資源開発技術・開発機械

[2401-09-09] メタンハイドレート坑井内における配管狭窄部通過によるメタンガス気泡の分裂

^○森田 洋充¹、清野 文雄¹、山本 佳孝¹ (1. 国立研究開発法人産業技術総合研究所)

司会: 板倉賢一（室蘭工業大学）

キーワード：気泡分裂、気泡径分布、メタンハイドレート坑井、低温・高圧メタン－水系混相流

深海底のメタンハイドレート(Methane Hydrate: MH）が、既存の化石燃料に代わる非在来型の天然ガスとしてその開発が期待されている。2013年3月に世界で初めて海底下のMHの海洋産出試験が行われ、海洋産出試験で抽出されたMH貯留槽から長期的に安定して、安全な生産を実現するための技術課題の解決を目標に研究開発が進められている。MH生産手法としては減圧法が適用されており、坑井の管内流動システムは従来の確立された石油掘削などのオイル－ガス系とは異なり、水を多く含むガス－水系であるため、未解決な技術課題も多い。減圧法により生成したメタンガスは間隙水とともにスクリーンを経て坑井内に流入し、気液分離装置においてメタンガスと水に分離され海上に輸送される。長期・安定的な生産を実現するためには、この気液分離装置が十分に機能するような設計指針の確立が必要になるが、設計指針を確立するために必要なスクリーン下流における気液ニ相流の流動状態が現状では把握できていない。本研究では、MH坑井内の流動状態を模擬できる流動特性シミュレータ装置を開発し、気液分離装置の設計指針の確立に必要な低温・高圧メタン－水系混相流の流動様式を明らかにする。