| 研究概要 |
石油・天然ガス井やメタンハイドレート(MH)井に対してアブレシブジェット(AWJ)を適用するために深度1000m以深において、鋼管に穿孔可能なAWJノズルヘッドを開発することを目的として,H16年度には,高圧ガスボンベをノズルヘッドに付帯させたAWJノズルヘッドの開発を行った.高圧水環境下において,ガスおよびアブレシブの供給ができることを瞬間写真撮影と穿孔試験により確認した.H17年度には圧力容器外部からのガス供給機構を構築し,長時間のガス供給を行える実験システムとした.十分なガス供給のもとで,気膜AWJの瞬間写真撮影および穿孔試験を実施した.本研究で得られた主な研究成果は以下の通りである.
1.アブレシブタンクおよびガスボンベを付帯し,高圧水の圧力により作動するガス噴射機構およびウォータージェット(WJ)のアスピレータ作用によるアブレシブ供給機構を備えた気膜AWJノズルヘッドを開発した.
2.環境圧力6MPaの高圧水中下に吐出圧力68.7MPaのWJを噴射することにより,0.5MPaの低圧窒素ガスを吹き込むことが可能である.このことは,本技術がMH生産技術や二酸化炭素の海洋貯留隔離技術へ応用できることを示唆している.
3.高圧水中下における気膜AWJの瞬間写真撮影を行い,気膜AWJのウォータージェット,アブレシブ,ガス,キャビテーションおよび環境水の混合室,アブレシブノズル内および噴射後における挙動を明らかにした.
4.高圧水中下における気膜AWJによる鋼管の穿孔試験を行い,穿孔性能に及ぼす環境圧力とガス流量の影響を明らかにした.環境圧力に依らず,ガス供給により穿孔性能がやや向上することを明らかにした.
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