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深海底におけるメタンハイドレートの長期生産可能な手法の開発

Research Project

Project/Area Number 14F04369
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section外国
Research Field Geotechnical engineering
Research InstitutionYamaguchi University

Principal Investigator

兵動 正幸  山口大学, 創成科学研究科, 教授(特命) (40130091)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) LI YANGHUI  山口大学, 創成科学研究科, 外国人特別研究員
LI Yanghui  山口大学, 理工学研究科, 外国人特別研究員
Project Period (FY) 2014-04-25 – 2017-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000)
Fiscal Year 2016: ¥500,000 (Direct Cost: ¥500,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2014: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Keywordsメタンハイドレート / 砂 / 細粒分 / 生産試験 / 円筒模型実験 / 高圧平面ひずみ試験 / 減圧法 / 分解実験 / 平面ひずみ試験 / 海洋資源 / 深海底 / 地盤工学 / 模型実験 / 有限要素解析
Outline of Annual Research Achievements

メタンハイドレート(MH)生産模型実験装置をより効率的に稼働できるよう、供試体の高さを4cmに縮小し実験を行った。その結果、ホスト砂供試体作成に2日間、ハイドレート生成に10日間、水飽和に10日間、減圧法による実験に3日間で一回の実験が可能なように改良した。改良した実験装置で、メタンガスの代わりに二酸化炭素を用いて、細粒分含有率の異なるホスト砂にハイドレートを生成させ、まずハイドレート生成に伴う、供試体各地点の温度変化を調べた。その結果、ハイドレート生成に伴う温度上昇を確認できた。次に、間隙水圧をハイドレート安定領域よりも外になるまで減圧し、ハイドレートを分解する実験を行った。その結果、ハイドレートの分解に伴う温度の低下とガス圧の上昇を認めることが出来た。細粒分のないホスト砂の場合、供試体全体でほぼ一斉に分解が見られたが、細粒分含有率が高くなると、坑井より遠くなるほど減圧が遅れ、ハイドレートの分解にも遅れが見られた。これらの結果を、高圧平面ひずみせん断試験結果と比較を行ったところ、ほぼ同様の結果が認められた。また、細粒分含有率の高い試料のハイドレートの分解速度を速めるために、坑井から初期に加圧を行い、坑井周辺地盤を撹拌し、周辺の砂の粒度分布を再構成したところ、分解速度は上昇する傾向が認められた。高圧平面ひずみせん断試験装置を使って、加熱法によるハイドレート分解実験を行った。これは、下部ペデスタルに80°Cのヒーターを装着し行った。その結果、加熱だけでは供試体全体のハイドレートの分解はできず、下部から水流を加えると全体の分解が可能となった。このことから、減圧法と加熱法の併用がガスハイドレートの生産により有効であることが明らかとなった。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Annual Research Report
  • Research Products

    (1 results)

All 2015

All Presentation (1 results)

  • [Presentation] :Mechanical behaviour of methane hydrate bearing sands during gas production2015

    • Author(s)
      M. Hyodo, S. Kajiyama, A. Kato, A. Nishimura, Y. Nakata, N. Yoshimoto
    • Organizer
      XVI European Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering (ECSMGE 2015
    • Place of Presentation
      Edinburgh, Scotland, UK.
    • Year and Date
      2015-09-13 – 2015-09-17
    • Related Report
      2014 Annual Research Report

URL: 

Published: 2015-01-22   Modified: 2024-03-26  

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