JPS6015108B2 - 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
- Publication number
- JPS6015108B2 JPS6015108B2 JP7521180A JP7521180A JPS6015108B2 JP S6015108 B2 JPS6015108 B2 JP S6015108B2 JP 7521180 A JP7521180 A JP 7521180A JP 7521180 A JP7521180 A JP 7521180A JP S6015108 B2 JPS6015108 B2 JP S6015108B2
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- JP
- Japan
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- oil
- electrode
- water pipe
- electrode device
- layer
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- Drilling And Exploitation, And Mining Machines And Methods (AREA)
- Resistance Heating (AREA)
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。ここでいう「炭化
水素」とは、ベ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）の含まれるビチユーメン
（Ｂ肌ｍｅｎ）、オイルシェルに含まれるケロゲン（Ｋ
ｅｒｏｇｅｎ）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。
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。ここでいう「炭化
水素」とは、ベ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）の含まれるビチユーメン
（Ｂ肌ｍｅｎ）、オイルシェルに含まれるケロゲン（Ｋ
ｅｒｏｇｅｎ）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、流体移送などの油
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、地表より油層に到
達する井戸を堀り、油層に共存するガス氏による自噴、
あるいはポンプによる汲上げ、あるいは一方の井戸によ
り塩水等の液体を氏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。
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、地表より油層に到
達する井戸を堀り、油層に共存するガス氏による自噴、
あるいはポンプによる汲上げ、あるいは一方の井戸によ
り塩水等の液体を氏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、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。
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。
熱りｋあるいは高温高圧水蒸気注入法は、油層を０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、紬層に裂け目な
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、反対の油層
が固く繊密な場タ合は熱水あるいは蒸気が拡散せず温度
が上昇しがたい。
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、紬層に裂け目な
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、反対の油層
が固く繊密な場タ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、油層に裂け目があったり、ある
いは固く繊密であっても全体を加熱しやすい利点がある
。
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、油層に裂け目があったり、ある
いは固く繊密であっ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あげる方法とし
て、まず通電性もこより油層を加熱し、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、油層以外の電流の漏洩をできる限り避
けるように空気絶縁を施す必要があり、地中の土庄とか
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、
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。
要である。そこで、オイル生産の効率をあげる方法とし
て、まず通電性もこより油層を加熱し、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、油層以外の電流の漏洩をできる限り避
けるように空気絶縁を施す必要があり、地中の土庄とか
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、
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、ベニ
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。オイルサンドの層は狭
谷、川腺などで一部露出している他は「大部分地下２０
０〜５００仇の深さ‘こ数十仇の厚さで存在し、オイル
サンドを掘り出し地上でオイルを分離するには経済性お
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３００の
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ば第１
図のごとく電極装置が配置される。
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。オイルサンドの層は狭
谷、川腺などで一部露出している他は「大部分地下２０
０〜５００仇の深さ‘こ数十仇の厚さで存在し、オイル
サンドを掘り出し地上でオイルを分離するには経済性お
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３００の
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、１，１１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，’３の間の電流、８は地上、９はオイルサ
ンド上層、１川ま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，’３の間の電流、８は地上、９はオイルサ
ンド上層、１川ま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
装魔５よりケーブル４，１４を通じて電圧が印双される
と、オイルサンド層６中の電気抵抗に応じて電流７が流
れてジュール損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０
１の上部から熱水あるいは高温高圧水蒸気を氏入すれば
、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
細孔があげられるのがタ普通である。第２図は従釆装置
を示す断面図であり、第２図において、３，６，９は従
来と同様である。
装魔５よりケーブル４，１４を通じて電圧が印双される
と、オイルサンド層６中の電気抵抗に応じて電流７が流
れてジュール損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０
１の上部から熱水あるいは高温高圧水蒸気を氏入すれば
、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
細孔があげられるのがタ普通である。第２図は従釆装置
を示す断面図であり、第２図において、３，６，９は従
来と同様である。
１５は第１及び第２の管体１５ａ，１５ｂからなる主導
管、１６は両替体１５ａ，１５ｂ間に介在し両替体１５
ａ，１５ｂ間を絶縁した第１の絶縁部村、１７は第２の
絶縁部材で、第１の絶縁部材１６を覆い第１の絶縁部村
１６の近傍の主導管１５の外周を囲総している。
管、１６は両替体１５ａ，１５ｂ間に介在し両替体１５
ａ，１５ｂ間を絶縁した第１の絶縁部村、１７は第２の
絶縁部材で、第１の絶縁部材１６を覆い第１の絶縁部村
１６の近傍の主導管１５の外周を囲総している。
１８は主導管１５と電極３とを連結したカップリング、
１９は電極３と主導管１５との間を水密に仕切った仕切
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
置され仕切部材１９の近傍で開□した絶縁油供給管、２
２は主導管１５内に配置され仕切部村を水密に貫通して
電極３内で開□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った仕切
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
置され仕切部材１９の近傍で開□した絶縁油供給管、２
２は主導管１５内に配置され仕切部村を水密に貫通して
電極３内で開□した水管である。
２３は電極３を挿入するために掘った穴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の方向に塩水を送り、電極３内を通っ
て開〇部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の方向に塩水を送り、電極３内を通っ
て開〇部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
り矢印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
、第１の水管２２に塩水に変えて熱水を送って、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り出す。しかし、上記の
ような従来装置においては、通電加熱後、熱水を流し初
めの時点で、電極３内や電極３外近傍に滞溜するブラィ
ンなどで、熱水が冷却され、温度の低い熱水がオイルサ
ンド層６に送入されることになり、オイルサンド層６は
温度が上がらず、従って熱水の浸透性が良くならないの
で熱水の浸透量が少ない、そのためオイルサンド層６へ
の供給熱量が少ないので、温度が上がらないという悪循
環となり、オイルサンド層の加熱効率が悪いという欠点
があった。
り矢印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
、第１の水管２２に塩水に変えて熱水を送って、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り出す。しかし、上記の
ような従来装置においては、通電加熱後、熱水を流し初
めの時点で、電極３内や電極３外近傍に滞溜するブラィ
ンなどで、熱水が冷却され、温度の低い熱水がオイルサ
ンド層６に送入されることになり、オイルサンド層６は
温度が上がらず、従って熱水の浸透性が良くならないの
で熱水の浸透量が少ない、そのためオイルサンド層６へ
の供給熱量が少ないので、温度が上がらないという悪循
環となり、オイルサンド層の加熱効率が悪いという欠点
があった。
この発明は、上記のような従来装置の欠点をなくし、効
率の良い電極装置を得ることを目的とする。
率の良い電極装置を得ることを目的とする。
第３図、第４図はこの発明の一実施例を示す断面図であ
り、第３図は電極装置下部を、第４図は上部を示す。
り、第３図は電極装置下部を、第４図は上部を示す。
第３図、第４図において、３，４，６，８，９，１５〜
２５は従来装置と全く同一のものであり、２６は電極３
、水管２２を貫通する第２の水管であり、２７は水管２
２内を、水管２６を挿入、抜出する際、水管２２の内壁
に接触しないように、また、熱水を水管２２に流すとき
、水管２６の振動したり、偏○して、流水抵抗が上がら
ないように水管２２の中心に水２６を固定するセントラ
ラィザーである。２８は水管２６を水管２２に水蜜に固
定するボルトである。
２５は従来装置と全く同一のものであり、２６は電極３
、水管２２を貫通する第２の水管であり、２７は水管２
２内を、水管２６を挿入、抜出する際、水管２２の内壁
に接触しないように、また、熱水を水管２２に流すとき
、水管２６の振動したり、偏○して、流水抵抗が上がら
ないように水管２２の中心に水２６を固定するセントラ
ラィザーである。２８は水管２６を水管２２に水蜜に固
定するボルトである。
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、オイルを取り出す操作は全く同機であ
るが、通電加熱後、熱水を流し始るとき、第３図、第４
図において、熱水を矢印Ａ方向に送り、矢印Ｂ，Ｅ，Ｆ
と流し、この回路で、水及び冷却された熱水を追い出し
、第４図の電極上部出口での熱水温度が所定の温度まで
上昇したとき、水管２６の出口を閉じ、熱水がオイルサ
ンド層６内に流れるようにする。
ド層６を加熱し、オイルを取り出す操作は全く同機であ
るが、通電加熱後、熱水を流し始るとき、第３図、第４
図において、熱水を矢印Ａ方向に送り、矢印Ｂ，Ｅ，Ｆ
と流し、この回路で、水及び冷却された熱水を追い出し
、第４図の電極上部出口での熱水温度が所定の温度まで
上昇したとき、水管２６の出口を閉じ、熱水がオイルサ
ンド層６内に流れるようにする。
水管２６は熱水によるオイルサンド層６の加熱後、オイ
ルを採取する際には、流動抵抗となったり、あるいは採
油ポンプを使用する場合は、口径の大きいポンプが使用
できないという欠点となるので、抜出しておく方が能率
的である。
ルを採取する際には、流動抵抗となったり、あるいは採
油ポンプを使用する場合は、口径の大きいポンプが使用
できないという欠点となるので、抜出しておく方が能率
的である。
従って、この水管２６にはセントララィザ２７を設け、
水管２６の上部は水管２２とはフランジ接合とし、ボル
ト２８を抜くと簡単に取出せる構造となっている。この
発明は以上説明したように、水管２６を設けることによ
りオイルサンド層６に温度の高い熱水を供給することが
でき、効率の良い加熱を可能にし、採油の際は、水管２
６を簡単に抜き出せるために、水管２２を有効に使用で
き、採油能率を高めるという効果がある。
水管２６の上部は水管２２とはフランジ接合とし、ボル
ト２８を抜くと簡単に取出せる構造となっている。この
発明は以上説明したように、水管２６を設けることによ
りオイルサンド層６に温度の高い熱水を供給することが
でき、効率の良い加熱を可能にし、採油の際は、水管２
６を簡単に抜き出せるために、水管２２を有効に使用で
き、採油能率を高めるという効果がある。
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図及び第４図はこの発明の一実施例を示す断面図
である。 図において、３は電極、１５は主導管、２０は電気導体
、２２は水管、２６は水管２２内を貫通した水管である
。なお各図中同一符号は同一または相当部分を示す。第
１図 第２図 第３図 第４図
、第３図及び第４図はこの発明の一実施例を示す断面図
である。 図において、３は電極、１５は主導管、２０は電気導体
、２２は水管、２６は水管２２内を貫通した水管である
。なお各図中同一符号は同一または相当部分を示す。第
１図 第２図 第３図 第４図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 円管状の主導管、この主導管と絶縁して連結された
電極、上記主導管を貫通し上記電極と接続された電気導
体、上記主導管を貫通した第１の水管、この第１の水管
を貫通した第２の水管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 第２の水管は電極を貫通し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 第２の水管は第１の水管から抜き出し可能に構成さ
れていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載に
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 |
|---|---|---|---|
| JP7521180A JPS6015108B2 (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 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7521180A JPS6015108B2 (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 |
|---|---|
| JPS57868A JPS57868A (en) | 1982-01-05 |
| JPS6015108B2 true JPS6015108B2 (ja) | 1985-04-17 |
Family
ID=13569631
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7521180A Expired JPS6015108B2 (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) | JPS6015108B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61188401U (ja) * | 1985-05-16 | 1986-11-25 | ||
| JPS6299904U (ja) * | 1985-12-13 | 1987-06-25 | ||
| JPS63199501U (ja) * | 1987-06-15 | 1988-12-22 |
-
1980
- 1980-06-03 JP JP7521180A patent/JPS6015108B2/ja not_active Expired
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61188401U (ja) * | 1985-05-16 | 1986-11-25 | ||
| JPS6299904U (ja) * | 1985-12-13 | 1987-06-25 | ||
| JPS63199501U (ja) * | 1987-06-15 | 1988-12-22 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57868A (en) | 1982-01-05 |
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