JPWO2018109892A1 - メタンガス生産設備及びメタンガス生産方法 - Google Patents

Abstract

【課題】メタンハイドレート層からガスリフトにより連続的にメタンガスを生産することが可能なメタンガス生産設備などを提供する。【解決手段】メタンガス生産設備において、生産井２は水底のメタンハイドレート層ＭＨＬ内に連通するように形成され、ライザー管１１は生産井２の内部空間に対して気密に連通し、リフトガス供給管１２はリフトガス供給部３２から供給されたリフトガスをライザー管１１内に供給する。ライザー管１１及び生産井２内に満たされた水にリフトガスを混入すると、生産井２内が減圧され、生産井２に連通するメタンハイドレート層ＭＨＬのメタンハイドレートが分解し、メタンガスと生産水の気液混合流体がライザー管１１を上昇する。【選択図】図１

Description

本発明は、メタンハイドレート層からメタンガスを生産する技術に関する。

非在来型の資源として、深海や凍土層に存在するメタンハイドレート（ガスハイドレートともいう）が注目されている。メタンハイドレートは、所定の温度、圧力条件下で、水分子のかご構造（クラスレート）内に、メタン分子を主成分とするゲスト分子を取り込んだ状態で存在する固体状の物質である。

非特許文献１には、海底の地層内に形成された砂層型のメタンハイドレート層から、減圧法によりメタンガスを生産する手法が提案されている。
減圧法は、メタンハイドレート層を穿つように形成された生産井内の水をポンプで汲み上げることにより、生産井の内部やその周囲の圧力を低下させてメタンハイドレートを分解させる手法である。

メタンハイドレートの分解に伴って生成したメタンガスと水は、生産井内に流れ込んだ後、気液分離される。気液分離後の水は、水の汲み上げ流路を構成するライザーの底部に設けられたポンプを用いて汲み上げられる。
また、水と分離されたメタンガスは、前記ライザー内に、水の汲み上げ流路と分離して形成されたガス用の流路内を上昇して海上へと抜き出される。

上記減圧法によれば、砂層型のメタンハイドレート層からも連続的にメタンガスを生産することができると考えられている。一方で、水深数百メートル以上の海底に設けられる生産井に、ポンプや気液分離用のセパレータなどの機器を設置することは、各機器の製造費用や設置費用が高額となるおそれがある他、機器のメンテナンスが困難であるという問題もある。

ここで特許文献１、２には、メタンハイドレートを輸送するライザー（輸送管、輸送パイプ）に輸送用のガスを吹き込む気泡ポンプやエアリフトと呼ばれる手法を用いて、海底の表層に位置する表層型のメタンハイドレート層からメタンハイドレート塊を吸い上げる技術が記載されている。
しかしながら、これら特許文献１、２には、地中に存在する砂層型のメタンハイドレート層からでもガスリフトにより連続的にメタンガスを生産することを可能とする技術の開示はない。

特表２００２−５３６５７３号公報 特開２００３−２６２０８３号公報

メタンハイドレート資源開発研究コンソーシアム、「メタンハイドレートからのガス生産」、インターネット〈URL：http://www.mh21japan.gr.jp/mh/05-2/〉

本発明は、このような背景の下になされたものであり、その目的は、メタンハイドレート層からガスリフトにより連続的にメタンガスを生産することが可能なメタンガス生産設備及びメタンガス生産方法を提供することにある。

本発明のメタンガス生産設備は、メタンハイドレート層からメタンガスを生産するメタンガス生産設備において、
水底に設けられ、メタンハイドレート層内に連通するように形成された生産井と、
下端部側が、前記生産井の内部空間に対して気密に連通し、当該生産井からメタンガスと水とを含む気液混合流体を抜き出すためのライザー管と、
リフトガス供給部から供給されたリフトガスを、前記ライザー管内に供給するためのリフトガス供給管と、を備え、
前記ライザー管及び生産井内に満たされた水に前記リフトガス供給管から供給されたリフトガスを混入して前記生産井内を減圧することにより、当該生産井に連通するメタンハイドレート層のメタンハイドレートを分解させて得られた前記気液混合流体を、前記ライザー管を介して上昇させることを特徴とする。

前記メタンガス生産設備は以下の特徴を備えていてもよい。
（ａ）前記ライザー管の上端部側に設けられ、当該ライザー管から流出した前記気液混合流体をメタンガスと水とに分離する気液分離部を備えること。このとき、前記リフトガスは、前記気液分離部にて気液混合流体から分離されたメタンガスであること。また、前記リフトガス供給部は、酸素非含有ガスを圧縮するコンプレッサーであること。
（ｂ） 前記水底には複数の生産井が設けられ、これら複数の生産井が連結管を介して共通の前記ライザー管に接続されていること。
（ｃ）前記気液混合流体がライザー管内を上昇する流れの形成に伴って、前記生産井内の減圧が維持されることにより、前記メタンハイドレートの分解が進行する自噴状態となったら、前記リフトガス供給管からのリフトガスの供給を停止すること。

また、他の発明に係るメタンガス生産方法は、メタンハイドレート層からメタンガスを生産するメタンガス生産方法において、
水底に設けられ、メタンハイドレート層内に連通するように形成された生産井、及び下端部側が前記生産井の内部空間に対して気密に連通したライザー管内に満たされた水にリフトガスを混入して前記生産井内を減圧し、当該生産井に連通するメタンハイドレート層のメタンハイドレートを分解させる工程と、
前記メタンハイドレートを分解させて得られたメタンガスと水とを含む気液混合流体を、前記ライザー管を介して上昇させる工程と、
前記ライザー管の上端部から流出した気液混合流体を、メタンガスと水とに分離する工程と、を含むことを特徴とする。

前記メタンガス生産方法は以下の特徴を備えていてもよい。
（ｄ）前記リフトガスは、酸素非含有ガスであること。前記酸素非含有ガスは、前記気液混合流体から分離されたメタンガスであること。
（ｅ）前記気液混合流体から分離されたメタンガスは、メタンガス液化設備、合成ガス製造設備、火力発電設備、都市ガス供給設備からなるメタンガス利用設備群から選択される少なくとも１つのメタンガス利用設備に供給されること。
（ｆ）前記気液混合流体がライザー管内を上昇する流れの形成に伴って、前記生産井内の減圧が維持されることにより、前記メタンハイドレートの分解が進行する自噴状態となったら、前記リフトガスの供給を停止する工程を含むこと。

本発明は、メタンハイドレート層からのメタンガスの生産を行う生産井に対して気密に接続されたライザー管内にリフトガスを供給することにより生産井内を減圧し、生産井と連通する領域のメタンハイドレートを分解させる。この結果、得られたメタンガスと水との気液混合流体は、ライザー管内を上昇するので簡素で安価な構成でメタンガスを生産することができる。

実施の形態に係るメタンガス生産設備の構成例を示す説明図である。 前記メタンガス生産設備の第１の作用図である。 前記メタンガス生産設備の第２の作用図である。 前記メタンガス生産設備の第３の作用図である。 前記メタンガス生産設備の第４の作用図である。 メタンガス生産設備に設けられるライザーの他の構成例を示す説明図である。 複数の生産性に接続されたライザーを備えたメタンガス生産設備の第１の構成例である。 複数の生産性に接続されたライザーを備えたメタンガス生産設備の第２の構成例である。

はじめに、図１を参照しながら本発明の実施の形態に係るメタンガス生産設備の構成について説明する。本例のメタンガス生産設備は、例えば海底（水底）を構成する地層ＧＬの下層側に形成された砂層型のメタンハイドレート層ＭＨＬからメタンガスを生産する。
メタンハイドレート層ＭＨＬを擁する地層ＧＬは、水深が数百メートル以上の海底に位置し、メタンハイドレート層ＭＨＬはこの地層ＧＬの海底面よりも数十メートル〜数百メートル程度下方側に位置している。

生産井２は、地層ＧＬの海底面から、当該地層ＧＬの下方側に位置するメタンハイドレート層ＭＨＬへ向けて、下方側へ伸びるように筒状のケーシング２１を配設した構造となっている。ケーシング２１は、例えば直径が数十センチメートル〜数メートルの金属製の配管により構成され、不図示のセメントによって地層ＧＬに対して固定されている。

ケーシング２１の下部側領域は、メタンハイドレート層ＭＨＬ内に挿入され、当該下部側領域には、穿孔やサンドスクリーンなどを介してメタンハイドレート層ＭＨＬと連通する仕上げ層２２が形成されている。またケーシング２１の下端部は、メタンハイドレート層ＭＨＬに向けて開口していてもよいし、ケーシングシューを設けて塞いでもよい。

生産井２の上面には、フランジ状のライザーベース２３が設けられ、このライザーベース２３には、その内部を上下方向に貫通する流路が形成されている。ライザーベース２３の下面には、前記流路と連通するようにチュービング２７が接続されている。チュービング２７は、ケーシング２１の内径よりも小さな、数十センチメートル〜数メートルの直径を有する金属製の配管により構成され、ライザーベース２３からケーシング２１（生産井２）の内部空間へ向けて挿入されている。チュービング２７の下端部は、仕上げ層２２が形成されたケーシング２１の下部側領域内へ向けて開口し、当該下端部におけるケーシング２１とチュービング２７との間の隙間は、パッカー２４によって塞がれている。

ライザー管１１は、例えば直径が数十センチメートル〜数メートルの金属製の配管やフレキシブルパイプにより構成され、当該ライザー管１１の下端部は、前記ライザーベース２３の上面に接続されている。ライザーベース２３を介してチュービング２７と接続されたライザー管１１は、生産井２の内部空間に対して気密に連通した状態となっている。

生産井２の上方側の海上にはフローター３が設けられている。ライザー管１１は、ライザーベース２３と接続された海底面から、海中を通って、フローター３へと上方側へ向けて延伸されている。フローター３には、ライザー管１１を介してメタンハイドレート層ＭＨＬから抜き出された後述の気液混合流体を受け入れ、当該気液混合流体をメタンガスと水とに分離するための気液分離槽（気液分離部）３１が設けられている。ライザー管１１の上端部は、気液分離槽３１に接続され、その上流もしくは下流には調節弁Ｖ１が設置される（図１〜６には、気液分離槽３１の上流に調節弁Ｖ１を設けた例を示してある）。

さらに気液分離槽３１には、当該気液分離槽３１内の上部側の空間から、気液分離された後のメタンガスを抜き出すためのラインと、気液分離槽３１内の下部側領域から気液分離後の水を抜き出すためのラインとが接続されている。メタンガスの抜き出しラインには、気液分離槽３１から抜き出されたメタンガスを昇圧して出荷するためのガスコンプレッサー３２が設けられている。一方、水の抜き出しラインの下流側には、水の排出を行う前に、必要な排水処理を行うための不図示の排水処理部が設けられている。

また、ガスコンプレッサー３２の下流側からは、昇圧されたメタンガスの一部を抜き出すラインが分岐している。この分岐ラインは、流量調節バルブＶ２を介してリフトガス供給管１２の上流側の端部に接続されている。この観点でガスコンプレッサー３２は、リフトガス供給管１２にリフトガスを供給するリフトガス供給部としての機能も備えている。

さらに図１に示すように、リフトガス供給管１２の上流側の端部には、リフトガス供給管１２に窒素ガスを供給するための窒素ガスタンクやガスコンプレッサーなどを含む窒素ガス供給部３３が、流量調節バルブＶ３を介して接続されている。窒素ガス供給部３３についても、リフトガス供給管１２にリフトガスを供給するリフトガス供給部に相当する。

リフトガス供給管１２は、ライザー管１１の延伸方向に沿って、フローター３から海底へと海中内を下方側へ向けて延伸されている。本例では、リフトガス供給管１２の下端部は、既述のライザーベース２３に接続され、ライザーベース２３内に形成された流路を介してライザー管１１と連通している。

リフトガス供給管１２はライザー管１１内に向けて、酸素非含有ガスであるメタンガスや窒素ガスをリフトガスとして供給する機能を果たす。従って、ライザー管１１に水Ｗが満たされた状態において、リフトガス供給管１２にリフトガスを供給するガスコンプレッサー３２や窒素ガス供給部３３は、ライザー管１１側との接続位置にてライザー管１１側から加わる水圧に抗して、所望の流量のリフトガスをライザー管１１内に混入することが可能な圧力にてリフトガスを供給する能力を備えている。

なお、リフトガスに酸素非含有ガスを採用する理由は、メタンハイドレート層ＭＨＬメタンガスを生産する際に、燃焼可能な混合気を形成しないようにするためである。従って、これらのリフトガスが、燃焼可能な混合気を形成しない程度の微量な酸素を、不可避成分などとして含有する場合を否定するものではない。

以上に説明した構成を備えるメタンガス生産設備の作用について説明すると、図２に示すように、初めに生産井２及びライザー管１１の内部は水Ｗで満たされた状態となっている。ライザー管１１の敷設の際に、ライザー管１１の下端部に蓋をせずにライザー管１１をライザーベース２３との接続位置まで降ろしていくと、ライザー管１１内には海水が進入する。また、生産井２の設置時においても、生産井２の内部には海水が進入する。メタンガスの生産開始前において、生産井２及びライザー管１１に満たされている水Ｗは、例えばこれらの海水である。

次いで、図３に示すように、ライザー管１１と気液分離槽３１との間の調節弁Ｖ１を開くと共に、窒素ガス供給部３３側の流量調節バルブＶ３を開いて、窒素ガス供給部３３からリフトガス供給管１２にリフトガスである窒素ガスを供給する。窒素ガスは、リフトガス供給管１２内を下方側へ向けて流れ、ライザーベース２３との接続位置を介してライザー管１１内の水Ｗに混入される。

この結果、窒素ガスの混入位置よりも上方側に、窒素ガスの気泡Ｂと水Ｗとの気液混合流体が形成される。この気液混合流体の比重は、窒素ガスの混入位置よりも下方側の水Ｗの比重よりも小さいため、比重の大きな下方側の水Ｗが窒素ガスの混入位置よりも上方側へと持ち上げられる（ガスリフト効果）。このガスリフト効果により、ガス混入位置よりも下方側の生産井２内の圧力が減少すると共に、ライザー管１１内を気液混合流体が上昇し始める。

ライザー管１１内を気液混合流体の上昇、及び当該ライザー管１１に対して気密に連通する生産井２内の圧力の低下に伴い、仕上げ層２２を介して生産井２と連通する周囲のメタンハイドレート層ＭＨＬ内の圧力が低下し始める。そして、メタンハイドレート層ＭＨＬ内の圧力が低下すると、メタンハイドレートが分解し、メタンガスと生産水とを生じる。なお、このときメタンハイドレート層はメタン以外の成分、例えばエタンやプロパンなどの成分を含んでいてもよく、このようなメタンと他の成分との混合ガスについても以下の説明では「メタンガス」と呼ぶ。
メタンハイドレートの分解により発生したメタンガスと水（生産水）Ｗとの混合流体（メタンハイドレートを形成せず、元来、メタンハイドレート層ＭＨＬ内に単独で存在していた水を含んでもよい）は、仕上げ層２２を介して生産井２内に流れ込み、リフトガス効果によって生産井２及びライザー管１１内を上昇する（図４）。

例えば、水深１０００メートルの海底に設けられたライザーベース２３に対してライザー管１１の下端部が接続され、さらにライザーベース２３よりも数十メートル〜数百メートル下方位置にメタンハイドレート層ＭＨＬが存在する場合を考える。このとき、ライザーベース２３との接続位置の近傍のライザー管１１の内部には、約１００Ｂａｒ（１０ＭＰａＧ）の水圧が加わっている。この場合において、生産井２内の圧力損失分を考慮しても、当該接続位置の水圧を、リフトガス効果により３０〜５０Ｂａｒ（３〜５ＭＰａＧ）程度まで減圧することができれば、仕上げ層２２の周囲におけるメタンハイドレートの分解を連続的に発生させることができると考えられる。

ライザー管１１内を上昇した混合流体は、フローター３側に到達した後、気液分離槽３１内に流れ込み、気液分離槽３１内にてメタンガスと水とに分離される。気液分離槽３１内に十分量のメタンガスが流入し、ガスコンプレッサー３２を稼働可能な状態となったら、ガスコンプレッサー３２を起動すると共に、流量調節バルブＶ２を開く。一方、窒素ガス供給部３３側の流量調節バルブＶ３を閉じて、リフトガスを窒素ガスからメタンガスに切り替える（図４）。

本例のメタンガス生産設備では、リフトガス供給管１２からのリフトガスの供給に伴うリフトガス効果のほか、メタンハイドレート層ＭＨＬから生産井２内に流れ込んだ混合流体（メタンガスと生産水）自身がライザー管１１内を上昇する流れの形成によってもリフトガス効果が発揮される。このとき、リフトガスの供給を停止してもメタンガスを生産できる場合は、メタンハイドレート層ＭＨＬから供給される混合流体のリフトガス効果により、生産井２内の減圧が維持され、メタンハイドレートの分解が進行する自噴状態にあると言える。

このように自噴状態が形成された場合は、図５に示すようにリフトガス供給管１２からのメタンガス（リフトガス）の供給を停止してもよい。また、自噴による生産だけでは、メタンガスの生産量が少なく、安定生産ができない場合などには、出荷流量を維持するために必要な流量のリフトガスを適宜、追加供給してよい。

さらにここで、生産井２の周囲のメタンハイドレート層ＭＨＬにおいては、自噴状態が常時形成されていることは必須ではない。例えば、メタンガス生産設備の運転を停止した後、リフトガス供給管１２からのリフトガスの供給を再開したり、リフトガスの供給流量を増加させたりすることにより、メタンガスの生産を再継続することができる。

以上に説明したメタンガス生産設備の作用により、メタンハイドレート層ＭＨＬにて生産され、生産井２及びライザー管１１を介して気液分離槽３１へと抜き出されたメタンガスは、ガスコンプレッサー３２によって昇圧され、後段のメタンガス利用設備に供給される。
メタンガス利用設備としては、メタンガスを冷却して液化するメタンガス液化設備、メタンガスから化学反応により一酸化炭素と水素を含む合成ガスを製造する合成ガス製造設備、メタンガスを燃焼させて発電を行う火力発電設備、メタンガスへのＬＰＧ（Liquefied Petroleum Gas）の添加による熱量調整や付臭などを行って都市ガスを製造する都市ガス供給設備からなるメタンガス利用設備群から選択される少なくとも１つのメタンガス利用設備を例示することができる。

ここでこれらのメタンガス利用設備は、フローター３の外部の例えば陸地側へ設置し、フローター３とメタンガス利用設備との間にパイプラインを敷設して、ガスコンプレッサー３２にて昇圧されたメタンガスをメタンガス利用設備へ輸送する構成を採用してもよい。また、メタンガス利用設備をフローター３に併設し、フローター３内で得られた液化ガス、合成ガス、電力や都市ガスをフローター３から消費先へと輸送してもよい。
なお、気液分離槽３１にてメタンガスと分離された生産水は、必要な排水処理を行ったうえで、海中へと戻される。また、生産水を海中に戻せない場合は、海底に再圧入してもよい。

本実施の形態に係るメタンガス生産設備によれば以下の効果がある。メタンハイドレート層ＭＨＬからのメタンガスの生産を行う生産井２に対して気密に接続されたライザー管１１内にリフトガスを供給することにより生産井２内を減圧し、生産井２と連通する領域のメタンハイドレートを分解させる。この結果、得られたメタンガスと水との気液混合流体は、ライザー管１１内を自発的に上昇するので、簡素で安価な構成でメタンガスを生産することができる。

特に、従来、提案されている減圧法と異なり、本例のメタンガス生産設備は、生産井２が設けられている海底にメタンガスと生産水とを分離するセパレータや、生産水を汲み上げるためのポンプを設ける必要がない。このため、メタンガス生産設備を構成する各機器の製造費用や設置費用を大幅に低減することができる。また、海底に動力機器を設けることに伴うメンテナンスの困難性を回避することも可能となる。

さらには、メタンガスと生産水との気液混合流体が生産井２に流入してリフトガス効果を発揮することにより、メタンハイドレートの分解が自発的に進行する自噴状態にある場合には、リフトガスの供給流量を低減、停止することもできる。この結果、常時、生産水の汲み上げが必要な従来の減圧法と比較して、メタンガス生産設備の稼働費用も大幅に低減することが可能となる。

ここで、リフトガス供給管１２は、ライザーベース２３に接続する構成に限らず、ライザー管１１に直接、接続してもよい。また例えばチュービング２７に対してリフトガス供給管１２を接続し、当該チュービング２７を介してリフトガス供給管１２とライザー管１１とを連通させてもよい。

さらには、リフトガス供給管１２は、図１などを用いて説明した例のように、ライザー管１１の外部に配置する場合に限定されない。例えば図６には、ライザー管１１の内側に、当該ライザー管１１よりも小口径のリフトガス供給管１２ａを収容した二重管の状態となるように、ライザー管１１及びリフトガス供給管１２ａを海中に配置したメタンガス生産設備の構成例を示している。

リフトガス供給管１２ａの下端部はライザー管１１内で開口し、当該開口からライザー管１１内の水Ｗへとリフトガスが混入される。メタンガスと生産水の混合流体は、ライザー管１１の内周面とリフトガス供給管１２ａ外周面との間の隙間領域内を上昇してフローター３側の気液分離槽３１へと抜き出される。なおこのとき、混合流体が流れる前記隙間領域がライザー管１１内の上下方向に亘って安定的に形成されるように、ライザー管１１とリフトガス供給管１２ａとの間に所定の間隔でスペーサーを配置してもよい。

さらに図１などを用いて説明した例では、メタンガスの出荷用のガスコンプレッサー３２を利用して、リフトガス供給管１２に対するリフトガスとしてのメタンガス供給を行う例について説明した。但し、出荷用のガスコンプレッサー３２とリフトガス供給管１２へのリフトガス供給用のコンプレッサーを共用化することは必須の要件ではなく、気液分離槽３１に対してリフトガス供給管１２へのリフトガス供給専用の抜き出しライン、コンプレッサーを設けてもよい。

さらに、メタンガス生産設備の外部、例えばフローター３から離れた位置に気液分離槽３１が設けられている場合や、フローター３に窒素ガス供給部３３を設けることが困難な場合などには、外部からリフトガスとしてメタンガスや窒素ガスを受け入れてもよい。この場合には、フローター３に設けられたリフトガスの受け入れ配管が、本メタンガス生産設備のリフトガス供給部に相当することとなる。
そして、リフトガスに用いられる酸素非含有ガスは、窒素ガスやメタンガスに限定されるものではなく、例えば気化させたＬＰＧやＬＮＧ（Liquefied Natural Gas）であってもよい。

また図７は、１本のライザー管１１を用いて複数の生産井２からメタンガスの生産を行うメタンガス生産設備の実施形態を示している。本例においては、ライザー管１１の下端部に設けられたマニフォールド部２３ａに対して複数の連結管２６が接続され、各連結管２６が連結部２５を介して各々の生産井２に接続されている（クリスマスツリー接続）。

次いで、図８は、１本のライザー管１１を用いて複数の生産井２からメタンガスの生産を行うメタンガス生産設備の他の実施形態を示している。この例においては、ライザー管１１の下端部に設けられたライザーベース２３、及び複数の連結部２５の下方に各々生産井２を設け、連結管２６を介してこれらライザーベース２３、連結部２５を順繰りに接続した構成となっている（デイジーチェーン接続）。
また、図７、８に示す接続法を組み合わせて、マニフォールド部２３ａに対して、各々、デイジーチェーン接続された複数の生産井２の群をクリスマスツリー状に接続したり、デイジーチェーン接続された複数の連結部２５やマニフォールド部２３に対し、各々、クリスマスツリー状に複数の連結管２６を接続したりしてもよいことは勿論である。

そして、本例のメタンガス生産設備は、海底に存在するメタンハイドレート層ＭＨＬからメタンガスを生産する場合に限定されず、湖底に存在するメタンハイドレート層ＭＨＬに設けてメタンガスの生産を行ってもよいことは勿論である。

Ｂ 気泡
ＭＨＬ メタンハイドレート層
Ｗ 水
１１ ライザー管
１２、１２ａ
リフトガス供給管
２ 生産井
３１ 気液分離槽
３２ ガスコンプレッサー

Claims (11)

1. メタンハイドレート層からメタンガスを生産するメタンガス生産設備において、
   水底に設けられ、メタンハイドレート層内に連通するように形成された生産井と、
   下端部側が、前記生産井の内部空間に対して気密に連通し、当該生産井からメタンガスと水とを含む気液混合流体を抜き出すためのライザー管と、
   リフトガス供給部から供給されたリフトガスを、前記ライザー管内に供給するためのリフトガス供給管と、を備え、
   前記ライザー管及び生産井内に満たされた水に前記リフトガス供給管から供給されたリフトガスを混入して前記生産井内を減圧することにより、当該生産井に連通するメタンハイドレート層のメタンハイドレートを分解させて得られた前記気液混合流体を、前記ライザー管を介して上昇させることを特徴とするメタンガス生産設備。
2. 前記ライザー管の上端部側に設けられ、当該ライザー管から流出した前記気液混合流体をメタンガスと水とに分離する気液分離部を備えることを特徴とする請求項１に記載のメタンガス生産設備。
3. 前記リフトガスは、前記気液分離部にて気液混合流体から分離されたメタンガスであることを特徴とする請求項２に記載のメタンガス生産設備。
4. 前記リフトガス供給部は、酸素非含有ガスを圧縮するコンプレッサーであることを特徴とする請求項１に記載のメタンガス生産設備。
5. 前記水底には複数の生産井が設けられ、これら複数の生産井が連結管を介して共通の前記ライザー管に接続されていることを特徴とする請求項１に記載のメタンガス生産設備。
6. 前記気液混合流体がライザー管内を上昇する流れの形成に伴って、前記生産井内の減圧が維持されることにより、前記メタンハイドレートの分解が進行する自噴状態となったら、前記リフトガス供給管からのリフトガスの供給を停止することを特徴とする請求項１に記載のメタンガス生産設備。
7. メタンハイドレート層からメタンガスを生産するメタンガス生産方法において、
   水底に設けられ、メタンハイドレート層内に連通するように形成された生産井、及び下端部側が前記生産井の内部空間に対して気密に連通したライザー管内に満たされた水にリフトガスを混入して前記生産井内を減圧し、当該生産井に連通するメタンハイドレート層のメタンハイドレートを分解させる工程と、
   前記メタンハイドレートを分解させて得られたメタンガスと水とを含む気液混合流体を、前記ライザー管を介して上昇させる工程と、
   前記ライザー管の上端部から流出した気液混合流体を、メタンガスと水とに分離する工程と、を含むことを特徴とするメタンガス生産方法。
8. 前記リフトガスは、酸素非含有ガスであることを特徴とする請求項７に記載のメタンガス生産方法。
9. 前記酸素非含有ガスは、前記気液混合流体から分離されたメタンガスであることを特徴とする請求項８に記載のメタンガス生産方法。
10. 前記気液混合流体から分離されたメタンガスは、メタンガス液化設備、合成ガス製造設備、火力発電設備、都市ガス供給設備からなるメタンガス利用設備群から選択される少なくとも１つのメタンガス利用設備に供給されることを特徴とする請求項７に記載のメタンガス生産方法。
11. 前記気液混合流体がライザー管内を上昇する流れの形成に伴って、前記生産井内の減圧が維持されることにより、前記メタンハイドレートの分解が進行する自噴状態となったら、前記リフトガスの供給を停止する工程を含むことを特徴とする請求項７に記載のメタンガス生産方法。
    
    

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