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

2013 年度 実績報告書

深海底におけるメタンハイドレートの高度な生産手法の開発と地層変形の評価

研究課題

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.

  • 研究成果

    (1件)

すべて 2013

すべて 学会発表 (1件) (うち招待講演 1件)

  • [学会発表] TRIAXIAL BEHAVIOUR OF METHANE HYDRATE BEARING SAND2013

    • 著者名/発表者名
      Masayuki Hyodo
    • 学会等名
      Indian Geotechnical Conference
    • 発表場所
      Rookee, India
    • 年月日
      20131222-20131224
    • 招待講演

URL: 

公開日: 2015-05-28  

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