JPS6149095A - 地熱井の熱損失防止装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、地熱発電等に利用する地下の地熱流体を地上
に導く地熱井の熱損失防止装置に関する。

［背景技術とその問題点］ 一般に、地熱発電は、地下にあるマグマにより地下水等
が加熱されて貯溜している貯留層から、蒸気及び熱水に
若干の塩分を含んだ流体を地熱井を通して噴出させ、そ
の流体を地−ヒの坑口装置を経て気水分離装置へ送り、
ここで熱水、１１１分を除去し、残りの高温蒸気をター
ビンに導き、このタービンで駆動する発電機により電力
を発生させるものである。

従って、効率の良い発電を行なうためには、地下から噴
出される流体の有する熱エネルギをできるだけ失わない
ようにして、坑口装置へ送ることが望ましい。

しかしながら、地表付近は地下深部に比べて温度が低く
、かつ従来の地熱井はその温度の低い地表部分が、略同
心円状のケーシングパイプの間隙にセメントを打設した
だけの構造であるため、地熱流体が地上付近を通る際、
その低温層により熱エネルギの一部が奪われてしま・〉
欠点があった。

この為、地熱流体の熱エネルギをできるだけ失わないよ
うにして坑口装置へ送れる地熱井の熱損失防１Ｆ装置が
望まれていた。

［発明の目的］ 本発明の目的は、地熱流体が地熱井を通るとき、流体の
有する熱エネルギができるだけ失わないようにし、熱回
収を多く行える地熱井の熱損失防止装置を提供するにあ
る。

［問題点を解決するための手段および作用］本発明は、
地熱井において地表近傍の温度の低い地下浅部では地熱
井への地下水の流入及び地層の崩壊等を防止するため、
複数のケーシングパイプが略同心円状に配置されている
ことに着目してなされたもので、この同心状の複数のケ
ーシングパイプ間に、断熱材を設けることにより、地熱
井の特に坑口部分での熱の放散を防止して前記目的を達
成しようとするものである。

［実施例１ 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

図において、地熱井は、比較的地上に近い位置にあるケ
ーシングパイプ部１と、このケーシングパイプ部ｌの下
方で、地熱流体貯溜層へ至る裸坑部２とからなり、その
裸坑部２は、硬質な岩石等からなり、地層の崩壊等のお
それがないため、ケーシングパイプ等を挿入しない掘削
した構成そのままになっている。

前記ケーシングパイプ部１は、複数の直径の異なるパイ
プが略同心円状に配置されて構成され、具体的には、前
記流体貯溜層から地熱流体を地上に導く内側ケーシング
パイプとしての仕上げケーシングパイプ３と、この仕上
げケーシングパイプ３を保護するとともに、仕上げケー
シングパイプ３と適宜なセントラライザーで所定間隔を
保持された保護ケーシングパイプ４と、この保護ケーシ
ングパイプ４の外方に配置された地表面近傍の地表ケー
シングパイプ５とを有し、前記仕上ケーシングパイプ３
と保護ケーシングパイプ４との間には断熱材としての断
熱層６が設けられ、更に、各ケーシングパイプ３，４間
、４，５間及び各ケーシンクハイ７’３，４．５と地層
７間にセメント８を打設した構成である。この際、前記
断熱層６を構成する断熱材としては、グラスウール、ア
スベスト等が用いられる。

上記仕上げケーシングパイプ３は、例えば直径が９５７
８　インチ、長さが１６００ｍのもので、１本のパイプ
でもよいが、図示例は上下２木のパイプとして−Ｌ側の
仕上げケーシングパイプ３Ａの下端をすぼませて下側の
什−ヒげケーシングパイプ３Ｂの上端に嵌合させたもの
である。前記保護ケーシングパイプ４は、例えば直径が
１３３／８インチ、長さが９００ｍのもので、地表に突
出する上端部には口元管９を介して主弁１０につながっ
ている。前記地表ケーシングパイプ５は、例えば直径が
２０インチ、長さが７０ｍのもので、特に地表付近は土
砂等がくずれやすいので、これを防止するためのパイプ
である。

上記の構成からなる地熱井を形成する場合、例えば以下
の掘削手段により行なう。

地表から地表ケーシングパイプ５を挿入するに見合った
深さまで坑井を掘り、地表ケーシングパイプ５を挿入し
、次にこの掘削した穴底から更にこの穴より小さい径の
穴を掘って保護ケーシングパイプ４を挿入する。更に、
この保護ケーシングパイプ４を挿入した穴底からその穴
より小さい径の穴を掘って仕上げケーシングパイプ３Ａ
、３Ｂを挿入する。このとき、予め仕上げケーシングパ
イプ３Ａの外側に断熱層６をコーティング或いは被覆、
固定により取付け、保護ケーシングパイプ４の内側に降
下させ、所定位置に位置させる。ついで、セメント８を
各ケーシングパイプ３，４間、４，５間及び各ケーシン
グパイプ３，４．５と地層７間に打設し、セメント８を
硬化させるものである。

上述のような本実施例によれば、地熱井の内側ケーシン
グパイプである仕上げケーシングパイプ３の周囲に断熱
層６が取付けられて、ケーシングパイプ内の地熱流体と
低温地層とを遮断し、地熱流体の有する熱エネルギを損
失しないようにしたから、より多次の熱エネルギの回収
が可能になる効果がある。この際、地熱井の周囲の地層
７が湿潤である場合にはより一層効果がある。

なお、前記実施例では、仕上げケーシングパイプ３Ａの
外側に接して断熱層を設けたが、本発明はこれに限らず
、保護ケーシングパイプ４の内側に接して或いはそれら
の中間に設ける等、什」二げケーシングパイプ３とその
他のケーシングパイプ４．５の間隙であればどこに設け
てもよい、また、仕上げケーシングパイプ３と保護ケー
シング４との間に加えて保護ケーシング４の外周に断熱
層を設けてもよい、更に、断熱層の材質、形成方法は、
前述のようにグラスファイバ、アスベストによるもの、
或いはコーティング、被覆、固定によるものに限らず、
その細仕上げケーシングパイプ内の熱エネルギを損失し
ない材質、形成方法であれば、どのようなものでもよい
。

［発明の効果］ 本発明によれば、地熱流体が地熱井を通るとき、流体の
有する熱エネルギをできるだけ失われないようにし、熱
回収率の高い地熱井の熱損失防止装置を提供できるとい
う効果がある。

【図面の簡単な説明】

図は本発明に係る熱損失防止装置の一実施例を適用した
地熱井の縦断断面図である。 ｌ・・・ケーシング部、２・・・裸坑部、３・・・内側
ケーシングとしての仕上げケーシングパイプ、４・・・
外側ケーシングとしての保護ケーシングパイプ、６・・
・断熱材としての断熱層、８・・・セメント。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）地中に挿入され地熱流体を地上に導く内側ケーシ
   ングパイプと、この内側ケーシングパイプの外側に略同
   心円状に配置された外側ケーシングパイプと、前記両ケ
   ーシングパイプ間に設けられた断熱材とを具備したこと
   を特徴とする地熱井の熱損失防止装置。