JP2019529752A - メタンハイドレートを採掘する方法、システムおよび装置、ならびにメタンハイドレートからメタンを回収する方法およびシステム - Google Patents
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Abstract
Description
2 メタンハイドレートを含有する海底
3 補給装置
4 ガス捕集手段
5 ガス収集装置
6 ボーリングヘッド
7 供給装置
8 処理装置
9 接続管路
10 収集開口
11 回転駆動装置
12 ガス検出器
13 ガス分離設備
14 採取装置および/またはガス捕集装置のユニット
15 変位手段
16 支持体
17 リッパ
18 戻し管路
19 ガス貫通開口
20 接続部材
21 ボーリングビット
300 メタンハイドレート採取装置
301 採取ヘッド
302 前面
303 径方向の面
304 前面側の採取工具
305 径方向の採取工具
306 ボーリングビット
307 収集開口
308 基体
309 運搬チャネル
310 採取物供給装置
311 背面
312 搬送管路
313 接続部材
314 搬送ライン
315 プラットフォーム
316 貫通開口
317 採取ヘッド支持装置
318 回転駆動装置
319 横支持体
320 支持脚
321 推進装置
322 ガスシールド
323,324,325 シールド部分
326 ガス供給管路
327 ガス検出器
400 システム、装置
401 補給装置
402 搬送管路
403 採取装置
404 回転駆動装置
405 ハウジング
406 採取手段
407 採取ヘッド
408 ボーリングビット
409 収集開口
410 スタンド脚
411 推進装置
412 ガスシールド装置
413 端部領域
414 供給管路
415 処理装置
416 メタンガスタンク
417 廃物戻し管路
418 ガスチャネル
419 第1の弁手段
420 メタンガス管路
421 第2の弁手段
422 ガス検出器
423 体積流量検出手段
B 海底
A1 補給管路の下端
A2 補給管路の上端
M メタン
O 海面、水面
P1〜P9 矢印
D 回転軸線
D1,D2 直径
H 高さ
L メタンハイドレート埋蔵物
R 半径
α1 前面角度
α2 径方向の面の角度
G メタンガス
1 メタンハイドレート
S 流れ
Claims (40)
- メタンハイドレートを含有する海底(2)を採取し、海面(0)に位置する補給装置(3)へ運搬する、メタンハイドレート(1)を採掘する方法。
- 前記運搬を、ガスリフト法、好適にはエアリフト法および/またはメタンリフト法を用いて行うことを特徴とする、請求項1記載の方法。
- 前記採取中および/または前記運搬中、メタンハイドレート(1)を海底に残された物から分離する手段を講じない、かつ/またはメタンハイドレートからメタンを生成する手段を講じないことを特徴とする、請求項1または2記載の方法。
- メタンハイドレートを含有する海底(2)へ適切な熱の注入が行われないことを特徴とする、請求項1から3までのいずれか1項記載の方法。
- 前記採取中に生成されることがある、かつ/または放出されることがあるガスを捕集し、前記補給装置(3)へ案内することを特徴とする、請求項1から4までのいずれか1項記載の方法。
- 前記採取中にガスが生成されるかかつ/または放出されるかを検出し、ガスが検出されたときにだけガス収集装置(5)を作動させることを特徴とする、請求項1から5までのいずれか1項記載の方法。
- 前記採取を、回転駆動式の採取工具、好ましくはボーリングヘッド(6)を有する採取手段を用いて行うことを特徴とする、請求項1から6までのいずれか1項記載の方法。
- 前記採取を、相並んで実施されるボーリングによって行うことを特徴とする、請求項1から7までのいずれか1項記載の方法。
- 特に請求項1から8までのいずれか1項記載の方法を実施するための、メタンハイドレートを採掘するシステムにおいて、
処理装置(8)であって、該処理装置(8)によって、メタンハイドレートおよびメタンが、採取された海底の他の成分から分離可能である、処理装置(8)と、
採取手段であって、該採取手段によって、メタンハイドレートを含有する海底が採取可能である、採取手段と、
前記処理装置(8)と前記採取手段との間の接続管路(9)と、
を備える、メタンハイドレートを採掘するシステム。 - 前記採取手段は、好ましくは収集開口(10)を有するボーリングヘッド(6)と好ましくは回転駆動装置(11)とを有することを特徴とする、請求項9記載のシステム。
- 好ましくは作動および停止可能であるガス収集装置(5)とガス検出器(12)とを有するガス捕集手段(4)が設けられていることを特徴とする、請求項9または10記載のシステム。
- 前記採取手段と前記ガス捕集手段(4)とが、海底(B)に位置決め可能なユニット(14)の一部を形成していることを特徴とする、請求項11記載のシステム。
- 前記処理装置(8)は、ガス分離設備(13)を有することを特徴とする、請求項9から12までのいずれか1項記載のシステム。
- メタンハイドレート採取装置(300)であって、
前面(302)と径方向の面(303)とを有する、回転軸線(D)を中心に回転駆動可能な採取ヘッド(301)を備え、
前記前面(302)に、少なくとも1つの前面側の採取工具(304)が設けられており、好ましくは前記径方向の面(303)に少なくとも1つの径方向の採取工具(305)が設けられており、
前記採取ヘッド(301)は、採取された海底を収集する収集開口(307)を有する、
メタンハイドレート採取装置。 - 前記収集開口(307)は、前記前面(302)に設けられていることを特徴とする、請求項14記載のメタンハイドレート採取装置。
- 前記採取ヘッド(301)は、基体(308)を有し、該基体(308)は、前記前面(302)と前記径方向の面(303)とを形成していることを特徴とする、請求項14または15記載のメタンハイドレート採取装置。
- 前記前面(302)に、好ましくは前記回転軸線(D)に対して回転対称に、前記前面(302)から突出するボーリングビット(306)が設けられていることを特徴とする、請求項14から16までのいずれか1項記載のメタンハイドレート採取装置。
- 前記前面(302)は、好ましくは鈍角な前面角度(α1)を有する円錐面として構成されており、該前面角度(α1)は、好ましくは180°〜90°、特に好ましくは175°〜130°、その上特に好ましくは約170°であることを特徴とする、請求項14から17までのいずれか1項記載のメタンハイドレート採取装置。
- 前記径方向の面(303)は、好ましくは鋭角の径方向の面の角度を有する円錐面として構成されており、該径方向の面の角度は、好ましくは5°〜90°、特に好ましくは8°〜20°、その上特に好ましくは約10°であることを特徴とする、請求項14から18までのいずれか1項記載のメタンハイドレート採取装置。
- 前記メタンハイドレート採取装置(300)は、採取物供給装置(310)を備え、該採取物供給装置(310)は、前記前面とは反対側に位置する背面(311)側で、前記基体(308)と結合されていることを特徴とする、請求項14から19までのいずれか1項記載のメタンハイドレート採取装置。
- 前記基体(308)内に、前記収集開口(307)と前記採取物供給装置(310)とに連通している運搬チャネル(309)が設けられていることを特徴とする、請求項20記載のメタンハイドレート採取装置。
- 前記採取物供給装置(310)は、好ましくは接続部材(313)を介して、搬送管路(312)と結合されていることを特徴とする、請求項14から21までのいずれか1項記載のメタンハイドレート採取装置。
- 前記搬送管路(312)は、中空のボーリングライン(314)の内部によって形成されていることを特徴とする、請求項22記載のメタンハイドレート採取装置。
- 前記基体(308)は、前記前面(302)と前記背面(311)との間に少なくとも1つの貫通開口(316)を有することを特徴とする、請求項14から23までのいずれか1項記載のメタンハイドレート採取装置。
- 採取ヘッド支持装置(317)が設けられており、該採取ヘッド支持装置(317)によって、前記採取ヘッド(301)は、前記回転軸線(D)を中心に回転可能に支持されていることを特徴とする、請求項14から24までのいずれか1項記載のメタンハイドレート採取装置。
- 前記採取ヘッド(301)を回転駆動するための回転駆動装置(318)が設けられており、該回転駆動装置(318)は、前記採取ヘッド支持装置(317)に支持されていることを特徴とする、請求項25記載のメタンハイドレート採取装置。
- 前記採取ヘッド支持装置(317)は、複数の支持脚(320)を、好ましくは少なくとも3つの支持脚(320)を有することを特徴とする、請求項25または26記載のメタンハイドレート採取装置。
- 前記採取ヘッド支持装置(317)は、少なくとも1つの推進装置(321)を有することを特徴とする、請求項14から27までのいずれか1項記載のメタンハイドレート採取装置。
- 前記採取ヘッド支持装置(317)は、少なくとも1つのガスシールド(322)を有し、該ガスシールド(322)によって、前記採取ヘッド(301)の付近の空間領域が、少なくとも部分的に周辺に対して任意にシールド可能であることを特徴とする、請求項14から28までのいずれか1項記載のメタンハイドレート採取装置。
- 好ましくは前記採取ヘッド支持装置(317)に配置可能なガス検出器(327)が設けられている、請求項29記載のメタンハイドレート採取装置。
- メタンハイドレート(1)からメタンを回収する方法において、
メタンハイドレートを含有する海底(B)を採取し、採取物を、搬送管路(402)内で水面(O)へ向けて発生させられた水流(S)にのせて搬送し、
水流(S)を発生させるために、水面(O)下でメタンガスを前記搬送管路(402)内に導入する、
メタンハイドレート(1)からメタンを回収する方法。 - メタンガスを、少なくとも部分的に、搬送プロセスの進行中、搬送されるメタンハイドレート(1)から発生させることを特徴とする、請求項31記載の方法。
- 前記搬送プロセスの開始時、圧力下で用意されたメタンガスを前記搬送管路(402)内に導入することを特徴とする、請求項31または32記載の方法。
- 3MPa〜5MPaの圧力下にあるメタンガスを前記搬送管路内に導入することを特徴とする、請求項31から33までのいずれか1項記載の方法。
- メタンハイドレートからメタンを回収するシステムであって、
メタンハイドレートを含有する海底(B)を採取するための採取手段(406)と、
海底に位置する採取物を搬送するための搬送管路(402)と、
メタンガスタンク(416)であって、該メタンガスタンク(416)内に、搬送されたまたは採取物から回収されたメタンガスが貯蔵可能である、メタンガスタンク(416)と、
前記メタンガスタンク(416)と水面(O)下で前記搬送管路(402)とに接続されたメタンガス管路と、
を備える、メタンハイドレートからメタンを回収するシステム。 - 弁手段(421)が設けられており、該弁手段(421)によって、前記メタンガスタンク(416)は、任意に前記ガス管路(420)を介して、前記搬送管路(402)と接続可能であることを特徴とする、請求項35記載のシステム。
- 前記弁手段(421)は、メタンガスが前記搬送管路(402)内に流入する体積流量および/または圧力を変化させることができるように構成されている、請求項36記載のシステム。
- 単位時間あたりの廃物の搬送量を検出するための手段、好ましくは体積流量検出手段(423)が設けられていることを特徴とする、請求項37記載のシステム。
- 前記手段は、目標値による体積流量が得られるように前記弁手段(421)が制御できるように構成されているとともに前記弁手段(421)と接続されていることを特徴とする、請求項38記載のシステム。
- 前記採取手段(406)は、少なくとも1つのガス検出器とガスシールド装置(412)とを有する採取装置(403)の一部であり、該ガスシールド装置(412)によって、前記採取手段(406)の付近の領域が周辺に対して少なくとも部分的にシールド可能であることを特徴とする、請求項35から39までのいずれか1項記載のシステム。
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