JP5792186B2 - 底質試料のメタン含有量の決定 - Google Patents
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Description
2007年12月20日に公表された、雑誌Marine Chemistry、vol.107,issue no.4、498〜515ページにおいて、K.U.Heeschenらによって公表された「In situ hydrocarbon concentrations from pressurized cores in surface sediments,Northern Gulf of Mexico」、(XP002569753)、および
2009年3月7日に刊行された、Scientific Drilling Journalにおいて、P.Shultheissらによって公表された「Wireline Coring and Analysis under Pressure,Recent Use and Future Developments of Hyacinth System」、(XP002569762,ISSN:1816−8957)、によって知られており、その論文は、URL:http://www.iodp.org/iodpJoumals/7_Wireline_Coring_and_Ana lysis_SD7.pdf でインターネットから検索できる。
間接的地球物理学的方法(電磁気(EM)、地震波)が、ハイドレートの性質により信頼できず、
淡水化に基づくハイドレート含有量の評価が、隙間水の塩分濃度ベースラインに関する不確実性により信頼できない、ことである。
水底の堆積物からコア試料を採取するステップと、
貯蔵チャンバにコア試料を貯蔵するステップと、
コア試料内の任意のメタンハイドレート結晶が水およびメタンの中に解離する周囲圧力において所定の水深まで貯蔵チャンバおよびコア試料を持ち上げるステップと、
持ち上げられたコア試料によって放出されるメタンの量を測定するステップと、
持ち上げられたコア試料によって放出されるメタンの量を基礎として堆積物のメタン含有量を決定するステップと、を含む。
水底の堆積物からコア試料を採取するためのコアサンプリング装置と、
コア試料を貯蔵するための貯蔵チャンバと、
コア試料内の任意のメタンハイドレート結晶が水およびメタンの中に解離する周囲圧力において所定の水深まで貯蔵チャンバおよびコア試料を持ち上げるための手段と、
持ち上げられたコア試料によって放出されるメタンの量を測定するためのメタン感知装置と、
持ち上げられたコア試料によって放出されるメタンの量を基礎として底質のメタン含有量を決定するための手段と、を備える。
脚部、ホイール、および/または水域の底部を横切って任意の所望の方向にフレームを移動させるように構成されるキャタピラ機構に取り付けられるフレームと、
コア試料貯蔵チャンバの中に各コア試料を移動させるように構成される垂直コア掘削装置であり、このコア試料貯蔵チャンバが、装置を取り囲む海水などの流体の周囲圧力に実質的に等しい圧力でコア試料を貯蔵するように構成され、かつフレームに回転可能かつ取り外し可能なカルーセル組立体として取り付けられるコア試料貯蔵チャンバの束の一部を形成する、垂直コア掘削装置とを備え、このコア試料貯蔵チャンバの束は、水上船舶から懸架される巻き上げラインに固定される可撓性導管の束に連結される。
高コスト:高価なコアレセプタクルがある。
困難な取り扱い:これらは、良好な資料を得るのに使用される掘削装置内に全く特化した取り扱い設備を必要とする。
低い信頼性:これらは、所定圧力でコア試料を回収できない場合が多い。これは、コアがコアレセプタクルに入ることができるようになるボール弁の気密封止を得ることができないためであることが多い。
A)解離中に水上船舶までガスを回収する可撓性導管6を排除するが、その代わりとして単に、発生ガスのすべてを貯蔵するのに十分に大きい底部が開いた試料捕集チャンバ4をつくること。底部が開いた試料捕集チャンバ4のガスの量は、たとえば、ガスを含む部分の高さを評価するように底部が開いた管内に音響測深器などの音響装置を用いて、回収の前に底部が開いた管の水レベルを観察することによって、確実に評価され得る。
B)ガスが、試料捕集チャンバ4の頂部のオリフィスを通して放出されるガスの体積および組成を計量する計量装置を介して、底部が開いた試料捕集チャンバ4の頂部から漏出できるようになること。計量装置は、有効なデータ転送ケーブルを介して船舶に連結されることもでき、または計量装置には、無線計測データ送信システム、もしくはその後になってデータの検索のために取り付けられる記録装置が装着されることもできる。後者の場合には、記録装置は、所与の量のガスの体積が圧力に依存するので、圧力に対する計量体積を記録する必要があることになる。また、通常の調査環境の下で、調査機器の水深よりも下方の深さはタイムログされ、したがって、時間から水深したがって圧力への変換が可能であるので、計量された量についてのタイムシグネチャ(time−signature)は、この目的に役に立ち得る。
C)水中の充満されたコア管の操作が困難であると分かった場合には、これは掘削ストリングから取り外されるので、コア管を気密にするように気密封止のシステムを使用することができる場合がある。BGHZよりも上方に掘削リグを引き揚げた後に、ガスハイドレートは、解離し始め、追い払われているガスは、ガスラインを介して捕集され(船舶に送られ、または掘削リグに貯蔵され)、または上で説明したように計量されることもできる。
底質(3)からコア試料(5)を採取するステップと、
貯蔵チャンバ(4)内にコア試料(5)を貯蔵するステップと、
コア試料(5)内のメタンハイドレート結晶が水およびメタンの中に解離する所定の水深(BGHZ=Base of Gas Hydrate stability Zone(ガスハイドレート安定ゾーンの基部)と呼ばれる)まで貯蔵チャンバ(4)を持ち上げるステップと、
持ち上げられたコア試料(5)によって放出されるメタンの量を測定するステップと、によって本発明により決定され得る。
Claims (14)
- 底質試料のメタン含有量を決定する方法であって、
水底の堆積物からコア試料を採取するステップと、
貯蔵チャンバにコア試料を貯蔵するステップと、
コア試料内のメタンハイドレート結晶が水およびメタンへと解離する周囲圧力の所定の水深まで貯蔵チャンバおよびコア試料を持ち上げるステップと、
持ち上げられたコア試料によって放出されるメタンの量を測定するステップと、
持ち上げられたコア試料によって放出されるメタンの量を基礎として底質のメタン含有量を決定するステップと、を含む方法。 - 底質は、メタンハイドレート結晶が依然として安定である水深の大きい領域に位置し、貯蔵チャンバは、周囲圧力がコア試料内のメタンハイドレート結晶のメタンハイドレート解離圧力よりも低い水深まで水底から持ち上げられ、それによって、メタンおよび水へと解離するように、持ち上げられたコア試料内のメタンハイドレートを誘導する、請求項1に記載の方法。
- コア試料によって放出されるメタンの量が、水上に浮く船舶に配置される貯蔵チャンバに導管によって連結されるメタン感知装置によって測定される、請求項1に記載の方法。
- 貯蔵チャンバは、放出されたメタンがメタン感知装置の中に導管を介して浸透するのを誘導するように、導管によって貫入される、開いた底部および封止された頂部を有する管である、請求項3に記載の方法。
- コア試料が、水中コア掘削機によって採取される、請求項1に記載の方法。
- 水中コア掘削機が、底部をそれ自体移動することができる、請求項5に記載の方法。
- 水中コア掘削機が、脚部、ホイールおよび/または無限軌道機構に取り付けられるフレームと、コア試料貯蔵チャンバの中に各コア試料を移動させるように構成される垂直コア掘削装置とを備え、このコア試料貯蔵チャンバが、回転可能かつ取り外し可能な円筒形状の組立体としてフレームに取り付けられるコア試料貯蔵チャンバの束の一部を形成する、請求項6に記載の方法。
- コア試料貯蔵チャンバの束が、水上船舶から懸架される巻き上げラインに固定される可撓性導管の束に連結される、請求項7に記載の方法。
- 水深が、400メートルよりも大きく、コア試料チャンバの束は、周囲の水圧がコア試料内のメタンハイドレート結晶のメタンハイドレート解離圧力よりも低いハイドレート安定ゾーンよりも上方の水深まで巻き上げラインによって持ち上げられ、そのゾーンは、水深400メートルよりも小さいところに位置する、請求項8に記載の方法。
- 底質試料が底質内のメタンハイドレートの回収可能な量を確認した場合に、メタンハイドレートがその後に底質から掘削されると、掘削されたメタンハイドレートが、メタンを解離し放出するようにメタンハイドレートを誘導するように、減圧されかつ/または加熱される、請求項1から9のいずれか一項に記載の方法。
- 産出されたメタンが、パイプライン化可能な天然ガス、液体天然ガス(Liquid Natural Gas(LNG))、および/またはガス−ツー−リキッド(Gas To Liquid(GTL))生成物などの商品に変換される、請求項10に記載の方法。
- 底質試料のメタン含有量を決定するためのシステムであって、
水底の堆積物からコア試料を採取するためのコアサンプリング装置と、
コア試料を貯蔵するための貯蔵チャンバと、
コア試料内のメタンハイドレート結晶が水およびメタンへと解離する周囲圧力の所定の水深まで貯蔵チャンバおよびコア試料を持ち上げるための手段と、
持ち上げられたコア試料によって放出されるメタンの量を測定するためのメタン感知装置と、
持ち上げられたコア試料によって放出されるメタンの量を基礎として底質のメタン含有量を決定するための手段と、を備えるシステム。 - コアサンプリング装置が、
脚部、ホイール、および/または水域の底部を任意の所望の方向にフレームを移動させるように構成される無限軌道機構に取り付けられるフレームと、
コア試料貯蔵チャンバの中に各コア試料を移動させるように構成される垂直コア掘削装置であり、このコア試料貯蔵チャンバが、装置を取り囲む流体の周囲圧力に実質的に等しい圧力でコア試料を貯蔵するように構成され、かつ回転可能かつ取り外し可能な円筒形状の組立体としてフレームに取り付けられるコア試料貯蔵チャンバの束の一部を形成する、垂直コア掘削装置とを備える、請求項12に記載のシステム。 - コア試料貯蔵チャンバの束が、水上船舶から懸架される巻き上げラインに固定される可撓性導管の束に連結される、請求項13に記載のシステム。
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