| 研究課題/領域番号 |
20H02380
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(B)
|
| 配分区分 | 補助金 |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 審査区分 |
小区分24020:船舶海洋工学関連
|
|---|
| 研究機関 | 国立研究開発法人海洋研究開発機構 |
|---|
研究代表者 |
井上 朝哉 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 技術開発部, 主任研究員 (10359127)
|
|---|
| 研究分担者 |
鈴木 博善 大阪大学, 大学院工学研究科, 教授 (00252601)
和田 良太 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 准教授 (20724420)
中川 友進 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 研究プラットフォーム運用開発部門, 特任研究員 (50513454)
勝井 辰博 神戸大学, 海洋底探査センター, 教授 (80343416)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
|
| 配分額 *注記 |
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2022年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2021年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
2020年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
|
|---|
| キーワード | 海洋掘削 / ドリルパイプダイナミクス / 掘削データ / 機械学習 |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
海洋掘削においては，海底下数千mに位置する掘削刃であるドリルビットの挙動が把握できず，どのように掘削しているかを知る術がない．そこには，掘削地層摩擦などドリルビット挙動の決定要素である境界条件が未知であり，また解析の検証方法の欠如という本質的な問題がある．
そこで，計測可能な船上掘削機器の作動データを融合した解析により，未知の境界条件を設定してドリルビット挙動の表現を試み，実機検証または実施相当検証を行う．更に，過去の掘削航海データと解析結果を用いて機械学習で創出した識別器を橋渡し的記述として操業への展開を図る．最後に，船上に異常検知や掘削状態識別を行うシステムを構築して実証試験を行う．
|
| 研究成果の概要 |
海洋掘削では海底下数千mに位置するドリルビットの挙動把握と掘削状態の把握が重要である．本研究では，数理モデルによる理論解析および数値解析によるドリルビット挙動解析を行い，その特性を示した．また，ドリルビット挙動解析と機械学習を用いて異常検知，地層把握，コア回収率を予測する手法を提案し，「ちきゅう」の過去の航海で得られたデータをもとに予測実行し，その有効性を確認した．
更に，掘削中のリアルタイムでのドリルビット挙動解析や掘削状態把握を目指し，掘削データの取得・伝送装置の開発，および掘削データを入力とした掘削データ融合解析手法やシステムの開発を行い，掘削航海中に実行試験を実施し有効性を確認した．
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
ドリルビット挙動解析，機械学習を用いた掘削状態予測手法，掘削データ取得装置，リアルタイム解析システムの開発を行った．これらにより，掘削操業に大きな影響を与えるものでありながら実操業において計測不可能なドリルビット挙動を示すことができ，また，掘削地層予測など掘削状態を提示することができ，掘削操業への貢献が期待できる．また，本研究課題で開発した掘削データ取得装置により，掘削航海中のデータの取得が可能となり，このデータを公開することができれば，海洋掘削に関する研究の進展に貢献できる．
|
