JP2891913B2 - 海底ガスハイドレート分解システム - Google Patents
海底ガスハイドレート分解システムInfo
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- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH DRILLING; MINING
- E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
- E21B43/16—Enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons
- E21B43/24—Enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons using heat, e.g. steam injection
- E21B43/2403—Enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons using heat, e.g. steam injection by means of nuclear energy
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- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH DRILLING; MINING
- E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
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- E21B41/0099—Equipment or details not covered by groups E21B15/00 - E21B40/00 specially adapted for drilling for or production of natural hydrate or clathrate gas reservoirs; Drilling through or monitoring of formations containing gas hydrates or clathrates
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は海底に存在するガ
スハイドレート層を分解するシステム、特に、海水注入
法によってガスハイドレート層からガスを分解するシス
テムに関する。
スハイドレート層を分解するシステム、特に、海水注入
法によってガスハイドレート層からガスを分解するシス
テムに関する。
【０００２】
【従来の技術】ガスハイドレートは、水分子が作る籠状
の格子の中にメタンや水酸化炭素等のガス分子が取り込
まれたガス水和物で、通常はガスが氷の中に閉じ込めら
れたシャーベット状の固体物質の形態をとる。
の格子の中にメタンや水酸化炭素等のガス分子が取り込
まれたガス水和物で、通常はガスが氷の中に閉じ込めら
れたシャーベット状の固体物質の形態をとる。
【０００３】ガスハイドレートの中でも、メタンが取り
込まれたメタンハイドレート（ＣＨ4 ・5.75Ｈ2 Ｏ）
は、天然に広く分布し新資源として注目を集めている。
メタンハイドレートは、北極や南極圏の凍土地帯や、大
陸近くの大陸斜面海域に広く分布する。最近、通商産業
省の基礎調査計画の中にもメタンハイドレートの試掘が
取り込まれるようになり、２１世紀の新エネルギー資源
として利用される可能性が論じられている。ある試算に
よれば、全世界のメタンハイドレートの埋蔵量は、陸域
で概ね数十兆ｍ3 、海域で数千兆ｍ3 に及ぶという。こ
れは世界の天然ガスの確認埋蔵量の数十倍以上に当る数
字である。
込まれたメタンハイドレート（ＣＨ4 ・5.75Ｈ2 Ｏ）
は、天然に広く分布し新資源として注目を集めている。
メタンハイドレートは、北極や南極圏の凍土地帯や、大
陸近くの大陸斜面海域に広く分布する。最近、通商産業
省の基礎調査計画の中にもメタンハイドレートの試掘が
取り込まれるようになり、２１世紀の新エネルギー資源
として利用される可能性が論じられている。ある試算に
よれば、全世界のメタンハイドレートの埋蔵量は、陸域
で概ね数十兆ｍ3 、海域で数千兆ｍ3 に及ぶという。こ
れは世界の天然ガスの確認埋蔵量の数十倍以上に当る数
字である。
【０００４】一般にメタンハイドレートは、低温高圧の
条件で安定的に存在する。図１は中緯度地方の大陸縁辺
の海域でのメタンハイドレートの安定領域を示す模式断
面図である。同図の縦軸は深度を示す。水温は、大陸
棚、大陸斜面、コンチネンタルライズの水深に応じて、
１．５〜１８℃の間で変化すると仮定している。
条件で安定的に存在する。図１は中緯度地方の大陸縁辺
の海域でのメタンハイドレートの安定領域を示す模式断
面図である。同図の縦軸は深度を示す。水温は、大陸
棚、大陸斜面、コンチネンタルライズの水深に応じて、
１．５〜１８℃の間で変化すると仮定している。
【０００５】同図に示す通り、メタンハイドレートの安
定領域は水深約４００ｍから始まり、深くなるにつれて
領域の厚さが増す。水深３０００ｍでは安定領域の厚さ
が約１８００ｍに及ぶ。水深３０００ｍでは水圧が高い
ため、メタンハイドレートは２５℃程度までの広い範囲
で安定的に存在する。一方、水深２４００ｍにおいて
は、水圧が幾分下がるため、メタンハイドレートは水温
２１℃程度までに限って存在する。逆に言えば、水深２
４００ｍにおいて、仮に海水の温度が２１℃を越えた場
合、メタンハイドレートはガスと水に分解することにな
る。分解すればメタンガスを取り出すことができる。
定領域は水深約４００ｍから始まり、深くなるにつれて
領域の厚さが増す。水深３０００ｍでは安定領域の厚さ
が約１８００ｍに及ぶ。水深３０００ｍでは水圧が高い
ため、メタンハイドレートは２５℃程度までの広い範囲
で安定的に存在する。一方、水深２４００ｍにおいて
は、水圧が幾分下がるため、メタンハイドレートは水温
２１℃程度までに限って存在する。逆に言えば、水深２
４００ｍにおいて、仮に海水の温度が２１℃を越えた場
合、メタンハイドレートはガスと水に分解することにな
る。分解すればメタンガスを取り出すことができる。
【０００６】図２は、『月刊地球』１９９４年９月号５
６７ページに掲載されたガス生産モデル図である。同図
に示す通りこのモデルでは、まず海面近くの比較的暖か
い海水を集め、これを海底のガスハイドレート層に注入
し、分解したガスのみを取り出そうとするものである。
以降、この方法を海水注入法と呼ぶ。
６７ページに掲載されたガス生産モデル図である。同図
に示す通りこのモデルでは、まず海面近くの比較的暖か
い海水を集め、これを海底のガスハイドレート層に注入
し、分解したガスのみを取り出そうとするものである。
以降、この方法を海水注入法と呼ぶ。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】図２に示す通り、海底
ガスハイドレート層からガスを生産する海水注入法の基
本原理はすでに提案されている。しかしこの原理をシス
テムレベルで実現する技術を開示する例、特に、システ
ムに必要な動力源及び熱源までを十分に考慮した例はな
い。従って本発明の目的は、こうしたシステムを先駆的
に開示することにある。
ガスハイドレート層からガスを生産する海水注入法の基
本原理はすでに提案されている。しかしこの原理をシス
テムレベルで実現する技術を開示する例、特に、システ
ムに必要な動力源及び熱源までを十分に考慮した例はな
い。従って本発明の目的は、こうしたシステムを先駆的
に開示することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、海底ガスハイ
ドレート層付近の海水よりも温度の高い海水を海底ガス
ハイドレート層まで導いてこれに注入する注入手段と、
注入された海水に暖められて分解されたガスを海底ガス
ハイドレート層の外に引き出す排出手段とを有する。す
なわち本発明は、海水注入法の一種と考えることができ
る。
ドレート層付近の海水よりも温度の高い海水を海底ガス
ハイドレート層まで導いてこれに注入する注入手段と、
注入された海水に暖められて分解されたガスを海底ガス
ハイドレート層の外に引き出す排出手段とを有する。す
なわち本発明は、海水注入法の一種と考えることができ
る。
【０００９】本発明では、前記注入手段の動力源として
深海原子炉を利用する。例えば、前記注入手段が海水を
運ぶためにポンプやモータなどを使用する場合、深海原
子炉による発電がこれらの動力源となる。一方、このと
き深海原子炉から廃熱等の熱が生じる。そこでこの熱を
利用し、前記温度の高い海水の温度をさらに上昇させ
る。しかる後、この海水を海底ガスハイドレート層に注
入する。
深海原子炉を利用する。例えば、前記注入手段が海水を
運ぶためにポンプやモータなどを使用する場合、深海原
子炉による発電がこれらの動力源となる。一方、このと
き深海原子炉から廃熱等の熱が生じる。そこでこの熱を
利用し、前記温度の高い海水の温度をさらに上昇させ
る。しかる後、この海水を海底ガスハイドレート層に注
入する。
【００１０】本発明では、前記注入手段がさらに、比較
的海面に近い海中と海底ガスハイドレート層を結ぶ海水
配管を含み、本システムがこの海水配管の伸縮を制御す
る配管長制御手段を含んでよい。「比較的海面に近い」
とは、海面から水深５０〜２００メートル程度を指すも
のである。海面付近の海水は比較的暖かいため、これを
導いて利用する。このとき、海水の動きが激しい場合な
ど、この海水配管を海底側に引き込んむことにより、海
水配管を保護する。
的海面に近い海中と海底ガスハイドレート層を結ぶ海水
配管を含み、本システムがこの海水配管の伸縮を制御す
る配管長制御手段を含んでよい。「比較的海面に近い」
とは、海面から水深５０〜２００メートル程度を指すも
のである。海面付近の海水は比較的暖かいため、これを
導いて利用する。このとき、海水の動きが激しい場合な
ど、この海水配管を海底側に引き込んむことにより、海
水配管を保護する。
【００１１】なお、上記のシステムにより暖かい海水に
よってガスと水が分解するが、このままの状態では、ガ
スの中にガスハイドレートが幾分残存しているものと考
えられる。そこで本発明では、前記排出手段が前記熱を
利用して、残存するガスハイドレートを完全に分解して
水成分を除去し、しかる後にガスを排出することにして
もよい。
よってガスと水が分解するが、このままの状態では、ガ
スの中にガスハイドレートが幾分残存しているものと考
えられる。そこで本発明では、前記排出手段が前記熱を
利用して、残存するガスハイドレートを完全に分解して
水成分を除去し、しかる後にガスを排出することにして
もよい。
【００１２】
【発明の実施の形態】ここで本発明の実施に好適な実施
形態を適宜図面を参照しながら説明する。
形態を適宜図面を参照しながら説明する。
【００１３】図３は、本実施形態に係る海底ガスハイド
レート分解システムの全体構成図である。海面１の下、
約１０００ｍ以深の海底には、メタンハイドレート層２
が存在する。この層は、岩盤等の上部地層３と下部地層
４に挟まれている。
レート分解システムの全体構成図である。海面１の下、
約１０００ｍ以深の海底には、メタンハイドレート層２
が存在する。この層は、岩盤等の上部地層３と下部地層
４に挟まれている。
【００１４】［注入側］海水配管５は海面１付近の暖か
い海水をガスハイドレート層２へ導くためのものであ
る。海水配管５は、例えば柔らかい合成樹脂などによっ
て形成する。これは、海流に対して柔軟に対応するため
である。海水配管５の周囲は断熱材６によって覆う。海
水配管５を直立させるために、その上部には浮力容器７
が取り付けられている。
い海水をガスハイドレート層２へ導くためのものであ
る。海水配管５は、例えば柔らかい合成樹脂などによっ
て形成する。これは、海流に対して柔軟に対応するため
である。海水配管５の周囲は断熱材６によって覆う。海
水配管５を直立させるために、その上部には浮力容器７
が取り付けられている。
【００１５】海水配管５の下部２５は蛇腹構造になって
おり、この部分で伸縮自在とされる。伸縮は、岩盤上に
設置されたロープ巻取装置２４によるロープ２３を巻き
取り、及び繰り出しによって行われる。伸縮可能な長さ
は、好ましくは５００メートル以上とする。この理由
は、 １．海水の流れによって海水配管５全体が傾くこと ２．海水の流れがない場合でも、海水配管５の開口部と
海面１の距離ｄを０〜２００メートル程度で可変とした
いこと による。２．の必要性は、より暖かい海水を取り入れる
場合に距離ｄを０〜１００ｍ程度とすることが望ましい
一方、暴風雨などから海水配管５を守るときには、１０
０ｍ以上とすることが望ましいことによる。
おり、この部分で伸縮自在とされる。伸縮は、岩盤上に
設置されたロープ巻取装置２４によるロープ２３を巻き
取り、及び繰り出しによって行われる。伸縮可能な長さ
は、好ましくは５００メートル以上とする。この理由
は、 １．海水の流れによって海水配管５全体が傾くこと ２．海水の流れがない場合でも、海水配管５の開口部と
海面１の距離ｄを０〜２００メートル程度で可変とした
いこと による。２．の必要性は、より暖かい海水を取り入れる
場合に距離ｄを０〜１００ｍ程度とすることが望ましい
一方、暴風雨などから海水配管５を守るときには、１０
０ｍ以上とすることが望ましいことによる。
【００１６】さらに海水配管５の下部には、海水を引き
込むためのポンプ９が設けられている。深海原子炉１０
は、ポンプ９に電力を供給する。電力は電力ケーブル１
１によって伝達される。
込むためのポンプ９が設けられている。深海原子炉１０
は、ポンプ９に電力を供給する。電力は電力ケーブル１
１によって伝達される。
【００１７】これらの構成によれば、深海原子炉１０の
運転によって電力が生成され、ポンプ９が稼働する。こ
のため海水配管５の開口部から暖かい海水が引き込ま
れ、矢印８の方向に移動する。引き込まれる海水の温度
は、海面１付近の年間平均水温約２０℃と考えれば良
い。
運転によって電力が生成され、ポンプ９が稼働する。こ
のため海水配管５の開口部から暖かい海水が引き込ま
れ、矢印８の方向に移動する。引き込まれる海水の温度
は、海面１付近の年間平均水温約２０℃と考えれば良
い。
【００１８】一方、深海原子炉１０の運転によって廃熱
が生じる。後述するように、この深海原子炉１０は冷却
ガス及び海水によって冷却される。ここでは廃熱によっ
て、冷却用海水が約５０〜８０℃に熱せられるものとす
る。この熱水は、小配管１２を通して海水配管５に注入
される。温度上昇後の海水はガスハイドレート層２へ注
入され、ガスハイドレートはガス２０と水２２に分解さ
れる。
が生じる。後述するように、この深海原子炉１０は冷却
ガス及び海水によって冷却される。ここでは廃熱によっ
て、冷却用海水が約５０〜８０℃に熱せられるものとす
る。この熱水は、小配管１２を通して海水配管５に注入
される。温度上昇後の海水はガスハイドレート層２へ注
入され、ガスハイドレートはガス２０と水２２に分解さ
れる。
【００１９】［排出側］分解された水２２は、排水ライ
ン２１によってガスハイドレート層２の外に排出され
る。一方メタンガス２０は、ガス配管１３を通して地上
に回収される。ガス配管１３の先には、図示しないメタ
ンガス製造工場がある。
ン２１によってガスハイドレート層２の外に排出され
る。一方メタンガス２０は、ガス配管１３を通して地上
に回収される。ガス配管１３の先には、図示しないメタ
ンガス製造工場がある。
【００２０】小配管１５は、深海原子炉１０の廃熱によ
って暖められた海水の一部をガス配管１３の入口付近に
供給する。小配管１５を通る熱水の流れは、メタンガス
２０の中にまだ未分解のメタンハイドレートが残ってい
る場合、それを確実に分解しようとするものである。気
水分離器１７は、水分を含むメタンガス２０から水を完
全に分離し、これを捨てるために設けられている。気水
分離器１７としては、例えば遠心分離器を採用すること
ができる。
って暖められた海水の一部をガス配管１３の入口付近に
供給する。小配管１５を通る熱水の流れは、メタンガス
２０の中にまだ未分解のメタンハイドレートが残ってい
る場合、それを確実に分解しようとするものである。気
水分離器１７は、水分を含むメタンガス２０から水を完
全に分離し、これを捨てるために設けられている。気水
分離器１７としては、例えば遠心分離器を採用すること
ができる。
【００２１】以上が本実施形態の注入及び排出側の構成
と動作である。
と動作である。
【００２２】ここで深海原子炉１０について説明する。
【００２３】図４は、深海原子炉１０の構成を示す図で
ある。この高速炉は、本出願人によって先に提案された
特願平２−４０２２７１号公報に開示されるものに前出
の小配管１２、１５を追加したものである。同図に示す
通り、深海原子炉１０の主な構成部材はすべて耐圧殻１
００に内蔵されている。これは耐圧性能を改善するため
である。耐圧殻１００は、例えばステンレス鋼により作
成することができ、その頂部開口は着脱可能な蓋１００
ａで密閉されている。耐圧殻１００内の下部には原子炉
本体１０２が設置され、その上方に設けた熱交換器１０
３との間で一次冷却材循環路Ａが形成される。耐圧殻１
００内の上部にはタービン１０４、発電機１０５及びコ
ンプレッサ１０６が配置され、タービン１０４の回転軸
１０７により、発電機１０５及びコンプレッサ１０６が
駆動される。耐圧殻１００の内面には、鋼板を配設して
密閉空間を形成し、これをガス冷却器１０８として機能
させる。ガス冷却器１０８内にフィン１０８ａを取り付
けることにより、冷却効果を改善している。
ある。この高速炉は、本出願人によって先に提案された
特願平２−４０２２７１号公報に開示されるものに前出
の小配管１２、１５を追加したものである。同図に示す
通り、深海原子炉１０の主な構成部材はすべて耐圧殻１
００に内蔵されている。これは耐圧性能を改善するため
である。耐圧殻１００は、例えばステンレス鋼により作
成することができ、その頂部開口は着脱可能な蓋１００
ａで密閉されている。耐圧殻１００内の下部には原子炉
本体１０２が設置され、その上方に設けた熱交換器１０
３との間で一次冷却材循環路Ａが形成される。耐圧殻１
００内の上部にはタービン１０４、発電機１０５及びコ
ンプレッサ１０６が配置され、タービン１０４の回転軸
１０７により、発電機１０５及びコンプレッサ１０６が
駆動される。耐圧殻１００の内面には、鋼板を配設して
密閉空間を形成し、これをガス冷却器１０８として機能
させる。ガス冷却器１０８内にフィン１０８ａを取り付
けることにより、冷却効果を改善している。
【００２４】これら各部材を配管接続することにより、 熱交換器１０３→タービン１０４→ガス冷却器１０８→
コンプレッサ１０６→熱交換器１０３ という二次系ガス冷却材循環路Ｂが形成される。二次系
ガス冷却材循環路Ｂのコンプレッサ１０６→熱交換器１
０３の間のガス流路と、タービン１０４→ガス冷却器１
０８の間のガス流路とを熱交換的に通過させるエコノマ
イザ１０９を設けている。これによりエネルギー収支を
向上させることができる。さらに、原子炉本体１０２と
熱交換器１０３との間に放射線遮蔽材１１０を配置する
ことにより、タービン１０４などが放射線の影響で劣化
することを防止している。
コンプレッサ１０６→熱交換器１０３ という二次系ガス冷却材循環路Ｂが形成される。二次系
ガス冷却材循環路Ｂのコンプレッサ１０６→熱交換器１
０３の間のガス流路と、タービン１０４→ガス冷却器１
０８の間のガス流路とを熱交換的に通過させるエコノマ
イザ１０９を設けている。これによりエネルギー収支を
向上させることができる。さらに、原子炉本体１０２と
熱交換器１０３との間に放射線遮蔽材１１０を配置する
ことにより、タービン１０４などが放射線の影響で劣化
することを防止している。
【００２５】耐圧殻１００の外側には海水流路１１９が
設けられ、これに図３で示した小配管１２及び１５が付
けられている。海水流路１１９内部で廃熱により海水が
熱せられる。海水流路１１９の中に流れを発生させるた
めに、それぞれポンプ１２０、１２１が海水流路１１９
の入口部に設けられている。
設けられ、これに図３で示した小配管１２及び１５が付
けられている。海水流路１１９内部で廃熱により海水が
熱せられる。海水流路１１９の中に流れを発生させるた
めに、それぞれポンプ１２０、１２１が海水流路１１９
の入口部に設けられている。
【００２６】なお原子炉本体１０２には、高温高速炉あ
るいは高温ガス炉を用いることが望ましい。これらを採
用した場合、軽水炉よりも耐圧殻内外の表面の温度差が
大きくなり、冷却効果が高まること、及び軽水炉の場合
に必要となる一次冷却水の水質管理の問題がないためで
ある。
るいは高温ガス炉を用いることが望ましい。これらを採
用した場合、軽水炉よりも耐圧殻内外の表面の温度差が
大きくなり、冷却効果が高まること、及び軽水炉の場合
に必要となる一次冷却水の水質管理の問題がないためで
ある。
【００２７】［廃熱利用有効性の検討結果］本発明の特
徴の１つは、小配管１２を通して熱水を配管後に注入す
ることにある。本出願人はこのフィードバックの効果を
算定した。
徴の１つは、小配管１２を通して熱水を配管後に注入す
ることにある。本出願人はこのフィードバックの効果を
算定した。
【００２８】（１）検討条件 ・海底深度 水深２０００ｍ ・深海原子炉１０の出力 熱：２ＭＷｔ 電気：４００ｋＷｅ（熱効率２０％） ・海水配管５の長さ ２５００ｍ（５００ｍは傾きを考
慮） ・海水配管５の内径 ４０ｃｍ ・海水配管５内海水流速 ２ｍ／秒 ・海水配管５内海水温度 ２０℃ ・メタンハイドレート層２の温度 ３〜１７℃（平均１
０℃） ・メタンガス分離温度 １７℃ （２）計算結果 ・４００ｋＷｅでは、上記海水配管５を３本設置するこ
とにより、６８ｔ／日の海水をポンプ９で送ることが可
能である。
慮） ・海水配管５の内径 ４０ｃｍ ・海水配管５内海水流速 ２ｍ／秒 ・海水配管５内海水温度 ２０℃ ・メタンハイドレート層２の温度 ３〜１７℃（平均１
０℃） ・メタンガス分離温度 １７℃ （２）計算結果 ・４００ｋＷｅでは、上記海水配管５を３本設置するこ
とにより、６８ｔ／日の海水をポンプ９で送ることが可
能である。
【００２９】・海水の温度を１℃上昇させるために、
３．３ＭＷｔの熱量が必要である。
３．３ＭＷｔの熱量が必要である。
【００３０】・従って、廃熱１．６ＭＷｔでは、０．５
℃の温度上昇が可能となる。
℃の温度上昇が可能となる。
【００３１】（３）検討 メタンハイドレート層２の平均温度１０℃を基準にして
考えると、海水温度のうち有効に使えるのは、２０−１
０＝１０℃となる。従って廃熱を利用する温度上昇効果
は、 ０．５÷１０×１００＝５％ となる。さらに、メタンハイドレート層２のうち温度の
高い下部１／３（１２．７〜１７℃）のみを採掘対象に
すると、この部分の平均温度は１４．９℃であるため、
次の計算結果となる。
考えると、海水温度のうち有効に使えるのは、２０−１
０＝１０℃となる。従って廃熱を利用する温度上昇効果
は、 ０．５÷１０×１００＝５％ となる。さらに、メタンハイドレート層２のうち温度の
高い下部１／３（１２．７〜１７℃）のみを採掘対象に
すると、この部分の平均温度は１４．９℃であるため、
次の計算結果となる。
【００３２】２０−１４．９＝５．１℃ ０．５÷５．１×１００＝１０％ すなわち、１０％のアップである。
【００３３】なおここでは、海水温度の平均を２０℃と
したが、季節的には１５〜２５℃で変動すると考えられ
る。この際、１７℃以下の季節では海水温度がメタンガ
スの分離温度１７℃よりも低いので、理論上はメタンガ
スの採掘が不可能となる。しかしこの場合であっても、
上記０．５℃の廃熱による温度上昇を考慮すると、採掘
可能な期間が増加する。
したが、季節的には１５〜２５℃で変動すると考えられ
る。この際、１７℃以下の季節では海水温度がメタンガ
スの分離温度１７℃よりも低いので、理論上はメタンガ
スの採掘が不可能となる。しかしこの場合であっても、
上記０．５℃の廃熱による温度上昇を考慮すると、採掘
可能な期間が増加する。
【００３４】以上が本実施形態の概要である。
【００３５】本実施形態については、浮力容器７の要否
に考慮すべきである。すなわち、断熱材６自身が十分な
浮力をもっている場合、浮力容器７が不要となる。例え
ば断熱材６として、ガラス球からできているものを採用
した場合、浮力容器７が不要となる可能性がある。
に考慮すべきである。すなわち、断熱材６自身が十分な
浮力をもっている場合、浮力容器７が不要となる。例え
ば断熱材６として、ガラス球からできているものを採用
した場合、浮力容器７が不要となる可能性がある。
【００３６】また本実施形態では、海水配管５を伸縮自
在とするために、その下部２５を蛇腹構造とした。これ
は同様の目的を達成する限り、当然他の構造であってよ
い。
在とするために、その下部２５を蛇腹構造とした。これ
は同様の目的を達成する限り、当然他の構造であってよ
い。
【００３７】
【発明の効果】本発明によれば、ガスハイドレートの分
解とガスの抽出をシステムレベルで実現することができ
る。このとき動力源として深海原子炉を用いるため、通
常は利用価値のない廃熱を用いて、さらに高効率のガス
採取を行うことができる。深海原子炉の出力は、通常の
原子炉の約１０％で良いため、１回の燃料補給で１０年
〜２０年の長期間に亘り、運転を継続することができ
る。
解とガスの抽出をシステムレベルで実現することができ
る。このとき動力源として深海原子炉を用いるため、通
常は利用価値のない廃熱を用いて、さらに高効率のガス
採取を行うことができる。深海原子炉の出力は、通常の
原子炉の約１０％で良いため、１回の燃料補給で１０年
〜２０年の長期間に亘り、運転を継続することができ
る。
【００３８】また本発明では、注入側の配管を伸縮可能
とする場合には、状況に応じて最適の水深から海水を汲
み取ることができる。
とする場合には、状況に応じて最適の水深から海水を汲
み取ることができる。
【００３９】さらに本発明では、排出側においても廃熱
を利用することにより、ガスの中に残存するガスハイド
レート成分を完全に分解除去することができるため、良
質のガスを採取することができる。
を利用することにより、ガスの中に残存するガスハイド
レート成分を完全に分解除去することができるため、良
質のガスを採取することができる。
【図１】 中緯度地方の大陸縁辺の海域でのメタンハイ
ドレートの安定領域を示す模式断面図である。
ドレートの安定領域を示す模式断面図である。
【図２】 海水注入法によるガス生産のモデル図であ
る。
る。
【図３】 本発明の海底ガスハイドレート分解システム
の全体構成図である。
の全体構成図である。
【図４】 深海原子炉１０の構成図である。
２ メタンハイドレート層、５ 海水配管、６ 断熱
材、７ 浮力容器、９ポンプ、１０ 深海原子炉、１１
電力ケーブル、１２，１５ 小配管、１３ガス配管、
１７ 気水分離器、２１ 排水ライン、２３ ロープ、
２４ ロープ巻取装置。
材、７ 浮力容器、９ポンプ、１０ 深海原子炉、１１
電力ケーブル、１２，１５ 小配管、１３ガス配管、
１７ 気水分離器、２１ 排水ライン、２３ ロープ、
２４ ロープ巻取装置。
Claims (3)
- 【請求項１】 海底ガスハイドレート層付近の海水より
も温度の高い海水を海底ガスハイドレート層まで導いて
これに注入する注入手段と、 注入された海水に暖められることによって分解されたガ
スを海底ガスハイドレート層の外に引き出す排出手段
と、 を有し、 前記注入手段の動力源として深海原子炉を使用するとと
もに、この深海原子炉から生じる熱によって前記温度の
高い海水の温度をさらに上昇をさせた後、これを海底ガ
スハイドレート層に注入することを特徴とする海底ガス
ハイドレート分解システム。 - 【請求項２】 請求項１に記載の海底ガスハイドレート
分解システムにおいて、 前記注入手段は、比較的海面に近い海中と海底ガスハイ
ドレート層を結ぶ海水配管を含み、 該システムは、この海水配管の伸縮を制御する配管長制
御手段を含むことを特徴とする海底ガスハイドレート分
解システム。 - 【請求項３】 請求項１、２のいずれかに記載の海底ガ
スハイドレート分解システムにおいて、 前記排出手段は、前記ガスの中に残存するガスハイドレ
ートを前記深海原子炉から生じる熱によって分解し、水
の成分を除去した後にガスを排出することを特徴とする
海底ガスハイドレート分解システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7318848A JP2891913B2 (ja) | 1995-12-07 | 1995-12-07 | 海底ガスハイドレート分解システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7318848A JP2891913B2 (ja) | 1995-12-07 | 1995-12-07 | 海底ガスハイドレート分解システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09158662A JPH09158662A (ja) | 1997-06-17 |
| JP2891913B2 true JP2891913B2 (ja) | 1999-05-17 |
Family
ID=18103637
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7318848A Expired - Fee Related JP2891913B2 (ja) | 1995-12-07 | 1995-12-07 | 海底ガスハイドレート分解システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2891913B2 (ja) |
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| JP2006096779A (ja) * | 2004-09-28 | 2006-04-13 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 窒素によるメタンハイドレートの分解方法及び分解装置 |
| DE102004048692B4 (de) | 2004-10-06 | 2006-12-21 | Geoforschungszentrum Potsdam | Verfahren und Vorrichtung zur thermischen Stimulation von Gashydratformationen |
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| JP5392666B2 (ja) * | 2007-03-23 | 2014-01-22 | 東京瓦斯株式会社 | ガスハイドレート堆積層からガスへの分解速度制御方法及び制御装置 |
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-
1995
- 1995-12-07 JP JP7318848A patent/JP2891913B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09158662A (ja) | 1997-06-17 |
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