１２はスタン
ドパイプ、１３はロータリー・ホース、１４はス
イベル、１５はケリー、１６はドリル・パイプ、
１７はドリル・カラー、１８はビツト、１９はデ
ツチ樋、２０はマツドスクリーン、２１はサクシ
ヨン・タンク、２２はロータリー・テーブル、２
３はセラーをそれぞれ示している。

生産井などの掘削方法としては、泥水掘削、清
水掘削、エア掘削などがあるが、泥水掘削の例を
示したのが第３図である。泥水掘による生産井の
掘削では、まず、ビツト１８にドリル・カラー１
７及びケリー１５を接続して降下し、セラー２３
の底面から掘削を開始する。掘削は、ロータリ
ー・テーブル２２を回転させケリー１５を介して
ビツト１８を回転させながらドリル・カラー１７
の重量を徐々にビツト１８にかけることにより行
われる。同時に、他方では泥水ポンプ１１を運転
して泥水を循環させる。泥水は、泥水ポンプ１１
によりサクシヨン・タンク２１から吸い込まれて
圧送され、地上パイプを通りスタンド・パイプ１
２、ロータリー・ホース１３、スイベル１４、ケ
リー１５、ドリル・カラー１７の内側を通つてビ
ツト１８のノズルから噴射される。そしてこの泥
水は、ビツト１８の刃で切削されたカツテング
（掘屑）を含んでドリル・パイプ１６の外側と坑
壁との間（アニユラス）を上昇し、立管及び横導
管からデツチ樋１９を通りマツド・スクリーン２
０でカツテングが除去されサクシヨン・タンク２
１に戻る。これにより泥水の地表と坑内外との連
続した循環系統が形成される。上述のようにして
所定深度まで掘削を行うと、掘削を停止し暫く泥
水の循環を続けて坑内の泥水に含まれているカツ
テングを地表に揚げ、しかる後坑内が奇麗になつ
たところで揚管する。そしてケーシングを降下
し、セメンチングを行う。

上述のようにして掘削される地熱生産井は、第
２図に示すように地表付近の軟弱地層の保護と地
下水の遮断、防噴装置（ブローアウト・プレベン
ター）の取付土台とするなどのためにセツトされ
るコンダクター・ケーシング１、そしてアンカ
ー・ケーシング２からプロダクシヨン・ケーシン
グ３までオールセメンチング５で固定されてい
た。

生産井は、それまでの諸調査で既にわかつてい
る地熱貯溜層から熱水を採取する目的で掘削され
るが、できるだけ長く蒸気などを採取し続けられ
るようなしつかりとした仕上げが要求されるた
め、上述したように地質を削つて掘進し掘屑を除
去してからケーシングを挿入しセメンチングして
いる。特に挿入ケーシングのセメンチングを完全
に行うこと、地上の坑口装置は充分な耐久力を持
つていることが必要である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述した地熱生産井では、スケーリングの発生
が１つの大きな問題であるが、このスケーリング
の発生は、大部分がプロダクシヨン・ケーシング
の変形凹凸部に集中している。このプロダクシヨ
ン・ケーシングの変形は、その部分のモルタル中
にある空隙に水分が浸透し、これが地熱によつて
膨張しケーシングを圧迫することによつて起こつ
ている。しかし、一般にはモルタルの硬化が反応
熱及び地熱の作用によつて加速されると、その急
速収縮によつてモルタルとケーシングとの一体化
は難しくさらに相互間にもほとんどのものが亀裂
を生ずる。そのために、固定モルタルの空隙をな
くすことはなかなかできないというのが現状であ
る。

本発明は、上記の考案に基づくものであつて、
ケーシングの変形を防止し、スケーリングを発生
しにくくした地熱生産井の提供を目的とするもの
である。

〔問題点を解決するための手段〕 そのために本発明は、地熱の有効な生産活用を
するための地熱生産井であつて、コンダクター・
ケーシング及びアンカー・ケーシングの部分はセ
メンチングにより固定し、プロダクシヨン・ケー
シングの部分はノンセメンチングにて遊嵌すると
共に、セメンチングには遅硬化性のセメントを用
いたことを特徴とするものである。

〔作用〕

本発明の地熱生産井では、プロダクシヨン・ケ
ーシングの部分がノンセメンチングのためにプロ
ダクシヨン・ケーシングの変形がなくなる。ま
た、コンダクター・ケーシングの部分のセメンチ
ングを硬化の遅いセメントを用いて施工するため
に硬化時の亀裂の発生が防止される。従つて、こ
れまでに回避できなかつたケーシングの変形に起
因するスケーリングの発生を防止することが可能
になる。

〔実施例〕

以下、実施例を図面を参照しつつ説明する。

第１図は本発明による地熱生産井及び掘削方法
の１実施例である浅部地熱生産井について説明す
るための図であり、１ないし６はそれぞれ第２図
と同じものを示している。

第１図において、コンダクター・ケーシング１
及びアンカー・ケーシング２は、従来と同様セメ
ンチング５で固定されるが、プロダクシヨン・ケ
ーシング３はノンセメンチングにして遊嵌され
る。従つて、プロダクシヨン・ケーシング３の部
分では、従来セメンチングで固定するためにセメ
ントの空隙によりケーシングを変形させていた
が、この影響は全くなくなり、スケーリングの発
生要因が除去される。また、浅部地熱生産井を掘
削する際のセメンチング５は、硬化の遅いセメン
トを用いて施工する。硬化を遅らせるセメンチン
グとしては、フライアツシユ・セメントを用いた
り、遅硬剤を混入すること及びセメント量を減ら
したモルタルを用いる方法を採用できる。このよ
うな硬化の遅いセメンチング５の施工により、従
来のセメント硬化熱、地熱による加熱のために収
縮が急速におこなわれるために亀裂を生じていた
問題を改善できる。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように、従来、セメン
チングで固定するためにセメントの収縮及び経年
変化によつて生ずる空洞に地下水が浸透し、これ
を地熱で加熱膨張させてプロダクシヨン・ケーシ
ングを変形させていたものを、本発明によつて、
プロダクシヨン・ケーシングの部分をノンセメン
チングにて遊嵌すると共にセメンチングを硬化の
遅い方法で施工するようにしたので、上記のよう
な要因による変形がなくなり、スケーリングが生
じなくなる。従つて、スケーリングの発生に伴う
ケーシングの損傷や目詰まりもなくなり、地熱生
産井の維持が長期間にわたつて可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による地熱生産井及びその掘削
方法の１実施例である浅部地熱生産井について説
明するための図、第２図は従来の地熱生産井の断
面を示す図、第３図は一般的な生産井の掘削方法
を説明するための図である。 １……コンダクター・ケーシング、２……アン
カー・ケーシング、３……プロダクシヨン・ケー
シング、４……地表、５……セメンチング、６…
…地層、１１……泥水ポンプ、１２……スタンド
パイプ、１３……ロータリー・ホース、１４……
スイベル、１５……ケリー、１６……ドリル・パ
イプ、１７……ドリル・カラー、１８……ビツ
ト、１９……デツチ樋、２０……マツドスクリー
ン、２１……サクシヨン・タンク、２２……ロー
タリー・テーブル、２３……セラー。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 地熱の有効な生産活用をするための地熱生産
   井であつて、コンダクター・ケーシング及びアン
   カー・ケーシングの部分はセメンチングにより固
   定し、プロダクシヨン・ケーシングの部分はノン
   セメンチングにて遊嵌すると共に、セメンチング
   には遅硬化性のセメントを用いたことを特徴とす
   る地熱生産井。