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メタンハイドレート生産に加熱法は適さないのか？－熱・流体移動特性の解明と評価－

加热法不适合甲烷水合物生产吗？

基本信息

批准号：
20K04683
负责人：
吉本憲正
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Yamaguchi University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K04683/
关键词：
メタンハイドレート生産熱地盤流体減圧間隙比粒子破砕

项目摘要

本研究では，海底下のメタンハイドレート濃集層を模擬し，加熱法によるハイドレート分解実験を行うことで，ハイドレート分解中の温度・圧力挙動について調べ，生産時に生じる現象を確認することと試料の熱物性を獲得することを目的としている．加えて，減圧法によるハイドレート分解によって生じる有効応力の変化とそれに伴い生産性に影響する間隙比変化を明らかにすることを目的としている．本研究の現時点での実績として，得られた結果をまとめる．A)恒温高圧平面ひずみ実験機を用いた加熱分解実験供試体内にメタンハイドレートを含む場合，砂のみの場合と比べて，温度挙動が変化し一定時間温度が停滞または低下する現象が確認された．メタンハイドレート分解時には圧力上昇がみられ，上昇した圧力が元に戻る瞬間とメタンガス産出率が急激に増加する瞬間が対応していることが確認された．供試体内の温度分布から推定される分解されたメタンガス量の理論計算値と実験での分解メタンガス量の差の検討からメタンハイドレートの再生成が示唆された．砂のみのせん断強度以上の初期せん断応力が作用している状態でメタンハイドレートが加熱分解されると，分解途中で供試体が破壊することが確認された．B)一次元の温度制御透水カラム実験機を用いた加熱分解実験一次元の温度制御透水カラム実験機の実験結果から，豊浦砂，Tcの熱挙動には大きな差異がないことが確認され，供試体内にキセノンハイドレートを生成した場合，熱の伝達が早くなることが確認された．熱損失項を考慮した一次元熱伝導解析を実施し，キセノンハイドレート含有砂の加熱分解時の温度特性を概ね表現することができ，逆解析からキセノンハイドレート含有砂の熱伝導率が豊浦砂よりも高いことが確認できた．C)減圧法を想定した三軸圧縮試験減圧法を想定した水圧変化を与えた実験を実施し，有効応力と間隙比の関係を取得した．

This study aims to simulate the concentration layer of the undersea samples, to adjust the temperature and pressure during the decomposition process by heating method, and to confirm the phenomenon occurring during production and to obtain the thermal properties of the samples. In addition, the pressure reduction method has the effect of reducing the pressure on the production. The actual results of this study at the current point are summarized as follows.A) The heating and decomposition experiment using a constant temperature and high pressure flat panel display machine in the test body contains a large amount of equipment. Compared with the sand and sand, the phenomenon that the temperature fluctuates and the temperature stagnates and decreases for a certain period of time is confirmed. When the pressure rises, the pressure rises. When the pressure rises, the output rises. The temperature distribution in the test body is estimated by theoretical calculation of the decomposition temperature and the regeneration of the decomposition temperature. B) Primary element temperature control water permeability machine in use Thermal decomposition of primary element temperature control water permeability machine in use Primary element temperature control water permeability machine in use Thermal decomposition of primary element temperature control water permeability machine in use Primary element temperature control water permeability machine in use In the case of heat transfer in vivo, heat transfer is confirmed as early as possible. The thermal loss term is taken into account in the analysis of one-dimensional thermal conductivity. The temperature characteristics of sand containing thermal decomposition are summarized. The inverse analysis is carried out. The thermal conductivity of sand containing thermal decomposition is determined. The pressure reduction method is determined. The three-axis pressure reduction method is determined. The water pressure variation is determined. There is a gap between them.