[M-IS18] ガスハイドレートと地球環境・資源科学

[MIS18-P03] 日本海上越沖の表層型メタンハイドレート胚胎域のワイヤライン検層結果と貯留層性状の推定

*鈴木 清史¹、吉岡 秀佳¹、佐藤 幹夫¹、CK22-03C 乗船研究者一同 (1.国立研究開発法人 産業技術総合研究所)

キーワード：表層型ガスハイドレート、ワイヤライン検層、塩化物イオン濃度

産業技術総合研究所（産総研）の表層型メタンハイドレート（MH）の資源開発のための取り組みは、2013〜2015年度の資源量把握のための調査の後、2016〜2018年にかけての「表層型MHの回収技術に係る調査研究」を経て、2019年からは生産技術の開発、海洋調査、環境影響評価に関わる研究へと進めている。その中で、生産技術の開発に関わる海洋調査として海底地盤強度調査があり、これまで２海域で実施した。このうち、2022年9月に上越沖で実施した海底地盤強度調査航海（CK22-03C）では、堆積物コアを取得し土質試験を行うと共に、およびワイヤライン（WL）検層によりMH貯留層の物性把握を試みた。WL検層として音波検層、核磁気共鳴検層、比抵抗検層、密度検層、およびパルス中性子を用いた中性子検層を実施し、地層内の孔隙率やMH飽和率、中性子捕獲断面積等の情報について取得した。
調査を行った新潟県上越沖は、これまでの調査で表層型メタンハイドレートの賦存が確認されているが、今回は上越海丘（JK）と海鷹海脚(UTN)の２ヶ所の調査地点でそれぞれ参照地点(RE)とMH胚胎地点(MH)の２坑を掘削した。掘削後の２坑のMH胚胎地点における坑内の比抵抗イメージログの結果と比抵抗検層の結果から、メタンハイドレートが多く存在する下限の深度は、上越海丘の掘削地点では106mBSF付近、海鷹海脚の掘削地点では96mBSF付近と判明した。これは地温勾配から推定されるMH安定領域下限よりかなり浅いため、確認を進めている。また、MH安定領域より深い地層の比抵抗は概ね0.1[ohm.m]で安定した。両MHサイトにおいて嵩密度とNMR孔隙率から求めたMH飽和率は0〜100％まで深度毎に変化に富んでおり、また、比抵抗とMH飽和率の相関は一部明瞭でなかった。
MH飽和率により比抵抗が支配されていない層準では、MHの含有以外に比抵抗に影響を与える要因があることが考えられるため、今回は検層の中性子捕獲断面積の結果から、原位置の孔隙水の塩化物イオン濃度についても検討をおこなった。暫定的な計算結果からは、一部の層準では海水の２倍程度の濃度の可能性があること、安定領域下限に近い領域では濃度が低下していることが示された。これらは今後、間隙水の分析結果とともに表層型MH貯留層内部の不均質性の検討に用いる。
なお、本研究は、経済産業省のメタンハイドレート研究開発事業の一部として実施した。