採油さいゆ（読よみ）サイユ（英語えいご表記ひょうき）oil production

油田ゆでんの地下ちかに存在そんざいする油層ゆそうから坑あな井いを通つうじて原油げんゆを地表ちひょうに採とり出だすこと。一般いっぱんに採油さいゆ工学こうがく（採油さいゆ技術ぎじゅつ）には，油層ゆそう中ちゅうの流体りゅうたいの流ながれを取とり扱あつかう油層ゆそう工学こうがく技術ぎじゅつ，坑あな井いの掘削くっさくや仕上しあげ法ほうに関かんするさく（鑿）井い技術ぎじゅつ，地表ちひょうでガスを分離ぶんりしたり，水分すいぶんや砂すなをはじめとする不純物ふじゅんぶつを除去じょきょするなどの処理しょりを行おこない，精油せいゆ所しょなどへ原油げんゆとして出荷しゅっかするまでの過程かていを扱あつかう処理しょり技術ぎじゅつなどが含ふくまれる。しかし狭せまい意味いみでの採油さいゆ技術ぎじゅつは，生産せいさん中ちゅうの油田ゆでんにおける坑あな井い管理かんりや地表ちひょう施設しせつの運転うんてん・保守ほしゅなどの生産せいさん操業そうぎょうに関かんする技術ぎじゅつのみを意味いみする。

採油さいゆ効率こうりつ

原油げんゆは一般いっぱんに，油層ゆそう岩がんの岩いわ粒つぶの間あいだにできる狭せまいすきまに蓄積ちくせきされた状態じょうたいになって存在そんざいし，高こう圧あつ下かで水みずやガスと共存きょうぞんするのが普通ふつうである。このようにして存在そんざいする原油げんゆはとくに好条件こうじょうけんに恵めぐまれないかぎり，全ぜん埋蔵まいぞう量りょうの30～40%程度ていど以上いじょうを地上ちじょうに回収かいしゅうすることは一般いっぱんに困難こんなんなので，巨費きょひを投とうじて発見はっけんした原油げんゆを効率こうりつ的てきに回収かいしゅうすることは採油さいゆ技術ぎじゅつ上じょうの重大じゅうだいな課題かだいとなっている。そのために岩石がんせき中ちゅうにおける原油げんゆ，水みず，ガスの挙動きょどうについて，とくに運動うんどう学がく的てき見地けんちから研究けんきゅうが進すすめられ，発展はってん・体系たいけい化かされたのが油層ゆそう工学こうがくと呼よばれる技術ぎじゅつである。地下ちかに存在そんざいする原油げんゆの総量そうりょうを原始げんし埋蔵まいぞう量りょうと呼よび，これに対たいして地上ちじょうに回収かいしゅうできる原油げんゆ量りょうを可か採と埋蔵まいぞう量りょうという。この可か採と/原始げんし埋蔵まいぞう量りょうの比ひが原油げんゆの回収かいしゅう率りつである。油層ゆそう工学こうがくの目的もくてきを簡単かんたんにいえば，油層ゆそうの特性とくせいに応おうじ，油層ゆそう内ないでの流体りゅうたいの挙動きょどうを分析ぶんせきすることにより，原油げんゆの回収かいしゅう率りつの向上こうじょうのための手段しゅだんを見みいだすことにある。採油さいゆ効率こうりつは一般いっぱんに，この回収かいしゅう率りつの意味いみのほかに油田ゆでんの生産せいさん性せいを意味いみする場合ばあいもある。

回収かいしゅう率りつの向上こうじょう

回収かいしゅう率りつは油層ゆそうの特性とくせいによって，大おおきく異ことなる。また同様どうようの油層ゆそう特性とくせいでも，油層ゆそう内ない流体りゅうたいが本来ほんらいもつ排はい油ゆエネルギーをいかに有効ゆうこうに利用りようするかで大おおきな差さが生しょうずる。さらに本来ほんらいの排はい油ゆエネルギーに加くわえて，人工じんこう的てきに水みずや天然てんねんガスを圧入あつにゅうすることにより，油層ゆそう内ない排はい油ゆエネルギーを増加ぞうかさせて回収かいしゅう率りつの向上こうじょうを図はかる方法ほうほうがある。これを一般いっぱんに二に次じ回収かいしゅう法ほうという。最近さいきんでは排はい油ゆエネルギー増加ぞうかの手段しゅだんとして，界面かいめん活性かっせい剤ざいを加くわえた特殊とくしゅ流体りゅうたいを圧入あつにゅうしたり，油層ゆそうを加熱かねつするなど種々しゅじゅのさらに手ての込こんだ方法ほうほうが応用おうようされている。これらの方法ほうほうを総称そうしょうして増進ぞうしん回収かいしゅう法ほうと呼よぶ。

油層ゆそう特性とくせい

一般いっぱんに地質ちしつ特性とくせい，油層ゆそう岩がん特性とくせい，流体りゅうたい特性とくせいの三みっつに大別たいべつされる。地質ちしつ特性とくせいとは，地質ちしつ構造こうぞうの形状けいじょうや広ひろがり，岩いわ相しょうの性質せいしつや分布ぶんぷ状じょう況きょう，断層だんそうや不ふ整合せいごう面めんの存在そんざいなどの地質ちしつ学がく的てき特徴とくちょうを意味いみする。油層ゆそう岩がん特性とくせいとは岩石がんせきの物理ぶつり的てき性質せいしつを意味いみする。流体りゅうたいの油層ゆそう内ない流動りゅうどうの観点かんてんから，岩石がんせきそのものあるいは岩石がんせき粒子りゅうしのもつ性質せいしつよりは，むしろ岩石がんせき粒子りゅうし間あいだの狭せまいすきまである孔あな隙すきの物理ぶつり的てき性質せいしつに力点りきてんが置おかれている。油層ゆそう岩がん特性とくせいを示しめす指標しひょうの代表だいひょう的てきなものとして，孔あな隙すき率りつ，浸透しんとう率りつ，飽和ほうわ率りつなどがある。流体りゅうたい特性とくせいとは，原油げんゆ，ガス，水みずの油層ゆそう内ない流体りゅうたいが，圧力あつりょく，温度おんどの変化へんかに応おうじて示しめす相互そうごの溶解ようかいまたは分離ぶんり挙動きょどう，体積たいせき変化へんか，粘性ねんせい変化へんかなどを意味いみする。流体りゅうたい特性とくせいを表あらわす指標しひょうのいくつかを紹介しょうかいする。初期しょき状態じょうたいの油層ゆそう中ちゅうでは原油げんゆ中ちゅうにガスが溶解ようかいされており，生産せいさんが進すすむに伴ともない油層ゆそうの圧力あつりょくが低下ていかし，ある圧力あつりょくにおいて，溶解ようかいガスが分離ぶんりしはじめる。すなわち，この圧力あつりょく状態じょうたいで飽和ほうわ状態じょうたいに達たっしたことになる。この圧力あつりょく値ちを飽和ほうわ圧力あつりょくと呼よぶ。油層ゆそう圧力あつりょくが飽和ほうわ圧力あつりょくより低ひくい状態じょうたいでは，油層ゆそう中ちゅうにガス相しょうが形成けいせいされ，油層ゆそう内ないでの原油げんゆの流動りゅうどう現象げんしょうに大おおきな影響えいきょうを与あたえる。単位たんい容積ようせき当あたりの原油げんゆに溶解ようかいしているガス量りょうを溶解ようかいガス油比ゆびと呼よぶ。飽和ほうわ圧力あつりょく以下いかの油層ゆそう圧あつでは，圧力あつりょく低下ていかに伴ともない溶解ようかいガス油あぶら比ひも小ちいさくなる。原油げんゆの粘性ねんせいは一般いっぱんに，飽和ほうわ圧力あつりょく以下いかの油層ゆそう圧力あつりょくでは圧力あつりょくが高たかいほうが多おおくのガスを溶解ようかいしているので粘性ねんせいは低ひくく，飽和ほうわ圧力あつりょく以上いじょうの状態じょうたいでは溶解ようかいガス量りょうは変化へんかしないので，圧力あつりょくが高たかくなると粘性ねんせいも高たかい値ねを示しめす。すなわち飽和ほうわ圧力あつりょくにおいて原油げんゆは最もっとも低ひくい粘性ねんせいを示しめす。
→油層ゆそう

二に次じ回収かいしゅう法ほう

油層ゆそうから生産せいさん井いへの原油げんゆの排はい油ゆ過程かていを自然しぜんのエネルギーの働はたらきだけに頼たよる回収かいしゅう法ほうを一いち次じ回収かいしゅう法ほうという。この方法ほうほうでは大半たいはんの原油げんゆを取とり残のこしてしまう場合ばあいが多おおいため，人工じんこう的てきに水みずやガスを圧入あつにゅうして回収かいしゅう率りつを向上こうじょうさせる方法ほうほうが応用おうようされている。これを二に次じ回収かいしゅう法ほうという。水みずを圧入あつにゅうする水みず攻おさむ法ほうは歴史れきしも古ふるく，1930年ねんころからアメリカを中心ちゅうしんに，最もっとも広ひろく実施じっしされている。これは，圧入あつにゅうする流体りゅうたいとしては水みずが最もっとも安価あんかで豊富ほうふに得えられるし，取扱とりあつかいも容易よういであることによる。水みず攻おさむ法ほうを実施じっしするに当あたっては，生産せいさん井いのほかに水圧すいあつ入用いりようの坑あな井いが必要ひつようである。地表ちひょう設備せつびとしては，圧あつ入水じゅすいに溶存ようぞんしている酸素さんそ，バクテリア，浮遊ふゆう物ぶつを取とり除のぞくなどの処理しょり施設しせつが必要ひつようである。このように水みず攻おさむ法ほうの開始かいしに当あたっては余分よぶんな投資とうしが必要ひつようであり，その実施じっしにより期待きたいされる回収かいしゅう増ぞう油あぶら量りょうを十分じゅうぶん検討けんとうのうえ，実行じっこうの可否かひを判断はんだんする必要ひつようがある。水みず攻おさむ法ほうによる原油げんゆ回収かいしゅう率りつは水みずによる原油げんゆの置換ちかん効率こうりつにより左右さゆうされる。この置換ちかん効率こうりつはミクロ的てき置換ちかん効率こうりつとマクロ的てき容積ようせき掃攻率りつに分わけて考かんがえるのが普通ふつうである。圧あつ入水じゅすいが孔あな隙すき中ちゅうの狭せまい流りゅう路ろを通とおって原油げんゆと置換ちかんする過程かていで全量ぜんりょうをピストン状じょうに置換ちかんできるわけではなく，一部いちぶの原油げんゆが取とり残のこされる。ミクロ的てき置換ちかん効率こうりつは，掃攻孔あな隙すき中ちゅうでのこのような取残とりのこし原油げんゆ量りょうの割合わりあいを表あらわす指標しひょうである。一般いっぱんに粘性ねんせいが高たかく，流ながれにくい原油げんゆほど取残とりのこしが多おおく，置換ちかん効率こうりつは低ひくい。圧あつ入水じゅすいは水みず圧入あつにゅう井いから生産せいさん井いの方向ほうこうへ孔あな隙すき中ちゅうの流りゅう路ろを通とおって，原油げんゆと置換ちかんしながら流ながれるが，両りょう坑あな井いの間あいだには流ながれやすい流りゅう路ろもあれば，流ながれにくい流りゅう路ろもある。このため，すべての孔あな隙すきを水みずで掃攻するのは困難こんなんであり，水みずが通とおらない孔あな隙すき部分ぶぶんの原油げんゆは置換ちかんされないで取とり残のこされる。マクロ的てき容積ようせき掃攻率りつは油層ゆそうの孔あな隙すき量りょうと水みずで掃攻された孔あな隙すき量りょうの比率ひりつで表あらわされ，油層ゆそう岩がん特性とくせいが不ふ均質きんしつであれば低ひくい掃攻率りつを示しめす。また圧入あつにゅう井いと生産せいさん井いの相対そうたい位置いちを適正てきせい配置はいちにすることにより，この掃攻率りつの改善かいぜんに役立やくだつ。水みず攻おさむ法ほうの回収かいしゅう効率こうりつは，上述じょうじゅつの置換ちかん効率こうりつと容積ようせき掃攻率りつを乗じょうじて求もとめられる。

　水みずの代かわりに天然てんねんガスを圧入あつにゅうするガス圧入あつにゅう法ほうは，原油げんゆとの置換ちかんに対たいする基本きほん的てき考かんがえ方かたにおいては水みず攻おさむ法ほうと同様どうようである。しかしガスの粘性ねんせいは水みずの粘性ねんせいに比くらべ極端きょくたんに小ちいさく，油層ゆそう中ちゅうをガスが先行せんこうして流ながれ，多おおくの原油げんゆを取とり残のこしてしまう場合ばあいが多おおい。そのため特殊とくしゅな場合ばあいを除のぞき，ガス圧入あつにゅう法ほうでは水みず攻おさむ法ほうに比くらべ，低ひくい回収かいしゅう効率こうりつしか得えられない傾向けいこうがある。このためガス圧入あつにゅう法ほうは水みず攻おさむ法ほうほど広範囲こうはんいには採用さいようされていないが，立地りっち条件じょうけんが悪わるく水源すいげんが得えられない油田ゆでんとか，ガスの販売はんばい先さきが当面とうめん得えられないために原油げんゆに伴ともなって生産せいさんされる随伴ずいはんガスを保存ほぞんの目的もくてきを兼かねて再さい圧入あつにゅうする場合ばあいなどに多おおく採用さいようされている。

増進ぞうしん回収かいしゅう法ほうenhanced oil recovery

略りゃくしてEORともいわれる。水みず攻おさむ法ほうやガス圧入あつにゅう法ほうは歴史れきしも古ふるく，技術ぎじゅつ的てきにも確立かくりつされた方法ほうほうといえる。最近さいきんでは，さらに複雑ふくざつな方法ほうほうで，より多おおくの原油げんゆを回収かいしゅうする試こころみがなされている。それらを総称そうしょうして増進ぞうしん回収かいしゅう法ほうというが，そのうちおもなものは熱ねつ回収かいしゅう法ほう，ガス・ミシブル攻おさむ法ほう，ケミカル攻おさむ法ほうに大別たいべつされる。熱ねつ回収かいしゅう法ほうは熱ねつエネルギーを油層ゆそうに与あたえ，油層ゆそう中ちゅうの原油げんゆの粘性ねんせいを低下ていかさせて回収かいしゅう率りつの向上こうじょうを図はかる方法ほうほうで，もともと粘性ねんせいの高たかい重じゅう質しつ油ゆの回収かいしゅうに効果こうか的てきである。熱ねつエネルギーを油層ゆそうに与あたえる方法ほうほうは二ふたつに大別たいべつされる。第だい1の方法ほうほうは地上ちじょうで発生はっせいさせた熱ねつエネルギーを圧入あつにゅう井いを通とおして油層ゆそう内ないに与あたえる方法ほうほうで，圧入あつにゅう流体りゅうたいには水蒸気すいじょうきまたは熱ねつ水すいが用もちいられる。第だい2の方法ほうほうは油層ゆそう中ちゅうの原油げんゆの一部いちぶを油層ゆそう内ないで燃焼ねんしょうさせることにより熱ねつエネルギーを発生はっせいさせる方法ほうほうで，火ひ攻おさむ法ほうと呼よばれる。この場合ばあい，燃焼ねんしょうのため圧入あつにゅう井いを通とおして空気くうきを連続れんぞく的てきに油層ゆそう中ちゅうへ圧入あつにゅうする必要ひつようがある。ガス・ミシブル攻おさむ法ほうは油層ゆそう中ちゅうへガスを圧入あつにゅうし，原油げんゆと置換ちかんする点てんは通常つうじょうのガス圧入あつにゅう法ほうと同様どうようである。通常つうじょうのガス圧入あつにゅう法ほうでは置換ちかんされる原油げんゆと置換ちかんするガスが液えき相しょうと気き相しょうの2相そう状態じょうたいであるが，比較的ひかくてき軽質けいしつの原油げんゆを埋蔵まいぞうする油層ゆそう中ちゅうに比重ひじゅうの大おおきいガスを圧入あつにゅうすると，高こう圧力あつりょく下かではガスと原油げんゆの接触せっしょく面めんでは両者りょうしゃが1相そう状態じょうたい（ミシブル状態じょうたい）になる。このような状態じょうたいで置換ちかんが進すすめば，圧入あつにゅうガスが原油げんゆを取とり残のこして生産せいさん井いのほうへ先行せんこうする現象げんしょうがなくなり，置換ちかん効率こうりつが向上こうじょうする。この方法ほうほうに利用りようされる圧入あつにゅうガスは，プロパンやブタン分ぶんを多おおく含ふくんだ炭化たんか水素すいそガスであるが，最近さいきんでは炭酸たんさんガスの利用りようも多おおくなっている。ケミカル攻おさむ法ほうは，水みず攻おさむ法ほうの圧あつ入水じゅすいに界面かいめん活性かっせい剤ざいなどの化学かがく薬品やくひんや軽油けいゆを添加てんかし，原油げんゆと圧あつ入水じゅすいとの間あいだの界面かいめん張力ちょうりょくを低ひくくしたり，ポリマーと呼よばれる高分子こうぶんし化合かごう物ぶつを添加てんかして原油げんゆと圧あつ入水じゅすいの粘性ねんせいのちがいを小ちいさくすることにより置換ちかん効率こうりつを向上こうじょうさせる方法ほうほうである。これらの方法ほうほうのほかに，特殊とくしゅなバクテリアを油層ゆそう内ないで繁殖はんしょくさせ，その際さいに発生はっせいする熱ねつ，ガスあるいは油あぶらの粘性ねんせい低下ていかなどの効果こうかによる方法ほうほう，油層ゆそう内ないで核かく物質ぶっしつを爆発ばくはつさせ油層ゆそうを大おおきな空洞くうどうにしてしまう方法ほうほうなど，種々しゅじゅの方法ほうほうが提案ていあんされているが，まだ実験じっけん段階だんかい以前いぜんのものが多おおい。

生産せいさん性せいの向上こうじょう

油田ゆでんの生産せいさん性せい向上こうじょうには，坑あな井いの生産せいさん能力のうりょくと地表ちひょう設備せつびの操業そうぎょう効率こうりつの両面りょうめんを考慮こうりょする必要ひつようがある。

坑あな井いの生産せいさん能力のうりょく

坑あな井いの生産せいさん性せいを高たかく維持いじできれば，少すくない坑あな井い数すうで目標もくひょう生産せいさんレートを達成たっせいできるわけである。油田ゆでんの開発かいはつにおいては一般いっぱんに坑あな井い掘削くっさくに多額たがくの費用ひようを要ようする点てんからも，その経済けいざい効果こうかは大おおきい。この生産せいさん能力のうりょく向上こうじょう法ほうには坑あな井い刺激しげき法ほうと人工じんこう採油さいゆ法ほうの2種しゅの方法ほうほうがある。坑あな井い刺激しげき法ほうは，坑あな井い周辺しゅうへんの油層ゆそう岩がん特性とくせいを改あらため質ただして，油層ゆそうから坑あな井いへの原油げんゆの流入りゅうにゅう量りょうを増加ぞうかさせることを目的もくてきとしている。現在げんざい多おおく用もちいられている方法ほうほうには酸さん処理しょり法ほうと水圧すいあつ破砕はさい法ほうがある。前者ぜんしゃは，油層ゆそう部ぶに塩酸えんさんまたはフッ化か水素すいそ酸さんなどの酸性さんせい物質ぶっしつを坑あな井い仕上しあげ時じに圧入あつにゅうして，坑あな井い周辺しゅうへんの油層ゆそうの岩石がんせき粒子りゅうしを溶解ようかいし，原油げんゆの流りゅう路ろを広ひろげる方法ほうほうである。後者こうしゃは，坑あな井い仕上しあげ時じに高こう圧あつ流体りゅうたいを圧入あつにゅうし，坑あな井い周辺しゅうへんの油層ゆそう岩がんを破砕はさいして割われ目めをつくり，同時どうじに送おくり込こんだ支持しじ材ざいによって割われ目めのふさがるのを防止ぼうしし，原油げんゆの流りゅう路ろを広ひろげる方法ほうほうである。人工じんこう採油さいゆ法ほうとは，油層ゆそうの圧力あつりょくが低下ていかすると，原油げんゆを坑あな底そこから地表ちひょうへ押おし上あげるのが困難こんなんになり，生産せいさん量りょうが低下ていかしたり停止ていししたりするので，この場合ばあい，人工じんこう的てきに坑あな底そこの原油げんゆをくみ上あげることにより，生産せいさん量りょうを増加ぞうかさせる方法ほうほうをいう。人工じんこう採油さいゆ法ほうはガスリフト採油さいゆとポンプ採油さいゆに大別たいべつされる。前者ぜんしゃは，圧縮あっしゅくガスを坑あな底そこに送おくり込こみ，坑あな底そこにたまった原油げんゆと混合こんごうした状態じょうたいで坑あな井内いないを上昇じょうしょうさせ，この間あいだのガスの膨張ぼうちょうエネルギーにより原油げんゆをくみ上あげる方法ほうほうである。後者こうしゃのポンプ採油さいゆは，坑あな底そこに降下こうかしたポンプを運転うんてんして原油げんゆをくみ上あげる方法ほうほうである。この方法ほうほうには，地表ちひょうの上下動じょうげどうをサッカーロッドと呼よばれる細ほそい鉄棒てつぼうで坑あな底そこのポンプの上下動じょうげどうに伝達でんたつするサッカーロッドポンプ，坑あな底そこに多段ただん式しきタービンポンプを降下こうかし，電力でんりょくにより駆動くどうするサブマーシブルポンプ，プランジャー型がたポンプを降下こうかし，地表ちひょうから油圧ゆあつパイプにより伝達でんたつされる油圧ゆあつで駆動くどうするハイドロリックポンプの3種しゅの型式けいしきがある。

地表ちひょう設備せつびの操業そうぎょう効率こうりつ

地表ちひょう設備せつびの役割やくわりには，多数たすうの坑あな井いから原油げんゆを処理しょり基地きちに集あつめる集しゅう油ゆ機能きのう，原油げんゆを天然てんねんガスと分離ぶんりし，さらに水みずその他たの不純物ふじゅんぶつを除去じょきょする処理しょり機能きのう，貯蔵ちょぞう機能きのうおよびパイプラインやタンカー輸送ゆそうのための出荷しゅっか機能きのうがある。これらを果はたすのに必要ひつような諸しょ設備せつびに加くわえ，宿舎しゅくしゃ，事務所じむしょ，倉庫そうこ，鉄工てっこう所しょ，発電はつでん所しょ，飛行場ひこうじょう，港湾こうわん，通信つうしん設備せつびなどの付帯ふたい設備せつびが周辺しゅうへん環境かんきょうに応おうじ必要ひつようとなる。さらに二に次じ回収かいしゅうや増進ぞうしん回収かいしゅう法ほうのための各種かくしゅ設備せつびが追加ついか的てきに必要ひつようになる。これらの設備せつびを安全あんぜんかつ効率こうりつ的てきに運転うんてんするには，建設けんせつ段階だんかいにおいて油田ゆでんの能力のうりょくを適切てきせつに把握はあくするとともに，将来しょうらいの生産せいさん挙動きょどうの変化へんかにも対応たいおうできる柔軟じゅうなん性せいのある設備せつびの設計せっけいが重要じゅうようである。さらに生産せいさん段階だんかいにおいては設備せつびの運転うんてん・保守ほしゅに必要ひつようなデータに加くわえ，油層ゆそうの管理かんりに必要ひつような地下ちかのデータも十分じゅうぶん収集しゅうしゅうし，適正てきせいな生産せいさん管理かんりを実施じっしする必要ひつようがある。
→石油せきゆ　→油田ゆでん
執筆しっぴつ者しゃ：和田わだ 恭彦やすひこ