| 研究課題/領域番号 |
25249065
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(A)
|
| 研究機関 | 山口大学 |
|---|
研究代表者 |
兵動 正幸 山口大学, 理工学研究科, 教授 (40130091)
|
|---|
| 研究分担者 |
鈴木 素之 山口大学, 理工学研究科, 准教授 (00304494)
吉本 憲正 山口大学, 理工学研究科, 助教 (00325242)
田中 一宏 山口大学, 理工学研究科, 准教授 (30188289)
川村 喜一郎 山口大学, 理工学研究科, 准教授 (50321675)
中田 幸男 山口大学, 理工学研究科, 教授 (90274183)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2013-04-01 – 2017-03-31
|
| キーワード | メタンハイドレート / 深海底地盤 / MH生産模型実験 / 高圧平面ひずみ三軸試験 / 局所変形 / 細粒分含有率 / 温度変化 / 間隙水圧 |
|---|
| 研究概要 |
メタンハイドレート(以下MHと称す)生産を模擬できる円筒状の模型実験装置を開発した．この装置は, MHが安定して存在し得る温度・圧力条件を満たすものとした．深海底のMH貯留層と等価な圧力(10～15MPa)は, 載荷盤より与え, 所定の有効応力とするために, 所定の水圧もしくは空気圧を3MPa程度低下させることができるものとした.実験装置の作成にかなりの時間を要したため，今年度は装置の作動の調整と基本的な実験を集中的に行った．まず装置の作動を確認したのちに，飽和砂試料を装置内に投入し，所定の温度，間隙水圧および拘束圧条件下で生産井より減圧を行い，透水試験を行った．また，補助井戸から加圧し，透水性の変化を調べた．また，平面ひずみ三軸試験機を用いて，種々の細粒分から成る砂にMHを生成させ，変形強度特性に及ぼすホスト砂の細粒分含有率の影響を調べた．また，試験機の観察窓に取り付けたカメラにより，せん断中の供試体の画像を取得し，PIV解析により，せん断帯の発生を調べるとともに、その厚さと細粒分含有率との関係について求めた．さらに，細粒分を含むMH胚胎砂のせん断挙動を弾塑性構成モデルを作成しFEM解析に組み込んで，MH生産時の地層変形解析を行った．解析はまだ改良の余地があるが，地盤の挙動をある程度評価することができた．
|
| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
今年度の最大の課題であったメタンハイドレート生産模擬実験装置を製作することができ、飽和砂試料を装置内に投入し，所定の温度，間隙水圧および拘束圧条件下で生産井より減圧を行い，透水試験を行った．また，補助井戸から加圧し，透水性の変化を調べた．これにより，次年度からの本格的実験を行う基礎固めができた．また，既存の平面ひずみ試験を用いて，多くの実験を行うことができ，ＭＨ生産時の地盤挙動を評価する上で重要なデータ取得ができた．以上のような点で，研究の達成度はほぼ目標通り順調に進んでいると判断する．
|
| 今後の研究の推進方策 |
模型実験装置を用いて，まず，細粒分含有率の異なる砂を対象に，生産井からの減圧による透水性の評価と，最適なMHの生産条件を調べる．補助井からの加圧も加えて，透水性の向上を図る．次に砂中にMHを生成させ，砂中の配置した温度および間隙水圧計によりMH生成中の温度、間隙水圧の変化を調べる．次に生産井からの減圧により，MHの分解状況を調べる．
|
