• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

油層の地球化学的・微生物学的特性に合わせたテーラーメード型枯渇油田再生技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 17H01363
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 地球・資源システム工学
研究機関国立研究開発法人産業技術総合研究所

研究代表者

坂田 将  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 地質調査総合センター, 招聘研究員 (70357101)

研究分担者 玉木 秀幸  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 研究グループ長 (00421842)
眞弓 大介  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 地質調査総合センター, 主任研究員 (30549861)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
43,680千円 (直接経費: 33,600千円、間接経費: 10,080千円)
2020年度: 9,750千円 (直接経費: 7,500千円、間接経費: 2,250千円)
2019年度: 10,660千円 (直接経費: 8,200千円、間接経費: 2,460千円)
2018年度: 11,050千円 (直接経費: 8,500千円、間接経費: 2,550千円)
2017年度: 12,220千円 (直接経費: 9,400千円、間接経費: 2,820千円)
キーワード国内油田 / 原油分解メタン生成 / 微生物攻法 / バイオオーグメンテーション / バイオスティミュレーション / エネルギー増進回収 / 高温高圧培養実験 / 油層 / 環境微生物 / 原油分解 / メタン生成 / 酵母エキス / トルエン / 長鎖ノルマルアルカン / 枯渇油田 / 微生物 / エネルギー回収 / 地球化学 / 微生物学 / 分子生態学 / 原油分解メタン生成ポテンシャル / 安定培養化 / 枯渇油田再生 / 東北日本油ガス田 / 油層微生物 / 原油生分解 / メタン生成ポテンシャル / 炭化水素組成炭素同位体比 / 資源開発 / 原油 / メタン
研究成果の概要

油層の温度圧力条件を模擬する室内培養実験に基づいてバイオオーグメンテーションとスティミュレーションによる枯渇油田再生技術の有効性を検証した。地球化学的分析によって原油分解メタン生成ポテンシャルが認められた山形油田の生産水を集積培養し、原油分解微生物コミュニティを獲得した。同ポテンシャルが認められなかった秋田油田の生産水に、この微生物コミュニティと酵母エキスを加えて培養を行った結果、トルエン・n-アルカンの分解とともにメタンが多く生成された。以上の結果から、油層の地球化学的特性に応じてバイオオーグメンテーションとスティミュレーションを適用するテーラーメード型枯渇油田再生技術の有効性が実証された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究成果の学術的意義は、世界に先駆けて、油層環境を模擬する高温高圧条件で現場の微生物を培養し、原油からメタンが生成されるプロセスの再現に成功したことである。またバイオオーグメンテーションにより原油分解活性のない油層に同活性を誘起できることを実証したのも本研究が初めてである。本研究が志向する枯渇油田のエネルギー回収技術は、国内電力生産の3割以上を石油や天然ガスに依存する日本において新たなエネルギー資源の創成に導くものである。現場環境を模擬する培養試験でバイオオーグメンテーションの有効性を実証できたことは、本資源技術の実用化に向けた大きな前進であり、社会的ニーズに対応する研究成果である。

報告書

(5件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (26件)

すべて 2021 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (13件) (うち国際共著 4件、 査読あり 13件、 オープンアクセス 7件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 6件、 招待講演 4件)

  • [雑誌論文] Sakamoto S, Nobu MK, Mayumi D, Tamazawa S, Kusada H, Yonebayashi H, Iwama H, Ikarashi M, Wakayama T, Maeda H, Sakata S, Tamura T, Nomura N,2021

    • 著者名/発表者名
      Sakamoto S, Nobu MK, Mayumi D, Tamazawa S, Kusada H, Yonebayashi H, Iwama H, Ikarashi M, Wakayama T, Maeda H, Sakata S, Tamura T, Nomura N,
    • 雑誌名

      Syst. Appl. Microbiol.

      巻: 44 号: 1 ページ: 126154-126154

    • DOI

      10.1016/j.syapm.2020.126154

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Methanogenic crude oil degradation induced by an exogenous microbial community and nutrient injections2021

    • 著者名/発表者名
      Suda Konomi、Ikarashi Masayuki、Tamaki Hideyuki、Tamazawa Satoshi、Sakata Susumu、Haruo Maeda、Kamagata Yoichi、Kaneko Masanori、Ujiie Tomomi、Shinotsuka Yumi、Wakayama Tatsuki、Iwama Hiroki、Osaka Noriko、Mayumi Daisuke、Yonebayashi Hideharu
    • 雑誌名

      Journal of Petroleum Science and Engineering

      巻: 201 ページ: 108458-108458

    • DOI

      10.1016/j.petrol.2021.108458

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Unexpected diversity of acetate degraders in anaerobic membrane bioreactor treating organic solid waste revealed by high-sensitivity stable isotope probing2020

    • 著者名/発表者名
      Tomo Aoyagi, Tomohiro Inaba, Hidenobu Aizawa, Daisuke Mayumi, Susumu Sakata, Amine Charfi, Changwon Suh, Jong Hong Lee, Yuya Sato, Atsushi Ogata, Hiroshi Habe, Tomohiro Hori
    • 雑誌名

      Water Research

      巻: 176 ページ: 115750-115750

    • DOI

      10.1016/j.watres.2020.115750

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Microbial methane production and oxidation in the Holocene mud beneath the Kanto Plain of central Japan2020

    • 著者名/発表者名
      Hideyoshi Yoshioka, Mio Takeuchi, Susumu Sakata, Hiroshi A. Takahashi, Manabu Takahashi, Susumu Tanabe, Takeshi Hayashi, Akihiko Inamura, Masaya Yasuhara
    • 雑誌名

      Geochemical Journal

      巻: 54 号: 4 ページ: 243-254

    • DOI

      10.2343/geochemj.2.0597

    • NAID

      130007891325

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cultivation Renaissance in the Post-Metagenomics Era: Combining the New and Old2019

    • 著者名/発表者名
      Tamaki Hideyuki
    • 雑誌名

      Microbes and environments

      巻: 34 号: 2 ページ: 117-120

    • DOI

      10.1264/jsme2.ME3402rh

    • NAID

      130007668647

    • ISSN
      1342-6311, 1347-4405
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Improvement of terrestrial groundwater sampling method affects microbial community analysis2019

    • 著者名/発表者名
      Akio Ueno, Satoshi Tamazawa, Shuji Tamamura, Noritaka Aramaki, A. K. M. Alam Badrul, Takuma Murakami, Shinji Yamaguchi, Junya Yamagishi, Hideyuki Tamaki, Daisuke Mayumi, Takeshi Naganuma & Katsuhiko Kaneko
    • 雑誌名

      Geomicrobiology Journal

      巻: 36 号: 4 ページ: 303-316

    • DOI

      10.1080/01490451.2018.1534900

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Diversity and geochemical community assembly processes of the living rare biosphere in a sand-and-gravel aquifer ecosystem in the Midwestern United States2019

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto K, Hackley CK, Kelly RW, Panno VS, Sekiguchi Y, Sanford RA, Liu WT, Kamagata Y, Tamaki H
    • 雑誌名

      Sci. Rep.

      巻: 9 号: 1 ページ: 1-11

    • DOI

      10.1038/s41598-019-49996-z

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Microbial community structure in deep natural gas-bearing aquifers subjected to sulfate-containing fluid injection2019

    • 著者名/発表者名
      Katayama Taiki、Yoshioka Hideyoshi、Yamanaka Toshiro、Takeuchi Mio、Muramoto Yoshiyuki、Usami Jun、Ikeda Hidefumi、Sakata Susumu
    • 雑誌名

      Journal of Bioscience and Bioengineering

      巻: 127 号: 1 ページ: 45-51

    • DOI

      10.1016/j.jbiosc.2018.06.013

    • NAID

      40021783370

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Possible cross-feeding pathway of facultative methylotroph Methyloceanibacter caenitepidi Gela4 on methanotroph Methylocaldum marinum S8.2019

    • 著者名/発表者名
      Mio Takeuchi, Haruka Ozaki, Satoshi Hiraoka, Yoichi Kamagata, Susumu Sakata, Hideyoshi Yoshioka, and Wataru Iwasaki.
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 14 号: 3 ページ: e0213535-e0213535

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0213535

    • NAID

      120007128121

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 天然ガス・石油の成因と微生物の寄与に関する有機地球化学的研究2018

    • 著者名/発表者名
      坂田将
    • 雑誌名

      Researches in Organic Geochemistry

      巻: 34 ページ: 1-13

    • NAID

      130007607929

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 微生物原油分解EORフィールドパイロットに向けて~微生物培養実験からパイロット計画策定まで~2018

    • 著者名/発表者名
      岩間弘樹,五十嵐雅之,若山樹,米林英治,眞弓大介,前田治男,須田好,玉木秀幸,坂田将,鎌形洋一
    • 雑誌名

      石油技術協会誌

      巻: 83 ページ: 455-460

    • NAID

      130007966700

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Petrothermobacter organivorans gen. nov., sp. nov., a novel thermophilic, strictly anaerobic bacterium of the phylum Deferribacteres isolated from a deep subsurface oil reservoir2017

    • 著者名/発表者名
      73.Tamazawa S, Mayumi D, Mochimaru H, Sakata S, Maeda H, Wakayama T, Ikarashi M, Kamagata Y, Tamaki H
    • 雑誌名

      Int. J. Syst. Evol. Microbiol.

      巻: 67 号: 10 ページ: 3982-3986

    • DOI

      10.1099/ijsem.0.002234

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Origin of methane-rich natural gas at the West Pacific convergent plate boundary2017

    • 著者名/発表者名
      Sano Y., Kinoshita N., Kagoshima T., Takahata N., Sakata S., Toki T., Kawagucci S., Waseda A., Lan T., Wen H., Chen A., Yang T. F., Guodong Z., Tomonaga Y., Roulleau E., Pinti D. L.
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 7 号: 1 ページ: 15646-15646

    • DOI

      10.1038/s41598-017-15959-5

    • NAID

      120006383299

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 深部地下圏でメトキシ芳香族化合物分解を担う新規共生細菌の生存戦略2021

    • 著者名/発表者名
      坂本幸子、Nobu Masaru Konishi、眞弓大介、玉澤聡、中原望、草田裕之、米林英治、岩間弘樹、五十嵐雅之、若山樹、前田治男、坂田将、田村具博、野村暢彦、鎌形洋一、玉木秀幸
    • 学会等名
      日本農芸化学会2021年度大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 深部地下圏でメトキシ芳香族化合物分解を担う新規共生細菌の発見及び生存戦略の解明2021

    • 著者名/発表者名
      坂本幸子、Nobu Masaru Konishi、眞弓大介、玉澤聡、中原望、草田裕之、米林英治、岩間弘樹、五十嵐雅之、若山樹、前田治男、坂田将、田村具博、野村暢彦、鎌形洋一、玉木秀幸
    • 学会等名
      第15回日本ゲノム微生物学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Potential and mechanisms of methane production by subsurface microorganisms in oil and gas fields.2019

    • 著者名/発表者名
      Susumu Sakata
    • 学会等名
      8th Congress of European Microbiologists (FEMS 2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Enhancement of methanogenic crude oil degaradation using organic nutrients toward biotechnology applications in oil reservoirs.2019

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Mayumi, Konomi Suda, Hideyuki Tamaki, Haruo Maeda, Yoichi Kamagata, Susumu Sakata, Hiroki Iwama, Masayuki Ikarashi, Tatsuki Wakayama and Hideharu Yonebayashi
    • 学会等名
      7th International Symposium on Applied Microbiology and Molecular Biology in Oil Systems
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Field Application of Bio-Augmentation processes for Microbial Enhance Oil Recovery Targeting Depleted Oil Field2019

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Iwama, Masayuki Ikarashi, Tatsuki Wakayama, Hideharu Yonebayashi, Daisuke Mayumi, Haruo Maeda, Konomi Suda, Hideyuki Tamaki, Susumu Sakata, Youichi Kamagata
    • 学会等名
      7th International Symposium on Applied Microbiology and Molecular Biology in Oil Systems
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 地下微生物が石炭をメタンに変換するポテンシャルとメカニズム2019

    • 著者名/発表者名
      坂田 将
    • 学会等名
      平成30年度石油技術協会春季講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 天然ガスや石油の根源物質としての地下圏有機物2019

    • 著者名/発表者名
      坂田 将
    • 学会等名
      日本腐植物質学会第 35 回講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 石炭を直接利用するメタン菌の新たなメタン生成経路2018

    • 著者名/発表者名
      眞弓大介, 持丸華子, 玉木秀幸, 山本京祐, 吉岡秀佳, 鈴木祐一郎, 鎌形洋一, 坂田将
    • 学会等名
      日本地球化学会第65回年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 微生物原油分解EORフィールドパイロットに向けて~微生物培養実験からパイロット計画策定まで~2018

    • 著者名/発表者名
      岩間弘樹,五十嵐雅之,若山樹,米林英治,眞弓大介,前田治男,須田好,玉木秀幸,坂田将,鎌形洋一
    • 学会等名
      平成30年度石油技術協会春季講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Realization of ULTRG (Unrecoverable Liquid fuels To Recoverable Gaseous fuels) as an innovative Microbial EOR2017

    • 著者名/発表者名
      前田治男,五十嵐雅之,眞弓大介,坂田将,飯田剛史,大坂典子
    • 学会等名
      2017年SPEサウジアラビア支部年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Realization of subsurface methanogenic oil degradation system― Important role of porous environment and nutrients2017

    • 著者名/発表者名
      五十嵐雅之,若山樹,前田治男,米林英治,飯田剛史,大坂典子,眞弓大介,玉澤聡,玉木秀幸,坂田将,鎌形洋一
    • 学会等名
      6th International Symposium on Applied Microbiology and Molecular Biology in Oil Systems
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Geochemical analyses can contribute to search hydrocarbon degrading microbes for new conceptual enhanced oil recovery2017

    • 著者名/発表者名
      米林英治,前田治男,五十嵐雅之,若山樹,眞弓大介,玉澤聡,玉木秀幸,坂田将,白井良和,大坂典子
    • 学会等名
      28th International Meeting on Organic Geochemistry
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 原油分解メタン生成のフィールドへの適用に向けた検討2017

    • 著者名/発表者名
      岩間弘樹,五十嵐雅之,若山樹,前田治男,米林英治,眞弓大介,玉木秀幸,坂田将,鎌形洋一,飯田剛史,五味保城
    • 学会等名
      2017年石油学会秋季討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

URL: 

公開日: 2017-04-28   更新日: 2022-03-04  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi