JP2977196B2 - 海底地層に存在するメタンハイドレートの採掘工法 - Google Patents
海底地層に存在するメタンハイドレートの採掘工法Info
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Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK 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
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- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Drilling And Exploitation, And Mining Machines And Methods (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、海底地層に存在す
るメタンハイドレートの採掘工法に関する。
るメタンハイドレートの採掘工法に関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】メタンハイドレートと
は、メタンガスを主成分とする天然ガスが低温・高圧の
条件下で水と一緒になってシャーベット状に固まった物
質であり、陸域では永久凍土の下に、海域では大陸棚周
辺部の海底下数百メートル程度までの深さの海底地層に
存在している。メタンハイドレート、中でも海域に存在
するメタンハイドレートの推定埋蔵量は膨大なものであ
り、次世代のエネルギ資源として期待されている。
は、メタンガスを主成分とする天然ガスが低温・高圧の
条件下で水と一緒になってシャーベット状に固まった物
質であり、陸域では永久凍土の下に、海域では大陸棚周
辺部の海底下数百メートル程度までの深さの海底地層に
存在している。メタンハイドレート、中でも海域に存在
するメタンハイドレートの推定埋蔵量は膨大なものであ
り、次世代のエネルギ資源として期待されている。
【０００３】従来、海域における石油・天然ガス資源の
採掘は、海底固定式又は浮遊式のプラットフォームに代
表される海洋生産施設を利用して行われている。石油や
天然ガスを採掘する場合には、海底地層の地山に大きな
応力変動を与えるおそれが少ない。これは、石油又は天
然ガスが固体ではなく液体又は気体であるため、石油層
又は天然ガス層が、海底地層において構造支持体の一部
を形成していないからである。これに対して、メタンハ
イドレートは、上述のように、固体であるため、海底地
層において構造支持体の一部を形成している場合が多
い。したがって、メタンハイドレート層を採掘すると、
海底地層の地山に大きな応力変動を与え、地山の大規模
な崩壊を引き起こすおそれがある。このため、海洋生産
施設を利用する採掘工法は、メタンハイドレートの場合
には、安全性の観点から問題が多い。また、メタンハイ
ドレートの採掘時に、メタンハイドレートがガス化して
爆発するおそれがあるため、安全性に十分の注意を払い
つつ、採掘を行わなければならないという課題がある。
採掘は、海底固定式又は浮遊式のプラットフォームに代
表される海洋生産施設を利用して行われている。石油や
天然ガスを採掘する場合には、海底地層の地山に大きな
応力変動を与えるおそれが少ない。これは、石油又は天
然ガスが固体ではなく液体又は気体であるため、石油層
又は天然ガス層が、海底地層において構造支持体の一部
を形成していないからである。これに対して、メタンハ
イドレートは、上述のように、固体であるため、海底地
層において構造支持体の一部を形成している場合が多
い。したがって、メタンハイドレート層を採掘すると、
海底地層の地山に大きな応力変動を与え、地山の大規模
な崩壊を引き起こすおそれがある。このため、海洋生産
施設を利用する採掘工法は、メタンハイドレートの場合
には、安全性の観点から問題が多い。また、メタンハイ
ドレートの採掘時に、メタンハイドレートがガス化して
爆発するおそれがあるため、安全性に十分の注意を払い
つつ、採掘を行わなければならないという課題がある。
【０００４】したがって、本発明は、海底地層に存在す
るメタンハイドレートを安全に採掘する工法を提供する
ことを目的としている。
るメタンハイドレートを安全に採掘する工法を提供する
ことを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本願請求項１に記載の海
底地盤に存在するメタンハイドレートを採掘する方法
は、メタンハイドレート層の存在する海底地盤に隣接し
た陸地からメタンハイドレート層の存在する深さまで斜
坑トンネルを掘削し、メタンハイドレート層に向かって
メタンハイドレート層の手前７０ｍ〜１００ｍの箇所ま
で水平トンネルを掘削し、水平トンネル先端周辺の地山
にセメント注入することによってカバーロックを形成
し、水平トンネル先端からメタンハイドレート層に向か
ってボーリングを行い、第１のパイプをメタンハイドレ
ート層内に通し、第１のパイプからメタンハイドレート
層内に高温蒸気を注入することによって、メタンハイド
レートをガスと水に分離し、第２のパイプおよび第３の
パイプを通して吸引することによって、メタンハイドレ
ート層からガスと水をそれぞれ抽出し、このようにして
抽出されたガスを、水平トンネルおよび斜坑トンネルを
通って陸地まで敷設された第４のパイプによって移送す
ることを特徴とするものである。
底地盤に存在するメタンハイドレートを採掘する方法
は、メタンハイドレート層の存在する海底地盤に隣接し
た陸地からメタンハイドレート層の存在する深さまで斜
坑トンネルを掘削し、メタンハイドレート層に向かって
メタンハイドレート層の手前７０ｍ〜１００ｍの箇所ま
で水平トンネルを掘削し、水平トンネル先端周辺の地山
にセメント注入することによってカバーロックを形成
し、水平トンネル先端からメタンハイドレート層に向か
ってボーリングを行い、第１のパイプをメタンハイドレ
ート層内に通し、第１のパイプからメタンハイドレート
層内に高温蒸気を注入することによって、メタンハイド
レートをガスと水に分離し、第２のパイプおよび第３の
パイプを通して吸引することによって、メタンハイドレ
ート層からガスと水をそれぞれ抽出し、このようにして
抽出されたガスを、水平トンネルおよび斜坑トンネルを
通って陸地まで敷設された第４のパイプによって移送す
ることを特徴とするものである。
【０００６】
【０００７】
【発明の実施の形態】次に図面を参照して、本発明の実
施の形態について詳細に説明する。まず、図１に示され
るように、メタンハイドレート層の存在する海底地層に
隣接した陸地１０から、斜坑トンネル１２を掘削する。
メタンハイドレート層の存在する深さまで斜坑トンネル
１２を掘削した後、メタンハイドレート層に向かって水
平トンネル１４を掘削する。
施の形態について詳細に説明する。まず、図１に示され
るように、メタンハイドレート層の存在する海底地層に
隣接した陸地１０から、斜坑トンネル１２を掘削する。
メタンハイドレート層の存在する深さまで斜坑トンネル
１２を掘削した後、メタンハイドレート層に向かって水
平トンネル１４を掘削する。
【０００８】メタンハイドレート層の手前７０ｍ〜１０
０ｍに到達すると、水平トンネル１４の先端に、カバー
ロック１６を形成する。カバーロック１６は、図２に示
されるように、水平トンネル１４の先端の前方の地山に
複数のボーリング１８を行いセメントを注入することに
よって、形成される。カバーロック１６は、水平トンネ
ル１４の先端の前方の地山を構造的に強化するととも
に、止水にも役立つ。
０ｍに到達すると、水平トンネル１４の先端に、カバー
ロック１６を形成する。カバーロック１６は、図２に示
されるように、水平トンネル１４の先端の前方の地山に
複数のボーリング１８を行いセメントを注入することに
よって、形成される。カバーロック１６は、水平トンネ
ル１４の先端の前方の地山を構造的に強化するととも
に、止水にも役立つ。
【０００９】カバーロック１６の長さは、好ましくは、
５０ｍ〜７０ｍである。
５０ｍ〜７０ｍである。
【００１０】次いで、水平トンネル１４の先端からメタ
ンハイドレート層に向かってボーリングを行い、図３に
示されるように、パイプ２０をメタンハイドレート層内
に通す。パイプ２０からメタンハイドレート層内に高温
蒸気を注入すると、メタンハイドレートの温度が上昇し
てガスと水に分離する。パイプ２２、２４を通して吸引
することによって、メタンハイドレート層からガスと水
を抽出する。このようにして抽出されたガスを、水平ト
ンネル１４と斜坑トンネル１２を通って陸地１０まで敷
設されたパイプ（図示せず）によって移送する。
ンハイドレート層に向かってボーリングを行い、図３に
示されるように、パイプ２０をメタンハイドレート層内
に通す。パイプ２０からメタンハイドレート層内に高温
蒸気を注入すると、メタンハイドレートの温度が上昇し
てガスと水に分離する。パイプ２２、２４を通して吸引
することによって、メタンハイドレート層からガスと水
を抽出する。このようにして抽出されたガスを、水平ト
ンネル１４と斜坑トンネル１２を通って陸地１０まで敷
設されたパイプ（図示せず）によって移送する。
【００１１】
【発明の効果】本発明によれば、海洋生産施設を利用せ
ずに、メタンハイドレートを安全に採掘することが可能
になる。
ずに、メタンハイドレートを安全に採掘することが可能
になる。
【図１】本発明の工法の概要を示した概略図である。
【図２】カバーロックの形成を示した概略図である。
【図３】高温蒸気の注入によるメタンハイドレートの分
離を模式的に示した概念図である。
離を模式的に示した概念図である。
１０ 陸地 １２ 斜坑トンネル １４ 水平トンネル １６ カバーロック １８ ボーリング ２０、２２、２４ パイプ
Claims (1)
- 【請求項１】 海底地盤に存在するメタンハイドレート
を採掘する方法であって、メタンハイドレート層の存在
する海底地盤に隣接した陸地からメタンハイドレート層
の存在する深さまで斜坑トンネルを掘削し、メタンハイ
ドレート層に向かってメタンハイドレート層の手前７０
ｍ〜１００ｍの箇所まで水平トンネルを掘削し、水平ト
ンネル先端周辺の地山にセメント注入することによって
カバーロックを形成し、水平トンネル先端からメタンハ
イドレート層に向かってボーリングを行い、第１のパイ
プをメタンハイドレート層内に通し、第１のパイプから
メタンハイドレート層内に高温蒸気を注入することによ
って、メタンハイドレートをガスと水に分離し、第２の
パイプおよび第３のパイプを通して吸引することによっ
て、メタンハイドレート層からガスと水をそれぞれ抽出
し、このようにして抽出されたガスを、水平トンネルお
よび斜坑トンネルを通って陸地まで敷設された第４のパ
イプによって移送することを特徴とする方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9147242A JP2977196B2 (ja) | 1997-05-21 | 1997-05-21 | 海底地層に存在するメタンハイドレートの採掘工法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9147242A JP2977196B2 (ja) | 1997-05-21 | 1997-05-21 | 海底地層に存在するメタンハイドレートの採掘工法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10317869A JPH10317869A (ja) | 1998-12-02 |
| JP2977196B2 true JP2977196B2 (ja) | 1999-11-10 |
Family
ID=15425802
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9147242A Expired - Fee Related JP2977196B2 (ja) | 1997-05-21 | 1997-05-21 | 海底地層に存在するメタンハイドレートの採掘工法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2977196B2 (ja) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3479699B2 (ja) | 2002-01-18 | 2003-12-15 | 飛島建設株式会社 | ガスハイドレート掘採方法とその装置 |
| JP3506696B1 (ja) * | 2002-07-22 | 2004-03-15 | 財団法人応用光学研究所 | 地下賦存炭化水素ガス資源収集装置および収集方法 |
| US6978837B2 (en) * | 2003-11-13 | 2005-12-27 | Yemington Charles R | Production of natural gas from hydrates |
| JP4581719B2 (ja) * | 2005-02-03 | 2010-11-17 | 鹿島建設株式会社 | 地下資源の回収施設 |
| WO2007117167A1 (en) * | 2006-04-07 | 2007-10-18 | Petru Baciu | Procedure and apparatus for hydrocarbon gases extraction from under ground hydrates |
| US7546880B2 (en) | 2006-12-12 | 2009-06-16 | The University Of Tulsa | Extracting gas hydrates from marine sediments |
| NO333010B1 (no) * | 2010-06-08 | 2013-02-18 | Uni I Stavanger | Tunnelsystem og fremgangsmate for utvikling av undersjoisk olje- og/eller gassfelt |
| US20120325489A1 (en) | 2011-04-27 | 2012-12-27 | Bp Corporation North America Inc. | Apparatus and methods for use in establishing and/or maintaining controlled flow of hydrocarbons during subsea operations |
| JP6047024B2 (ja) * | 2013-01-30 | 2016-12-21 | 昭壽 杉本 | ガスハイドレート層からのガス回収システムおよびオイルサンド層からのオイル回収システム |
| JP2019148155A (ja) * | 2018-02-28 | 2019-09-05 | 清水建設株式会社 | 資源採掘方法及び資源採掘システム |
-
1997
- 1997-05-21 JP JP9147242A patent/JP2977196B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10317869A (ja) | 1998-12-02 |
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