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

2016 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14F04369
• Research Institution: Yamaguchi 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
• Project Period (FY): 2014-04-25 – 2017-03-31
• 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

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。