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深海底におけるメタンハイドレートの長期生産可能な手法の開発

开发深海海底长期生产甲烷水合物的方法

基本信息

批准号：
14F04369
负责人：
兵動正幸
金额：
$ 1.47万
依托单位：
Yamaguchi University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2014
资助国家：
日本
起止时间：
2014-04-25 至 2017-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

メタンハイドレート（ＭＨ）生産模型実験装置をより効率的に稼働できるよう、供試体の高さを4cmに縮小し実験を行った。その結果、ホスト砂供試体作成に2日間、ハイドレート生成に１0日間、水飽和に10日間、減圧法による実験に3日間で一回の実験が可能なように改良した。改良した実験装置で、メタンガスの代わりに二酸化炭素を用いて、細粒分含有率の異なるホスト砂にハイドレートを生成させ、まずハイドレート生成に伴う、供試体各地点の温度変化を調べた。その結果、ハイドレート生成に伴う温度上昇を確認できた。次に、間隙水圧をハイドレート安定領域よりも外になるまで減圧し、ハイドレートを分解する実験を行った。その結果、ハイドレートの分解に伴う温度の低下とガス圧の上昇を認めることが出来た。細粒分のないホスト砂の場合、供試体全体でほぼ一斉に分解が見られたが、細粒分含有率が高くなると、坑井より遠くなるほど減圧が遅れ、ハイドレートの分解にも遅れが見られた。これらの結果を、高圧平面ひずみせん断試験結果と比較を行ったところ、ほぼ同様の結果が認められた。また、細粒分含有率の高い試料のハイドレートの分解速度を速めるために、坑井から初期に加圧を行い、坑井周辺地盤を撹拌し、周辺の砂の粒度分布を再構成したところ、分解速度は上昇する傾向が認められた。高圧平面ひずみせん断試験装置を使って、加熱法によるハイドレート分解実験を行った。これは、下部ペデスタルに80°Ｃのヒーターを装着し行った。その結果、加熱だけでは供試体全体のハイドレートの分解はできず、下部から水流を加えると全体の分解が可能となった。このことから、減圧法と加熱法の併用がガスハイドレートの生産により有効であることが明らかとなった。

The height of the test sample is reduced to 4 cm. The results show that the sand test sample is made in 2 days, the water saturation in 10 days, the pressure reduction in 3 days, and the possibility of improvement. The improved equipment, equipment, carbon dioxide generation, fine particle content, sand production, temperature variation at various locations of the test sample were adjusted. The result is that the temperature rise is confirmed. In addition, the gap water pressure is reduced and the pressure is reduced in the stable field. As a result, the decomposition of the temperature is accompanied by a decrease in temperature and a rise in pressure. In the case of fine particles, the whole sample is decomposed, the content of fine particles is high, the pressure is reduced, and the decomposition of fine particles is observed. The results of these tests are compared with the results of the high-pressure flat screen test. The same results are recognized. The decomposition rate of high fine particle content samples is faster than that of high fine particle content samples. The pressure is increased in the early stage of the pit. The sand particle size distribution in the pit is reconstructed. The decomposition rate tends to increase. High pressure flat surface test device for heating and decomposition However, the lower part of the display is equipped with a temperature of 80°C. The results show that the decomposition of the whole sample is possible due to the addition of water in the lower part. The combination of pressure reduction method and heating method can be used in production.