JPS582317B2 - 油田用地下式蒸気プラントの起動・停止方法 - Google Patents
油田用地下式蒸気プラントの起動・停止方法Info
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- JPS582317B2 JPS582317B2 JP119479A JP119479A JPS582317B2 JP S582317 B2 JPS582317 B2 JP S582317B2 JP 119479 A JP119479 A JP 119479A JP 119479 A JP119479 A JP 119479A JP S582317 B2 JPS582317 B2 JP S582317B2
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- JP
- Japan
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- chamber
- water
- valve
- air
- boiler
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、油田において原油採収率向上のために該油田
へ加熱流体を圧入するに使用される油田用地下式蒸気プ
ラントの起動・停止方法に関するものである。
へ加熱流体を圧入するに使用される油田用地下式蒸気プ
ラントの起動・停止方法に関するものである。
加熱流体の圧入は特に粘性の高い石油(通常API度2
2以下)を産する油田に用いて大きな効果をあげること
ができる。
2以下)を産する油田に用いて大きな効果をあげること
ができる。
このような圧入方式において問題となることは、大量の
加熱流体を如何に熱効率良く圧入させるかである。
加熱流体を如何に熱効率良く圧入させるかである。
従来では地上の蒸気プラントにて発生させた蒸気を坑井
を通して圧入させているが、これによると蒸気の圧入途
中、すなわち地上から油層に至るまでの間に周囲の地層
に熱を奪われ、蒸気温度が低下してしまうことになる。
を通して圧入させているが、これによると蒸気の圧入途
中、すなわち地上から油層に至るまでの間に周囲の地層
に熱を奪われ、蒸気温度が低下してしまうことになる。
また地上でボイラにて蒸気を発生させたときには、その
際に生じた燃焼ガスの処理が環境汚染等から問題となる
。
際に生じた燃焼ガスの処理が環境汚染等から問題となる
。
これらを解決する方法として、坑井を通して油田用地下
ボイラを油層にまで降し、この位置で蒸気を発生させる
と共に、その際に生じる燃焼ガスも蒸気とともに油層に
圧入させる油田用地下式蒸気プラントが考えられる。
ボイラを油層にまで降し、この位置で蒸気を発生させる
と共に、その際に生じる燃焼ガスも蒸気とともに油層に
圧入させる油田用地下式蒸気プラントが考えられる。
しかしこの方式によると、多種の操作を確実に行なえる
か、起動直後から効率良く加熱流体を圧太し得るか、ボ
イラ耐圧部での耐酸化性をいかに考慮するか、地下ボイ
ラの昇降をいかに安全かつ容易に行なわせる、などの問
題点がある。
か、起動直後から効率良く加熱流体を圧太し得るか、ボ
イラ耐圧部での耐酸化性をいかに考慮するか、地下ボイ
ラの昇降をいかに安全かつ容易に行なわせる、などの問
題点がある。
本発明は上記諸問題点を一挙に解決し得る油田用地下式
蒸気プラントの起動・停止方法を提供するもので、以下
その一実施例を図面に基づいて説明する。
蒸気プラントの起動・停止方法を提供するもので、以下
その一実施例を図面に基づいて説明する。
第1図において1は油層で、地上2側から複数本の坑井
が掘られている。
が掘られている。
すなわち図においては2本の坑井を示し、一方をボイラ
挿入井3、他方を採油井4としている。
挿入井3、他方を採油井4としている。
両井3,4の下部には多数の貫通孔5,6が設けられる
。
。
7は油田用地下ボイラで、ボイラ挿入井3に吊下げ式で
挿入されて貫通孔5の部分に位置している。
挿入されて貫通孔5の部分に位置している。
この油田用地下ポイラ7には、ポンプ8を有する燃料供
給管9と、コンプレツサ10ならびにリザーバ11を有
する空気供給管12と、給水ポンプ13を有する給水管
14とが前記ボイラ挿入井3を通して接続している。
給管9と、コンプレツサ10ならびにリザーバ11を有
する空気供給管12と、給水ポンプ13を有する給水管
14とが前記ボイラ挿入井3を通して接続している。
前記採油井4には、採油ポンプ15を有する原油輸送管
16が挿入される。
16が挿入される。
前記油田用地下ボイラ7は第2図〜第12図に示すよう
に、小径部が下位のアンプル形状の水冷壁17を有し、
この水冷壁17内で上位大径部を加圧燃焼方式の燃焼室
18に形成すると共に、小径部下端に多数の燃焼ガス噴
射孔19を設けている。
に、小径部が下位のアンプル形状の水冷壁17を有し、
この水冷壁17内で上位大径部を加圧燃焼方式の燃焼室
18に形成すると共に、小径部下端に多数の燃焼ガス噴
射孔19を設けている。
前記水冷壁17の上端に燃焼室18に向くバーナ20が
設けられ、このバーナ20に燃料供給管9と空気供給管
12とが連通ずる。
設けられ、このバーナ20に燃料供給管9と空気供給管
12とが連通ずる。
前記水冷壁17を囲むように類似形状の外壁21が設け
られ、両壁17,21の間に水室22を形成している。
られ、両壁17,21の間に水室22を形成している。
外壁21は前記バーナ20や小径部防振用のスペーサ2
3などを介して前記水冷壁17に一体化され、また氷室
22の上端には前記給水管14が連通する。
3などを介して前記水冷壁17に一体化され、また氷室
22の上端には前記給水管14が連通する。
そして外壁21の小径部下端は、前記燃焼ガス噴射孔1
9群の上方において開口Dしている。
9群の上方において開口Dしている。
24は外壁21の小径部に固着した蒸気ドラム外壁で、
その内側に蒸気ドラム内壁25を設けて両壁24,25
間に加熱流体室26を形成している。
その内側に蒸気ドラム内壁25を設けて両壁24,25
間に加熱流体室26を形成している。
蒸気ドラム内壁25内に形成される蒸気ドラム室27内
に前記開口Dが位置し、これにより水室22と連通して
ボイラ水2Bを貯え得るべく構成してあり、さらにボイ
ラ水28内に前記燃焼ガス噴射孔19群が位置している
。
に前記開口Dが位置し、これにより水室22と連通して
ボイラ水2Bを貯え得るべく構成してあり、さらにボイ
ラ水28内に前記燃焼ガス噴射孔19群が位置している
。
29は蒸気ドラム室27の下端に連通すべく蒸気ドラム
内壁25に取付けたブロー兼リリーフバルブ、30は逆
止弁である。
内壁25に取付けたブロー兼リリーフバルブ、30は逆
止弁である。
31は蒸気ドラム室27の上端と加熱流体室26の上端
とを連通ずる加熱流体導管で周方向に複数本(実施例で
は4本)設けられ、夫々に蒸気ドラム圧力制御弁32と
逆止弁33とが設けられる。
とを連通ずる加熱流体導管で周方向に複数本(実施例で
は4本)設けられ、夫々に蒸気ドラム圧力制御弁32と
逆止弁33とが設けられる。
34は加熱流体噴射孔で、蒸気ドラム外壁24に多数設
けられる。
けられる。
35は燃焼ガス、36は燃焼ガス35と蒸気との混合流
体である加熱流体を示す。
体である加熱流体を示す。
37はボイラ7の位置決めと坑井上方への加熱流体36
の噴出を防止するためのガイドリングを示す。
の噴出を防止するためのガイドリングを示す。
前記燃料供給管9のポンプ8の下流には燃料弁38と逆
止弁39とがこの順で設けられ、そして空気供給管12
のリザーバ11の下流には空気弁40と逆市弁41とが
この順で設けられると共にその下流に空気抜弁42が分
岐配設され、さらに給水管14の給水ポンプ13の下流
には給水弁43と逆正弁44とがこの順で設けられる。
止弁39とがこの順で設けられ、そして空気供給管12
のリザーバ11の下流には空気弁40と逆市弁41とが
この順で設けられると共にその下流に空気抜弁42が分
岐配設され、さらに給水管14の給水ポンプ13の下流
には給水弁43と逆正弁44とがこの順で設けられる。
前記燃料供給管9と空気供給管12との間は、夫々の弁
間、すなわち38と39との間、ならびに40と41と
の間、を第1開閉弁45を有する第1連通管46で接続
している。
間、すなわち38と39との間、ならびに40と41と
の間、を第1開閉弁45を有する第1連通管46で接続
している。
さらに空気供給管12と給水管14との間は、夫々の弁
間、すなわち40と41との間、ならびに43と44と
の間、を第2開閉弁47を有する第2連通管48で接続
している。
間、すなわち40と41との間、ならびに43と44と
の間、を第2開閉弁47を有する第2連通管48で接続
している。
油田用地下ボイラ7はボイラ挿入井3内を吊下げ式で挿
入され、そして貫通孔5の部分に対向させられる。
入され、そして貫通孔5の部分に対向させられる。
この挿入時において燃焼室18、水室22、加熱流体室
26、蒸気ドラム室27は全て空であり、また挿入は各
管9,12,14や電気配線などを接続(継ぎ足し)な
がら行なわれる。
26、蒸気ドラム室27は全て空であり、また挿入は各
管9,12,14や電気配線などを接続(継ぎ足し)な
がら行なわれる。
所定の位置に挿入したのち、先ず空気抜弁42と給水弁
43を開とし、それ以外の弁32,38,40,45,
47を閉とした状態で給水ポンプ13を作動させる。
43を開とし、それ以外の弁32,38,40,45,
47を閉とした状態で給水ポンプ13を作動させる。
これにより給水は、給水管14、水室22を通って蒸気
ドラム室27に流入し、そして燃焼ガス噴射孔19を通
って燃焼室18に流入する。
ドラム室27に流入し、そして燃焼ガス噴射孔19を通
って燃焼室18に流入する。
このとき各室22,27.18の空気の大部分は空気供
給管12を逆流し、空気抜弁42から抜出されることに
なる。
給管12を逆流し、空気抜弁42から抜出されることに
なる。
また一部の空気は蒸気ドラム室27の上部に加圧状態で
残存する。
残存する。
これにより第2図に示すように、蒸気ドラム室27の大
部分と、水室22ならびに燃焼室18の全部とが給水に
より満たされる。
部分と、水室22ならびに燃焼室18の全部とが給水に
より満たされる。
次に第8図に示すように、制御弁32と空気弁40を開
とし、残りの弁38,42,43,45,47を閉とし
た状態でコンプレツサ10を作動させる。
とし、残りの弁38,42,43,45,47を閉とし
た状態でコンプレツサ10を作動させる。
これにより空気が空気供給管12を通して燃焼室18に
供給される。
供給される。
それに伴って燃焼室18内の給水が蒸気ドラム室27に
押出されるのであるが、ここで制御弁32が開であるこ
とから、蒸気ドラム室27上部の加圧空気ならびに余剰
給水は、導管31を通って加熱流体室26に流入したの
ち噴射孔34を通して排出される。
押出されるのであるが、ここで制御弁32が開であるこ
とから、蒸気ドラム室27上部の加圧空気ならびに余剰
給水は、導管31を通って加熱流体室26に流入したの
ち噴射孔34を通して排出される。
これにより燃焼室18がほぼ空になった頃に制御弁32
を閉じる。
を閉じる。
しかし空気供給は継続されていることから該空気は蒸気
ドラム室27の上部に加圧されながらたまる。
ドラム室27の上部に加圧されながらたまる。
したがってドラム圧力が高くなるのであるが、このドラ
ム圧力がブロー兼リリ−フバルブ29のセット圧力より
高くなったとき、第4図に示すようにこのブロー兼リリ
−フバルブ29を通して蒸気ドラム室21内の給水の一
部が排出され、以って該蒸気ドラム室27のボイラ水2
8の水位を所定の位置に定める。
ム圧力がブロー兼リリ−フバルブ29のセット圧力より
高くなったとき、第4図に示すようにこのブロー兼リリ
−フバルブ29を通して蒸気ドラム室21内の給水の一
部が排出され、以って該蒸気ドラム室27のボイラ水2
8の水位を所定の位置に定める。
次いで空気弁40、燃料弁38、制御弁32を微開にす
ると共に残りの弁42,43,45.47を閉とした状
態でバーナ20に点火(電気火花による)し、第5図に
示すように地下ボイラIを起動する。
ると共に残りの弁42,43,45.47を閉とした状
態でバーナ20に点火(電気火花による)し、第5図に
示すように地下ボイラIを起動する。
上述のような弁開閉状態において、燃焼室18および蒸
気ドラム室27内の空気を燃焼ガスおよび蒸気にてパー
ジする。
気ドラム室27内の空気を燃焼ガスおよび蒸気にてパー
ジする。
そして地下ボイラγの昇温・昇圧完了後、第6図に示す
ように燃料弁38、空気弁40、給1水弁43をいずれ
も全開し、制御弁32を含む燃焼装置および給水装置を
自動に切換えて定常運転を行なう。
ように燃料弁38、空気弁40、給1水弁43をいずれ
も全開し、制御弁32を含む燃焼装置および給水装置を
自動に切換えて定常運転を行なう。
すなわち給水によりボイラ水28を水室22から蒸気ド
ラム室21へと流入させると共に、燃料と空気との混合
体をバーナ20から噴射させて燃焼室18内で燃焼させ
ている。
ラム室21へと流入させると共に、燃料と空気との混合
体をバーナ20から噴射させて燃焼室18内で燃焼させ
ている。
この燃焼により水冷壁17を介して水室22内のボイラ
水28が予熱され、以って予熱されたボイラ水28が蒸
気ドラム室27に貯えられることになる。
水28が予熱され、以って予熱されたボイラ水28が蒸
気ドラム室27に貯えられることになる。
燃焼により生じた燃焼ガス35は噴射孔19から蒸気ド
ラム室27内のボイラ水28に向けて噴射される。
ラム室27内のボイラ水28に向けて噴射される。
この燃焼ガス35の熱をボイラ水28に直接に与える沸
騰熱伝達により蒸気を発生させる。
騰熱伝達により蒸気を発生させる。
この蒸気と燃焼ガス35とが混合した加熱流体36は上
昇し、そして導管31を通して加熱流体室26に導かれ
る。
昇し、そして導管31を通して加熱流体室26に導かれ
る。
そして加減流体36は噴射孔34を通して噴射され、貫
通孔5を通して油層1に圧入されて重質油を加熱軟化さ
せる。
通孔5を通して油層1に圧入されて重質油を加熱軟化さ
せる。
これにより粘度の低下した油層1内の原油は採油ポンプ
15により採油される。
15により採油される。
地下ボイラ7の停止と引上げは次のようにして行なわれ
る。
る。
すなわち先ず燃焼装置および給水装置を自動より手動に
切換える。
切換える。
次いで第7図に示すように燃料弁38を閉にすると同時
に第1開閉弁45を開として、空気を第1連通管46か
ら燃料供給管9に流入させる。
に第1開閉弁45を開として、空気を第1連通管46か
ら燃料供給管9に流入させる。
これにより燃料供給管9を空気にてパージしつつ燃焼せ
しめてバーナ20を消火する。
しめてバーナ20を消火する。
そして制御弁32と給水弁43を閉にする。
その後、第8図に示すように第1開閉弁45を閉にする
と共に第2開閉弁47を開として、空気を第2連通管4
Bから給水管14に流入させる。
と共に第2開閉弁47を開として、空気を第2連通管4
Bから給水管14に流入させる。
これにより水室22ならびに蒸気ドラム宿27に残存す
る給水およびボイラ水28をブロー兼リリ−フバルブ2
9を通して全て排出する。
る給水およびボイラ水28をブロー兼リリ−フバルブ2
9を通して全て排出する。
そして第9図に示すように全室18,22,27を空に
した状態で空気弁40および第2開閉弁47を閉とする
。
した状態で空気弁40および第2開閉弁47を閉とする
。
しかる後、各管9,12.14や電気配線などを取外し
つつ、地下ボイラTを油層1より地下2へ引上げる。
つつ、地下ボイラTを油層1より地下2へ引上げる。
上記実施例では挿入井3を利用して地下ボイラ7を油層
1まで降ろし、セットした後は地下ボイラIを油層1に
置いたままで運転を行ない。
1まで降ろし、セットした後は地下ボイラIを油層1に
置いたままで運転を行ない。
付近の別の採油井4から採油するスチームフラツド法を
示しているが、これは地下ボイラ7にて蒸気圧人を完了
し、この地下ボイラ7を地上2まで引上げたのち、同じ
坑井を通して採油ポンプ15を油層1まで降して採油を
行なうハファンドパフ法であってもよい。
示しているが、これは地下ボイラ7にて蒸気圧人を完了
し、この地下ボイラ7を地上2まで引上げたのち、同じ
坑井を通して採油ポンプ15を油層1まで降して採油を
行なうハファンドパフ法であってもよい。
また自動運転するためには、図示していないが給水、燃
料、空気の全てのラインに各種の制御装置が設けられる
。
料、空気の全てのラインに各種の制御装置が設けられる
。
さらに実施例では、燃料として原油などの液体燃料を使
用した場合を示したが、これは天然ガスなどの気体燃料
を使用してもよい。
用した場合を示したが、これは天然ガスなどの気体燃料
を使用してもよい。
この場合は空気ラインと同様に、ポンプでなくコンプレ
ツサとリザーバが必要となる。
ツサとリザーバが必要となる。
以上述べた本発明の油田用地下式蒸気プラントの起動・
停止方法によると次のような効果を期待し得る。
停止方法によると次のような効果を期待し得る。
O蒸気プラントの起動・停止を全て地上での操作で行な
うことができる。
うことができる。
0操作は、給水、燃料、および空気ラインに対する地上
での圧力操作および制御弁に対する電気信号による遠隔
操作のみでよく、極めて簡単に行なうことができ乞。
での圧力操作および制御弁に対する電気信号による遠隔
操作のみでよく、極めて簡単に行なうことができ乞。
0ボイラのドラム水位を設定して起動できるため、起動
直後から加熱流体(ガス体)のみの油層への圧入が可能
である。
直後から加熱流体(ガス体)のみの油層への圧入が可能
である。
0ボイラの起動と共に燃焼室および蒸気ドラム室内の空
気は次第に燃焼ガスおよび蒸気に置換される。
気は次第に燃焼ガスおよび蒸気に置換される。
したがって定常運転中は、バーナは低空気比(1.05
近辺)での燃焼が可能なため、ボイラ耐圧部には高温の
酸素がほとんど存在せず、ボイラ耐圧部の耐酸化性を考
慮する必要があまりない。
近辺)での燃焼が可能なため、ボイラ耐圧部には高温の
酸素がほとんど存在せず、ボイラ耐圧部の耐酸化性を考
慮する必要があまりない。
O運転停止に先立ち、空気圧を利用して燃料ラインをパ
ージする。
ージする。
したかつて地下ボイラを地上に引上げるに際して、燃料
が配管中に残留していないため極めで安全である。
が配管中に残留していないため極めで安全である。
またボイラ引上時の重量も低減され、所要動力も低減で
きる。
きる。
0給水ラインおよびボイラ本体も空気圧にてパージした
後、地上に引上げるため、引上時の重量は低減され、所
要動力も低減できる。
後、地上に引上げるため、引上時の重量は低減され、所
要動力も低減できる。
図面は本発明の一実施例を示し、第1図は全体の概略図
、第2図〜第9図は作動状態を示す要部の一部切欠正面
図、第10図は第6図におけるA−A断面図、第11図
は同B−B断面図、第12図は同C−C断面図である。 1・・・・・・油層、3・・・・・・ボイラ挿入丼、4
・・・・・・採油井、7・・・・・・油田用地下ボイラ
、9・・・・・・燃料供給管、12・・・・・・空気供
給管、14・・・・・・給水管、15・・・・・・採油
ポンプ、18・・・・・・燃焼室、19・・・・・・燃
焼ガス噴射孔、20・・・・・・バーナ、22・・・・
・・水室、26・・・・・・加熱流体室、27・・・・
・・蒸気ドラム室、28・・・・・・ボイラ水、29・
・・・・・ブロー兼リリーフバルブ、31・・・・・・
加熱流体導管、32・・・・・・蒸気ドラム圧力制御弁
、34・・・・・・加熱流体噴射孔、35・・・・・・
燃焼ガス、38・・・・・・燃料弁、40・・・・・・
空気弁、42・・・・・・空気抜弁、43・・・・・・
給水弁、45・・・・・・第1開閉弁、47・・・・・
・第2開閉弁。
、第2図〜第9図は作動状態を示す要部の一部切欠正面
図、第10図は第6図におけるA−A断面図、第11図
は同B−B断面図、第12図は同C−C断面図である。 1・・・・・・油層、3・・・・・・ボイラ挿入丼、4
・・・・・・採油井、7・・・・・・油田用地下ボイラ
、9・・・・・・燃料供給管、12・・・・・・空気供
給管、14・・・・・・給水管、15・・・・・・採油
ポンプ、18・・・・・・燃焼室、19・・・・・・燃
焼ガス噴射孔、20・・・・・・バーナ、22・・・・
・・水室、26・・・・・・加熱流体室、27・・・・
・・蒸気ドラム室、28・・・・・・ボイラ水、29・
・・・・・ブロー兼リリーフバルブ、31・・・・・・
加熱流体導管、32・・・・・・蒸気ドラム圧力制御弁
、34・・・・・・加熱流体噴射孔、35・・・・・・
燃焼ガス、38・・・・・・燃料弁、40・・・・・・
空気弁、42・・・・・・空気抜弁、43・・・・・・
給水弁、45・・・・・・第1開閉弁、47・・・・・
・第2開閉弁。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 夫々弁を有する燃料供給管と空気供給管と給水管と
を接続した油田用地下ボイラを油層に対向させ、地下側
の弁操作により、 0前記油田用地下ボイラの燃焼室と氷室と蒸気ドラム室
とに給水し、次いで燃焼室に空気を供給して該燃焼室内
の給水を排出すると共に蒸気ドラム室内のドラム水位を
一定とし、そして燃料を供給し点火燃焼させて起動させ
ること、0燃料供給を停止して空気にて燃料ラインをパ
ージしつつ燃焼せしめて消火し、次いで燃焼室と氷室と
蒸気ドラム室に空気を供給し残存水を排出して停止させ
ること、 とを特徴とする油田用地下式蒸気プラントの起動・停止
方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP119479A JPS582317B2 (ja) | 1979-01-08 | 1979-01-08 | 油田用地下式蒸気プラントの起動・停止方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP119479A JPS582317B2 (ja) | 1979-01-08 | 1979-01-08 | 油田用地下式蒸気プラントの起動・停止方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5595797A JPS5595797A (en) | 1980-07-21 |
JPS582317B2 true JPS582317B2 (ja) | 1983-01-14 |
Family
ID=11494640
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP119479A Expired JPS582317B2 (ja) | 1979-01-08 | 1979-01-08 | 油田用地下式蒸気プラントの起動・停止方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS582317B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57116891A (en) * | 1980-12-30 | 1982-07-21 | Kobe Steel Ltd | Method of and apparatus for generating steam on shaft bottom |
CA2505449C (en) * | 2005-04-27 | 2007-03-13 | Steve Kresnyak | Flue gas injection for heavy oil recovery |
-
1979
- 1979-01-08 JP JP119479A patent/JPS582317B2/ja not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS5595797A (en) | 1980-07-21 |
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