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個別要素法によるメタンハイドレート生産中の砂の変形挙動の要因の評価

研究課題

研究課題/領域番号 17H06899
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分補助金
研究分野 地盤工学
研究機関山口大学

研究代表者

梶山 慎太郎  山口大学, 大学院創成科学研究科, 助教 (50803532)

研究期間 (年度) 2017-08-25 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードメタンハイドレート / 個別要素法 / 地盤変形
研究成果の概要

メタンハイドレート(MH)を含有する砂の分解時の変形挙動を実験的,解析的に評価した.
解析面では,高いMH飽和率を持つ供試体を計算コストを下げて再現することができた.このモデルを用いて解析を行ったところ,等方圧密状態では,有効応力の増加を伴うMH粒子消去による体積ひずみの方がMH粒子を消去したのみの場合と比べて大きくなることが明らかとなった.
等方圧密試験の結果から,有効応力一定下では,一定の時間経過と伴に間隙比の増加量が大きくなるという時間依存性が認められた. MH含有砂の方が間隙比の増加量が大きくなり始める時間が砂のみと比べて長く,間隙比の増加量はMH含有砂の方が大きくなる傾向が認められた.

研究成果の学術的意義や社会的意義

メタンハイドレート(以下,MH)の生産中の地盤は,土,水,MH,ガスが複雑に混在しており,安全にMHを生産するには地盤の挙動を把握することが重要である.このために,様々な生産シミュレーションが行われているが,先述の通り生産中の地盤の挙動は学術的に多分野に亘っているため,シミュレーションの開発元によって異なる特色があるものが存在している.本研究では,変形挙動に着目し,その要因をいくつかに分割し,要因ごとの変形の程度を把握し,変形要因の優先順位を与えることで,生産シミュレーションを行う際に工学的意味のある範囲で要因ごとに分析する重要性,重み付けが出来る可能性を示した.

報告書

(3件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (3件)

すべて 2019 2017

すべて 学会発表 (3件) (うち国際学会 2件)

  • [学会発表] Time dependency of compression behaviour for methane hydrate bearing sand2019

    • 著者名/発表者名
      Shintaro Kajiyama, Masayuki Hyodo, Yukio Nakata, Norimasa Yoshimoto, Koji Nakashima and Shotaro Hiraoka
    • 学会等名
      he 16th Asian Regional Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Time dependency of compression behaviour for methane hydrate bearing sand2019

    • 著者名/発表者名
      Shintaro Kajiyma
    • 学会等名
      国際地盤工学会第16回アジア地域会議
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ガス生産時のメタンハイドレート胚胎砂の個別要素法による変形シミュレーション2017

    • 著者名/発表者名
      梶山 慎太郎
    • 学会等名
      第52回地盤工学研究発表会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2017-08-25   更新日: 2020-03-30  

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