JPS5876695A - 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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- JPS5876695A JPS5876695A JP17522681A JP17522681A JPS5876695A JP S5876695 A JPS5876695 A JP S5876695A JP 17522681 A JP17522681 A JP 17522681A JP 17522681 A JP17522681 A JP 17522681A JP S5876695 A JPS5876695 A JP S5876695A
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- Japan
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- oil
- underground
- electrode
- hydrocarbon
- insulator
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- Drilling And Exploitation, And Mining Machines And Methods (AREA)
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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。さらに詳しくいえば、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、当咳庚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。
用する電極装置に係る。さらに詳しくいえば、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、当咳庚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。
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
れるビチューメン(Bitumen)、七イルシェルに
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。
ル、オイルサンド(タールサンドともよばれる)に含ま
れるビチューメン(Bitumen)、七イルシェルに
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。
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
抄油層に到達する井戸を堀り、油層に共存するガス圧に
よる自噴、あるいはポンプによる汲上げ、あるいは一方
の井戸よ抄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。
抄油層に到達する井戸を堀り、油層に共存するガス圧に
よる自噴、あるいはポンプによる汲上げ、あるいは一方
の井戸よ抄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
流動する丸めの手段を講じなければ生産できない。オイ
ルを流動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。
流動する丸めの手段を講じなければ生産できない。オイ
ルを流動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)、爆薬の利用々どが提唱されてい
るが、後二者は制御が難しく一般性に乏しい。
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)、爆薬の利用々どが提唱されてい
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、油層に裂は目などの
通過抵抗の低い個所が存在すると、その個所ばかりを通
り抜は全体に拡散しないおそれがあり、反対に油層が固
く緻密外場合は熱水あるいけ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、油層に裂は目などの
通過抵抗の低い個所が存在すると、その個所ばかりを通
り抜は全体に拡散しないおそれがあり、反対に油層が固
く緻密外場合は熱水あるいけ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、油層に裂は目があったり、あ
るいは固く緻密であっても全体を加熱しやすい利点があ
る。しかし1.流動化したオイルを取や出すKは別の手
段が必要である。
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、油層に裂は目があったり、あ
るいは固く緻密であっても全体を加熱しやすい利点があ
る。しかし1.流動化したオイルを取や出すK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
電法によね油層を加熱し、油層が軟化した時に熱水わる
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け、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
う電気絶縁を施す必要があり一・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jl!、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。
電法によね油層を加熱し、油層が軟化した時に熱水わる
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け、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
う電気絶縁を施す必要があり一・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jl!、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
ルサンドよねオイルを生産する場合の例を以下に述べる
。
ルサンドよね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、ペエ
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。オイルサンドの1は峡
谷、川岸などで一部露出している他は、大部分地下20
0〜500密の深さに数10W@の厚さで存在し、オイ
ルサンドを堀抄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
イルのみを取抄出す必要がめる。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500
m以下の層から採取するのが望ましいとされる。
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。オイルサンドの1は峡
谷、川岸などで一部露出している他は、大部分地下20
0〜500密の深さに数10W@の厚さで存在し、オイ
ルサンドを堀抄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
イルのみを取抄出す必要がめる。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500
m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よ抄高いということである。場所、
4に件によ抄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1000−
mであり、上部の地層は10Ω−mである。そのため銅
管で造られたケーシングに電極を連結しこの電゛極をオ
イルサン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Kな
る。この現象を避けるためK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声にする必要がある。この発明は後
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。
、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よ抄高いということである。場所、
4に件によ抄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1000−
mであり、上部の地層は10Ω−mである。そのため銅
管で造られたケーシングに電極を連結しこの電゛極をオ
イルサン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Kな
る。この現象を避けるためK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声にする必要がある。この発明は後
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。
この装置を楔形的に示せば第1図のごとく電極装置が配
置される。第1図において、(1)、 (II)は鋼管
で作られ九ケーシング、(21,amはケーシング(1
)。
置される。第1図において、(1)、 (II)は鋼管
で作られ九ケーシング、(21,amはケーシング(1
)。
afJに接合された絶縁物、(3)、amは絶縁物(2
1,a@Ic接合された電極、(4)、 (+4は電極
(3)、61に電流を送るケーブルでこれを併せて電極
装置とよぶ。(5)は電源装置、(6)はオイルサンド
層、(力は電極(31,<Isの間の電流、(8)は地
上、(9)はオイルサンド上層、(転)はオイルサンド
下層である。オイルサンド層(6)K埋設した電極(3
1,(IIK:地上の電源装置(5)よ勢ケーブル(4
)、64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)が流れてジュー
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−へも流れるが、ケーシング(1)、
(II)と電極[31,(l1間K 絶縁物(21、
as 2>E 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6Dよ抄
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)、alKは細孔があ
□ けられるのが普通である。
1,a@Ic接合された電極、(4)、 (+4は電極
(3)、61に電流を送るケーブルでこれを併せて電極
装置とよぶ。(5)は電源装置、(6)はオイルサンド
層、(力は電極(31,<Isの間の電流、(8)は地
上、(9)はオイルサンド上層、(転)はオイルサンド
下層である。オイルサンド層(6)K埋設した電極(3
1,(IIK:地上の電源装置(5)よ勢ケーブル(4
)、64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)が流れてジュー
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−へも流れるが、ケーシング(1)、
(II)と電極[31,(l1間K 絶縁物(21、
as 2>E 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6Dよ抄
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)、alK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)、@SKオイルサンド層
(6)との接触抵抗をよくするため食塩水がパイプ(図
示していがい)を通じて送シ込まれ、食塩水とケーシン
グ(x)、allとを分離するため、電極(3)。
(6)との接触抵抗をよくするため食塩水がパイプ(図
示していがい)を通じて送シ込まれ、食塩水とケーシン
グ(x)、allとを分離するため、電極(3)。
a1上方に仕切板(図示省略)が設けられて、さらに仕
切板の上部には絶縁性液体が充満されている。、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
3,946,809号とか、カナダ特許第1.022,
062号に述べられている。
切板の上部には絶縁性液体が充満されている。、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
3,946,809号とか、カナダ特許第1.022,
062号に述べられている。
電極装置は埋設時に破塙せず、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、電極近傍
は電流密度が高いためとくに著しいが変形や破壊を生ぜ
ず、内部に充満される液体の静圧に耐え、かつ熱水ある
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。
充分な強度を有し、通電時は温度上昇があり、電極近傍
は電流密度が高いためとくに著しいが変形や破壊を生ぜ
ず、内部に充満される液体の静圧に耐え、かつ熱水ある
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50νの圧力がか
かり、50警の圧力を有する水蒸気の温度は265℃に
達する、 なおこの絶縁物(2)、Hの上部はケーシング(1)。
に充満される液体の比重を1とすれば50νの圧力がか
かり、50警の圧力を有する水蒸気の温度は265℃に
達する、 なおこの絶縁物(2)、Hの上部はケーシング(1)。
fi+>に、下部は電極(3)、a[接続されるので絶
縁物(21,ILIK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℃〜′500℃の高温状態
下であるため、これを満す特性が要求される。次にこの
絶縁物+21. (13は下端に電極(3)、ilmを
懸垂し、上端はケーシング(2)、(II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
は避は難い条件になる。全体の重量が重いため、僅かな
接触も絶縁物(21,amには大きな機械的衝撃になる
。この衝撃に耐え破損し疫い特性も要求される。
縁物(21,ILIK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℃〜′500℃の高温状態
下であるため、これを満す特性が要求される。次にこの
絶縁物+21. (13は下端に電極(3)、ilmを
懸垂し、上端はケーシング(2)、(II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
は避は難い条件になる。全体の重量が重いため、僅かな
接触も絶縁物(21,amには大きな機械的衝撃になる
。この衝撃に耐え破損し疫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物(21,
amを得るように多くの研究を重ねた。先ず検討したの
は金属材で構成し九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。懸垂荷重強度および機
械゛的衝撃強j[K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および絶縁を保
持した接続方法が極めて困難であり、常温条件下では必
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張収縮率の差圧よりとくに7ランク
部分圧剥離現象を生じ、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る。
amを得るように多くの研究を重ねた。先ず検討したの
は金属材で構成し九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。懸垂荷重強度および機
械゛的衝撃強j[K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および絶縁を保
持した接続方法が極めて困難であり、常温条件下では必
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張収縮率の差圧よりとくに7ランク
部分圧剥離現象を生じ、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る。
次に検討されたのは磁気材質である。七本そ4この絶縁
物(2)、01eK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m。
物(2)、01eK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m。
tJfJ電極(91,(1mおよび絶縁物相互間の接続
方法を前置する必要がある。一般的に考えられるのけ磁
器管の外周に金属管を焼嵌めし、この金属管を溶接ある
いは螺子等常法によ抄接続することである。
方法を前置する必要がある。一般的に考えられるのけ磁
器管の外周に金属管を焼嵌めし、この金属管を溶接ある
いは螺子等常法によ抄接続することである。
この方法の場合、常温では水(油)密特性は確保出来る
が、温度が上昇すると焼嵌め強度が低下1−1懸垂強度
の低下に連らなること、燐源先端部に発生した応力によ
り破損するなどの欠陥が現われるようKなる。この欠陥
を除くために磁器管の両端に鍔部を設は接触面にパツキ
ン材を介在させ鍔部を金属質で締付ける方法があるが、
この場合常温では十分特性は確保出来るが温度が上昇す
ると磁器質との熱膨張率の差により、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Kなる。そ
の他磁容質は本質的に機械衝撃強度が乏しいので、前述
のように股間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、現実に使用する場合大きな
危険要素があるという不可避の欠点がある。
が、温度が上昇すると焼嵌め強度が低下1−1懸垂強度
の低下に連らなること、燐源先端部に発生した応力によ
り破損するなどの欠陥が現われるようKなる。この欠陥
を除くために磁器管の両端に鍔部を設は接触面にパツキ
ン材を介在させ鍔部を金属質で締付ける方法があるが、
この場合常温では十分特性は確保出来るが温度が上昇す
ると磁器質との熱膨張率の差により、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Kなる。そ
の他磁容質は本質的に機械衝撃強度が乏しいので、前述
のように股間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、現実に使用する場合大きな
危険要素があるという不可避の欠点がある。
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
装置を得ることに成功した。次にその内容を一実施例に
基づいて詳細に説明する。
装置を得ることに成功した。次にその内容を一実施例に
基づいて詳細に説明する。
先ず電極装置を構成する絶縁物(2)又は0であるがこ
れKは第2図(a3 K示す絶縁管継手aDを使用する
。以下この絶縁管継手o1)の構成について説明する。
れKは第2図(a3 K示す絶縁管継手aDを使用する
。以下この絶縁管継手o1)の構成について説明する。
この絶縁管継手なυは第2図伽)に示す成形To輔から
機械加工により造られるものでらる。理解を容易にする
ため先にこの成形品−を説明する。この成形品参やは内
周金具(2)、□外周金具−および絶縁物−により構成
されている。内周金具e14は、筒体(52−1)の下
端に支持部(212−2)を有し、その上部に外周に螺
子(52−5)を有し、外径が支持部(52−2’)よ
り大きい凸部(32−4)をその上部に外周金具の螺子
(55−4)と間隙を保持する凹部(52−5)、との
凹部(52−5’)よ抄大きく、かつ螺子(55−4)
が通過し得る外径の平行部(52−6’)、この平行部
(52−6’)より小さい外径の補助部(32−7)を
連結して保持する構造に々っている。外周金具(2)は
内周金具(2)と同じ内径を有する筒体(55−1)の
上に内周金具(2)の支持部(52−2)の外周部およ
び凸部(32−4’)の底面の間に同寸法の間隙を保持
する支持部(55−2)と、螺子(52−3)と小径と
の関に上記間隙と同寸法の間隔を保持する凹部(55−
3)と螺子(52−5)に螺合する螺子(55−4)を
有し、凹部(32−5’lとこの螺子の山径との間隔が
前記間隔と同寸法を保持する螺子部(55−7)および
平行部(52−6)とも前記間隔と同寸法の間隔を保持
し、かつ頂点が等しい高さKなる平行部(55−5)K
より構成されている。材料は鉄材が使用される。
機械加工により造られるものでらる。理解を容易にする
ため先にこの成形品−を説明する。この成形品参やは内
周金具(2)、□外周金具−および絶縁物−により構成
されている。内周金具e14は、筒体(52−1)の下
端に支持部(212−2)を有し、その上部に外周に螺
子(52−5)を有し、外径が支持部(52−2’)よ
り大きい凸部(32−4)をその上部に外周金具の螺子
(55−4)と間隙を保持する凹部(52−5)、との
凹部(52−5’)よ抄大きく、かつ螺子(55−4)
が通過し得る外径の平行部(52−6’)、この平行部
(52−6’)より小さい外径の補助部(32−7)を
連結して保持する構造に々っている。外周金具(2)は
内周金具(2)と同じ内径を有する筒体(55−1)の
上に内周金具(2)の支持部(52−2)の外周部およ
び凸部(32−4’)の底面の間に同寸法の間隙を保持
する支持部(55−2)と、螺子(52−3)と小径と
の関に上記間隙と同寸法の間隔を保持する凹部(55−
3)と螺子(52−5)に螺合する螺子(55−4)を
有し、凹部(32−5’lとこの螺子の山径との間隔が
前記間隔と同寸法を保持する螺子部(55−7)および
平行部(52−6)とも前記間隔と同寸法の間隔を保持
し、かつ頂点が等しい高さKなる平行部(55−5)K
より構成されている。材料は鉄材が使用される。
第2図(b) K示すように内周金具(2)の螺子(5
2−5”)を外周金具−の螺子(55−4)・を通過さ
せ支持部(52−2)を筒体(55−1)上に載置する
。この時雨金具の各部分が等しい間11’に保持するよ
うにしておく、この間隙にガラス、マイカ塑造体からな
る絶縁物(54−1)、 (54−2’)、 (5
4−5>が充填され内金具を密封固着している。上記絶
縁物を構成するガラス、マイカ塑造体とはガラス質の粉
末とマイカの剥片状の粉末の混合愉を原料とし、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U
K加熱し、加熱状態で加圧成形により造られるものであ
る。
2−5”)を外周金具−の螺子(55−4)・を通過さ
せ支持部(52−2)を筒体(55−1)上に載置する
。この時雨金具の各部分が等しい間11’に保持するよ
うにしておく、この間隙にガラス、マイカ塑造体からな
る絶縁物(54−1)、 (54−2’)、 (5
4−5>が充填され内金具を密封固着している。上記絶
縁物を構成するガラス、マイカ塑造体とはガラス質の粉
末とマイカの剥片状の粉末の混合愉を原料とし、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U
K加熱し、加熱状態で加圧成形により造られるものであ
る。
この成形品−は専用の成形型(図示せず)を使用し、こ
れを所定温度に加熱しておき、内周金具(2)と外周金
具(2)は第2図(b)K示すように組立てて所定温度
に加熱し、加熱状態で成形型内に挿填し、次に原料粉末
は内周金具(2)とその外周に存在する成形型の間隙部
に挿填可能な円筒形状の予備成形体を作成してお負、こ
れを所定温度に加熱し加熱状態で挿填し、加熱状態で加
圧し、内金具の間隙部に圧入して絶縁物(54−1)
、 (54−2’) 、 (54−5を構成して造ら
れる。
れを所定温度に加熱しておき、内周金具(2)と外周金
具(2)は第2図(b)K示すように組立てて所定温度
に加熱し、加熱状態で成形型内に挿填し、次に原料粉末
は内周金具(2)とその外周に存在する成形型の間隙部
に挿填可能な円筒形状の予備成形体を作成してお負、こ
れを所定温度に加熱し加熱状態で挿填し、加熱状態で加
圧し、内金具の間隙部に圧入して絶縁物(54−1)
、 (54−2’) 、 (54−5を構成して造ら
れる。
上配予備成形体社ガラス質の日本フェロ−株式会社製の
AC−6の鉄器琺瑯用釉薬を200メツシユに粉砕した
粉末45Wnと合成全弗素マイカの粉末60〜200メ
ツシュ品55W−を混合し、水約5Wチを加えて湿潤状
態にしたものを原料とし、別の成形型(図示せず)を使
用し、冷間加圧により必要量を処定の円筒形状品に成形
し、乾燥し2て水分を除去して作成に完了したもので、
ある。
AC−6の鉄器琺瑯用釉薬を200メツシユに粉砕した
粉末45Wnと合成全弗素マイカの粉末60〜200メ
ツシュ品55W−を混合し、水約5Wチを加えて湿潤状
態にしたものを原料とし、別の成形型(図示せず)を使
用し、冷間加圧により必要量を処定の円筒形状品に成形
し、乾燥し2て水分を除去して作成に完了したもので、
ある。
上記のようにして製造した成形品は機械加工により第2
図(a) K示す絶縁管継手に仕上げられる。
図(a) K示す絶縁管継手に仕上げられる。
絶縁物(54−1)と(34−5)が露出され外部と内
部の絶縁部を構成する。内周金具(2)と外周金具(至
)には金lIW接続用の管用螺子(55−1)、 (
55−2)が螺設され本発明に必要か絶縁管継手が得ら
れる。
部の絶縁部を構成する。内周金具(2)と外周金具(至
)には金lIW接続用の管用螺子(55−1)、 (
55−2)が螺設され本発明に必要か絶縁管継手が得ら
れる。
この構造の絶縁管継手の特性について説明する。
一般的な機械的および電気特性は絶縁物でおる。
ガラス、マイカ塑造体の特性に、引張り特性については
構造に大きく支配されるものであるガラス。
構造に大きく支配されるものであるガラス。
マイカ塑造体の特性はこれを構成するマイカ粉末の配列
状態とガラス特性によ抄決まる。まずマイカ粉末の配列
状態から説明する このマイカ粉末は剥片形状をしてお
り、一般に剥片の平均粒子径と厚さの比率Fi50〜5
0:1の形状をしている。
状態とガラス特性によ抄決まる。まずマイカ粉末の配列
状態から説明する このマイカ粉末は剥片形状をしてお
り、一般に剥片の平均粒子径と厚さの比率Fi50〜5
0:1の形状をしている。
一方ガラス質粉末は方向性を有さない微粉末形状である
。上記の混合粉末をガラス質が軟化して流動可能な温度
に加熱し、加熱状態で加圧成形すると形状が板状である
場合、混合粉末は殆んど移動せずに加圧される。この時
マイカ剥片は加圧面と平行に配列し、あたかも積層品の
ようKなる。次に加圧により混合粉末が流動し間隙部に
圧入されるような成形をすると、流動方向に配列し移動
せずに加圧を受ける部分は加圧方向と平行に配列するよ
うKなる。第2図、第4図の(b)K鎖線で示しである
のはマイカ剥片の配列方向で、成形特上部に残存し九上
部絶縁物(34−4)は加圧面と平行であるが内周金具
(2)と外周金具に)の間隙部に構成された絶縁物(5
4−1〜3)は総べて流動方向と平行であり金具の表面
に平行に配列し、ている。
。上記の混合粉末をガラス質が軟化して流動可能な温度
に加熱し、加熱状態で加圧成形すると形状が板状である
場合、混合粉末は殆んど移動せずに加圧される。この時
マイカ剥片は加圧面と平行に配列し、あたかも積層品の
ようKなる。次に加圧により混合粉末が流動し間隙部に
圧入されるような成形をすると、流動方向に配列し移動
せずに加圧を受ける部分は加圧方向と平行に配列するよ
うKなる。第2図、第4図の(b)K鎖線で示しである
のはマイカ剥片の配列方向で、成形特上部に残存し九上
部絶縁物(34−4)は加圧面と平行であるが内周金具
(2)と外周金具に)の間隙部に構成された絶縁物(5
4−1〜3)は総べて流動方向と平行であり金具の表面
に平行に配列し、ている。
籾、マイカ剥片の配列方向と機械的および電気的特性の
関係について説明する。まず、機械的強度であるが、引
張り強[K関しては、配列と平行方向が強く逆に配列と
直角方向は、圧縮には極めて強いが、引張りに関しては
層間剥離を生じ極めて弱い。そのため、成形品の厚さが
25■程度に達すると、薬体成形品の場合には、表面部
と内部に発生する応力により、また第2図(b)、第4
図(b)の絶縁物(54−4)のように金属と接して成
形し九ものにおいては、熱膨張率差によシ生じた応力に
より層間剥離を生ずるようKなる。以上のように、機械
的強度は配列方向に大きく支配されるものである。
関係について説明する。まず、機械的強度であるが、引
張り強[K関しては、配列と平行方向が強く逆に配列と
直角方向は、圧縮には極めて強いが、引張りに関しては
層間剥離を生じ極めて弱い。そのため、成形品の厚さが
25■程度に達すると、薬体成形品の場合には、表面部
と内部に発生する応力により、また第2図(b)、第4
図(b)の絶縁物(54−4)のように金属と接して成
形し九ものにおいては、熱膨張率差によシ生じた応力に
より層間剥離を生ずるようKなる。以上のように、機械
的強度は配列方向に大きく支配されるものである。
次に電気的特性との関係であるが、これも配列方向によ
抄その特性は大きく異なる。配列方向と直角方向につい
ては15〜20 kv/vmの耐電圧を保持するが、逆
に平行方向については、密度に大きく支配され、例えば
1間剥離を生じていなくとも発生する直前の状態品の場
合、極めて弱いものである。 、。
抄その特性は大きく異なる。配列方向と直角方向につい
ては15〜20 kv/vmの耐電圧を保持するが、逆
に平行方向については、密度に大きく支配され、例えば
1間剥離を生じていなくとも発生する直前の状態品の場
合、極めて弱いものである。 、。
籾製品である絶縁管継手なυの電気特性であるが、第2
図(1)k示すように内周金具■KWk絨加工が施され
絶縁物(54−1)と(54−5)が片面露出するよう
に仕上げられている。内周金具■と外周金具−の間隙部
に存在する絶縁物(54−2)は総てで金具表面と平行
に配列されているため、前述のように耐電圧は極めて高
く全く問題はない。次に沿面絶縁抵抗であるが絶縁物(
54−1)、 (54−!l)何れも外周金具−に平
行に配列している丸め長さが長くなって電層間剥離を生
ずることがなく、機械強度的にも安定しており沿面長の
長−いものが得られる。
図(1)k示すように内周金具■KWk絨加工が施され
絶縁物(54−1)と(54−5)が片面露出するよう
に仕上げられている。内周金具■と外周金具−の間隙部
に存在する絶縁物(54−2)は総てで金具表面と平行
に配列されているため、前述のように耐電圧は極めて高
く全く問題はない。次に沿面絶縁抵抗であるが絶縁物(
54−1)、 (54−!l)何れも外周金具−に平
行に配列している丸め長さが長くなって電層間剥離を生
ずることがなく、機械強度的にも安定しており沿面長の
長−いものが得られる。
次に引張抄強度であるが螺子(52−5)と(55−4
)が螺通されておや螺子間の空隙部のマイカ剥片は螺子
と平行に配列しており、引張り荷重は圧縮を受ける状態
になるので、その強度は極めて大きいものKなり、螺子
の構造を変更して対向面積を調節することにより必要特
性を具備するものを得ることが出来る。次に機械的衝撃
強度であるが、絶縁物でおるガラス、マイカ塑造体の原
料であるマイカ粉末が前記のように剥片状であるため率
なる粉末を含有する成形品と異なり、大きな弾性を有し
ているため一般の無機質絶縁物に比し搗かに大きい冷熱
および機械衝撃強度を有してお秒埋設工事5中における
予期しない衝撃に対して十分耐え得る強度を保持する。
)が螺通されておや螺子間の空隙部のマイカ剥片は螺子
と平行に配列しており、引張り荷重は圧縮を受ける状態
になるので、その強度は極めて大きいものKなり、螺子
の構造を変更して対向面積を調節することにより必要特
性を具備するものを得ることが出来る。次に機械的衝撃
強度であるが、絶縁物でおるガラス、マイカ塑造体の原
料であるマイカ粉末が前記のように剥片状であるため率
なる粉末を含有する成形品と異なり、大きな弾性を有し
ているため一般の無機質絶縁物に比し搗かに大きい冷熱
および機械衝撃強度を有してお秒埋設工事5中における
予期しない衝撃に対して十分耐え得る強度を保持する。
次に高温時における強度であるが耐熱特性は原料に使用
するガラス質の熱特性と密接に関係しガラ−の転位温度
との関係が支配的で、転位温度より60〜70℃低い温
度範囲では機械的強度の低下は殆んど現われない。即ち
転位温度が560℃より高いガラス質を使用した場合5
00℃では完全な耐熱特性を保持する。
するガラス質の熱特性と密接に関係しガラ−の転位温度
との関係が支配的で、転位温度より60〜70℃低い温
度範囲では機械的強度の低下は殆んど現われない。即ち
転位温度が560℃より高いガラス質を使用した場合5
00℃では完全な耐熱特性を保持する。
籾、この絶縁管継手の最大の問題点は沿面絶縁長を極端
に長くすることが困難なことで、その長さは絶縁物(5
4−1’)、 (54−5)の外径寸法の約十が限度
である。ガラス、マイカ塑造体のガラス質の転位温度以
下の熱膨張率を外周金具−の熱膨張率と同郷圧すると上
記の限度は大きくなり外径寸法と同一寸法程度まで可能
になるが、このような太き々熱膨張率のガラス、−=r
イカ塑遺体は耐食特性が極端に低下し、その実用価値が
乏しくなるので、この点を考慮すると上記のように外径
寸法の約十が限度に彦る。
に長くすることが困難なことで、その長さは絶縁物(5
4−1’)、 (54−5)の外径寸法の約十が限度
である。ガラス、マイカ塑造体のガラス質の転位温度以
下の熱膨張率を外周金具−の熱膨張率と同郷圧すると上
記の限度は大きくなり外径寸法と同一寸法程度まで可能
になるが、このような太き々熱膨張率のガラス、−=r
イカ塑遺体は耐食特性が極端に低下し、その実用価値が
乏しくなるので、この点を考慮すると上記のように外径
寸法の約十が限度に彦る。
次に上記絶縁管継手な1を使用し大電極装置の一実施例
の構造を第5図により説明する。図において(1)〜(
4)は第1図のそれと同じである。第3図(a)は基本
構造を示す絶縁@ (2)は絶縁管継手a!02ケによ
り構成されてお抄両端に螺子(22−1)を有する接続
管(2)Kより接続されている。絶縁物(2)の両端に
けケーシング(1)および電極(3)が何れも接続螺子
(55−1)、 (55−2)Kより接続されている
。この電極装置の場合、各部分の接続がケーシング(1
)の接続に使用する螺子がそのまま使用可能であ抄、接
続作業は極めて安易に施行出来る大きな効果がある。ま
た各部分が同一寸法の連通孔罠なっているので、前記の
仕切板勢が必要部品は容易に取付けるととむ出来る。な
おこの絶縁物(2)、の最大の特徴は絶縁管継手a力の
絶縁部(54−1)、 (54−5)が総べて外周金
具(2)の内周部に位置することである。
の構造を第5図により説明する。図において(1)〜(
4)は第1図のそれと同じである。第3図(a)は基本
構造を示す絶縁@ (2)は絶縁管継手a!02ケによ
り構成されてお抄両端に螺子(22−1)を有する接続
管(2)Kより接続されている。絶縁物(2)の両端に
けケーシング(1)および電極(3)が何れも接続螺子
(55−1)、 (55−2)Kより接続されている
。この電極装置の場合、各部分の接続がケーシング(1
)の接続に使用する螺子がそのまま使用可能であ抄、接
続作業は極めて安易に施行出来る大きな効果がある。ま
た各部分が同一寸法の連通孔罠なっているので、前記の
仕切板勢が必要部品は容易に取付けるととむ出来る。な
おこの絶縁物(2)、の最大の特徴は絶縁管継手a力の
絶縁部(54−1)、 (54−5)が総べて外周金
具(2)の内周部に位置することである。
このことは埋設時に絶縁物が孔壁に接触して破損すると
いう事態は完全に防止され埋設工事は高度の信頼性を保
持して実施できる。なおこの基本構成図では絶縁管継手
(財)2ケで絶縁物(2)が構成されているが沿面絶縁
長を確保するためには、その数を増して接続すればよい
。またこの絶縁管継手Qυの使用は絶縁物(2)の構成
に限定されず、ケーシング(1)の中間に使用すること
も可能である。
いう事態は完全に防止され埋設工事は高度の信頼性を保
持して実施できる。なおこの基本構成図では絶縁管継手
(財)2ケで絶縁物(2)が構成されているが沿面絶縁
長を確保するためには、その数を増して接続すればよい
。またこの絶縁管継手Qυの使用は絶縁物(2)の構成
に限定されず、ケーシング(1)の中間に使用すること
も可能である。
次に前記のように絶縁物(2)の外周部に浸度の高い食
塩水が存在し1、とくに高い沿面絶縁抵抗が要求される
場合には第5図(b)K示すように絶縁管継手(財)の
接続管(2)の外周部に耐熱特性に富む有機系の被覆材
mlを絶縁物(54−1)に連結させて構成することK
よ抄、容易に必要特性を確保することが可能で、例えば
収縮タイプのテフロン管およヒ注形材を使用して被覆材
間を構成するととは有効な方法である。1.との場合の
被覆材間は絶縁管継手なりの外周WK露出しないので埋
設時に孔壁と接触して破損する危険性は全くない。
塩水が存在し1、とくに高い沿面絶縁抵抗が要求される
場合には第5図(b)K示すように絶縁管継手(財)の
接続管(2)の外周部に耐熱特性に富む有機系の被覆材
mlを絶縁物(54−1)に連結させて構成することK
よ抄、容易に必要特性を確保することが可能で、例えば
収縮タイプのテフロン管およヒ注形材を使用して被覆材
間を構成するととは有効な方法である。1.との場合の
被覆材間は絶縁管継手なりの外周WK露出しないので埋
設時に孔壁と接触して破損する危険性は全くない。
第4図(&)はこの発明の他の実施例で第2図(&)と
異なるところは絶縁物(!14−1)の上方部における
外周金具−を切り′取り、内周金臭−を残し、絶縁物(
54−1”)の上方部を外部へ露出させた点である。
異なるところは絶縁物(!14−1)の上方部における
外周金具−を切り′取り、内周金臭−を残し、絶縁物(
54−1”)の上方部を外部へ露出させた点である。
また第4図Cb)に示されるように絶縁管継手の接続管
(2)の外局面に絶縁被覆材−)を設けることにより沿
面絶縁距離が一層長くなり、ケーシングを電極との絶縁
を一層良好にすることができる。
(2)の外局面に絶縁被覆材−)を設けることにより沿
面絶縁距離が一層長くなり、ケーシングを電極との絶縁
を一層良好にすることができる。
以上のようKこの発明によれば絶縁管継手の両端に発生
した引張り力は絶縁管継手を構成する第2の管状部材の
螺子間の圧縮力になりその螺子間に充填された絶縁物の
圧縮強度は引張り強IJjK対して嬉かに大きいもので
あるため、大きな機械的衝撃強QjK十分耐え得ること
ができかつ構成が簡檗で製作が容易である等諸効果があ
る。
した引張り力は絶縁管継手を構成する第2の管状部材の
螺子間の圧縮力になりその螺子間に充填された絶縁物の
圧縮強度は引張り強IJjK対して嬉かに大きいもので
あるため、大きな機械的衝撃強QjK十分耐え得ること
ができかつ構成が簡檗で製作が容易である等諸効果があ
る。
第71図は電気加熱用電気装置によりオイルサンド層を
加熱する状態を模型的に示し死因、第3図(a)はとの
発明の一実施例を示す断面図、第5図(b)はこの発明
の他の実施例を示す断面図、第2図(a)図および(b
)図は第3図(a)、 (b)に示される絶縁管継手の
一実施例を示す断面図およびその成形品の構造を示す断
面図、第4図(a)図およびQll)図は第3−図に示
される絶縁管継手の他の実施例を示す断面図およびその
成形品の構造を示す断面図である。 図において、(1)はケーシング、(z)1(至)は絶
縁物、(3)は電極、(4)はケーブル、■は絶縁管継
手である。 なお図中同一符号は同一を九は和尚部分を示す。 代理人 葛 野 信 − 第1図 第2図 第3図 第4図 (0) (b) 手続補正書(自発) 特許庁長官殿 1、事件の表示 特願昭56−175226号2
、発明の名称 炭化水素系地下資源の電気加熱用電極装置3、補正をす
る者 5、補正の対象 明細書の1−発明の詳細な説明」の欄。 6、補正の内容 明細書第10頁第7行の「磁気材質」を「磁器材質」と
補正する。 以 上
加熱する状態を模型的に示し死因、第3図(a)はとの
発明の一実施例を示す断面図、第5図(b)はこの発明
の他の実施例を示す断面図、第2図(a)図および(b
)図は第3図(a)、 (b)に示される絶縁管継手の
一実施例を示す断面図およびその成形品の構造を示す断
面図、第4図(a)図およびQll)図は第3−図に示
される絶縁管継手の他の実施例を示す断面図およびその
成形品の構造を示す断面図である。 図において、(1)はケーシング、(z)1(至)は絶
縁物、(3)は電極、(4)はケーブル、■は絶縁管継
手である。 なお図中同一符号は同一を九は和尚部分を示す。 代理人 葛 野 信 − 第1図 第2図 第3図 第4図 (0) (b) 手続補正書(自発) 特許庁長官殿 1、事件の表示 特願昭56−175226号2
、発明の名称 炭化水素系地下資源の電気加熱用電極装置3、補正をす
る者 5、補正の対象 明細書の1−発明の詳細な説明」の欄。 6、補正の内容 明細書第10頁第7行の「磁気材質」を「磁器材質」と
補正する。 以 上
Claims (3)
- (1)一端部に螺子部を有する第1の管状部材と、この
第1の管状部材の螺子に螺合する螺子部を一端部に有す
る第2の管状部材と、上記第1の管状部材の螺子部を上
記第2の管状部材の螺子部に螺合させこの螺子部を通過
させて形成された間隙部に充填され上記第1と第2の管
状部材を密封固着すると共に第1と第2の部材間を絶縁
する絶縁物とからなる絶縁管継手、炭化水素系地下資源
の上方を覆う地層に埋設される金属性管状ケーシング、
上記炭化水素系地下資源内KJI役され上記膨化水素系
地下資源へ電流を流す電1を備え、上記第1と第2の管
状部材の一方に上記電極を、他方に上記金属性ケーシン
グを固着してなる炭化水素系地下資源の電気加熱用電極
装置。 - (2)絶縁管継手を複数個有し、この複数個の管継手が
接続管にて接続されている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)絶縁継手の絶縁物はガラス質及びマイカの粉末か
らなるガラス、マイカ塑造体でめる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 (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17522681A JPS5876695A (ja) | 1981-10-31 | 1981-10-31 | 炭化水素系地下資源の電気加熱用電極装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17522681A JPS5876695A (ja) | 1981-10-31 | 1981-10-31 | 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 |
|---|---|
| JPS5876695A true JPS5876695A (ja) | 1983-05-09 |
| JPS6260559B2 JPS6260559B2 (ja) | 1987-12-16 |
Family
ID=15992483
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17522681A Granted JPS5876695A (ja) | 1981-10-31 | 1981-10-31 | 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) | JPS5876695A (ja) |
-
1981
- 1981-10-31 JP JP17522681A patent/JPS5876695A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6260559B2 (ja) | 1987-12-16 |
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