日本企業の取り組み

JX 石油開発、石炭火力発電所排ガスCO2 を活用した原油増産プロジェクト

JX 石油開発株式会社

ヒューストン事務所長

友枝

火力発電所から大気中に放散される二酸化炭素

城太郎

べく、2009年頃から本プロジェクトの実現に向けて検（CO2）を年間約160万トン削減し、同時にそのCO2を討を進めていた。2010年には、クリーン・コール・パ活用して油田からの原油生産量を数十倍に増やす。当

ワー・イニシアティブ・プログラム注2のもと、本プロ社が参画するペトラ・ノヴァ・プロジェクトは、今年

ジェクトの事業主体であるペトラ・ノヴァ・パリッ

２月、米国テキサス州においてCO2活用による原油のシ ュ・ ホ ー ル デ ィン グ ス 社（Petra Nova Parish

増産を開始した。総額10億ドルの大規模プロジェクト

Holdings LLC、以下PNPH。当時はNRGの100％間が建設フェーズから操業フェーズへ大きな一歩を踏み接子会社）が、米国エネルギー省から167百万ドルの出した瞬間であった。

補助金を受領することも決定していた（補助金は2016
年２月に23百万ドルの追加を受け、合計190百万ドル

事業参入経緯となった）。2011年にPNPHは、独立系大手石油会社
Hilcorp Energy Company（以下Hilcorp）が権益「米国大手電力会社NRG Energy Inc.（以下NRG）

100％を保有していたテキサス州の陸上にあるウェスが、テキサス州にある自社のW. A. パリッシュ火力発

ト・ランチ油田の権益50％を取得した（図１、写真１

電所に巨大なCO2回収装置を建設し、石炭燃焼排ガス参照）。回収したCO2をその油田に圧入し、地下に残留から回収したCO2をパイプラインで輸送したうえ、同する原油の流動性を高めることで産出量を増加させる

州陸上の老朽油田でCO2 -EOR 事業を行うことを計画

CO2 -EOR事業を実施しようという計画である。また、している。そして、その事業パートナーを探している」。

CO2回収装置の建設に関しては、三菱重工業株式会社

注1

本案件が当社ヒューストン事務所に持ち込まれたのは2012年。折しも、バレル当たり100ドルという原油価格高の環境下、当社内でも新規案件を追求する「新規事業部」が発足した年であった。
注1：CO2を油田に圧入することで、油田の生産性を高める石油増進回収（Enhanced Oil Recovery）技術の技術を活用することとなっていた。
注２：米国における環境調和的な石炭利用技術の促進政策

当初、社内では否定的な意見が多く出された。
「投資はコア地域や得意分野に絞るべき」、「予算の制約から、本業外のCO2の回収装置、しかも過去に実績のない規模の装置に大規模投資をすることなどあり得なNRGは、自社の石炭火力発電の存続と、温室効果ガスの排出削減を目的とする環境規制との調和を図る

図１ ペトラ・ノヴァ・プロジェクトのストラクチャー図（出所：JX石油開発、以下同）2

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写真１ ウェスト・ランチ油田で生産原油・CO2・水の分離処理などを行う施設

米国 特集い」との声は大きかった。一方で、「CO2 -EORは石油PNPHとHilcorpにそれぞれ複数名の精鋭を当社から開発分野における注目技術で、戦略的に獲得すべき技出向者として派遣した。

術だ」、「当会社のグループ理念に合致する案件だ」との肯定的な意見も存在したが、少数であった。当時、
CO2 -EORは社内でも注目している技術ではあったが、CO2回収装置への大規模投資の是非については大議論となった。全般に否定的な雰囲気が漂ってはいたものの、まずは案件の評価・検討を実施することになり、新規事業部のメンバーがNRGとの協議に入った。

投資決定

注３：設計（engineering）、調達（procurement）および建設（construction）を含む建設プロジェクトにおける建設工事請負契約

ペトラ・ノヴァ・プロジェクト
ここでペトラ・ノヴァ・プロジェクトと命名された
本プロジェクトの概要を紹介したい。
W. A. パリッシュ発電所は、テキサス州ヒュースト
ン南西約40キロメートルに位置し、８基の発電設備を備え、合計3649メガワットの出力を誇る米国２番目のNRGとの協議は、両社の視点や専門分野の違いも規模の複合火力発電所である。８基の発電設備のうちあって、当初はなかなか噛み合わなかった。お互いのユニット１からユニット４までの４基は天然ガス発電ギャップを埋めるべく、電話会議や電子メールのみに設備で、ユニット５からユニット８までの４基が石炭頼らず、担当チームメンバー間で相互にヒュースト火力発電設備となっている。ペトラ・ノヴァ・プロ

ン・東京間を行き来して、直接対話での協議・交渉をジェクトのプロセスは、最大出力610メガワットのユ重ねた。その甲斐あって、2013年５月に当社とNRG

ニット８のうち240メガワット分に相当する燃焼後排はPNPHの50％持分（株式）譲渡の条件につき合意にガスをCO2回収装置に送ガスするところから始まる（写至った。しかしながら、合意に至ったとはいえ、主に真２参照）。

金銭条件で合意したのみであり、各種権利義務の細部の調整が必要な状態であった。また、契約発効には、CO2回収装置では、前処理設備で排ガスの冷却と脱資金調達、デュー・デリジェンス、対米外国投資委員硫が行われた後、110メートルもの高さがあるCO2吸収会（CFIUS）の審査、両社それぞれでの社内承認な塔で、CO2を含む排ガスとアミンベースのCO2吸収液どの多くの先行条件が付されており、難題が数多く残（KS-1™。三菱重工と関西電力株式会社の共同開発）

るなか、当社とNRGは、株式会社国際協力銀行およを接触させ、吸収液にCO2を吸収させる。このプロセび株式会社みずほ銀行との間で、プロジェクト・ファスにおいて、排ガス中の90％のCO2を回収する。CO2イナンスに係る協議・交渉も開始した。

を吸収した吸収液は、再生塔に送られ、そこで加熱されることにより、CO2を分離する。CO2を分離した吸

プロジェクト全体の事業評価、デュー・デリジェン

収液は再度CO2吸収塔に送られ、繰り返し使用される。

ス、プロジェクト・ファイナンスの契約交渉、世界最回収されるCO2は99.9％という高純度であり、CO2回収

大規模のCO2回収装置のEPC契約注3交渉を同時並行で量は日量約5000トン、年間に換算すると約160万トン進め、ようやく最終投資決定に至った。そして2014年に達する。分離されたCO2はコンプレッサーにて圧縮

７月、当社はPNPHの50％持分を取得するかたちで、ついに本プロジェクトに参画した。同じタイミングで、
PNPH、国際協力銀行およびみずほ銀行間で総額250百万ドルの融資契約を締結し、加えて、みずほ銀行の融資に対しては独立行政法人日本貿易保険による保険も付保された。こうして日本の政府系機関からの支援も確定し、CO2回収装置に係るEPC契約も締結され、三 菱 重 工 の 米 国 現 地 法 人Mitsubishi HeavyIndustries America, Inc.と米国の大手建設会社TIC（The Industrial Company）から成るコンソーシア
ムに対して着工指示が出された。このプロジェクトの推進にあたっては、当社の直接的な関与が不可欠との判断のもと、テキサス州ヒューストンに本拠を置く

写真２ CO2回収装置全景
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され、130気圧以上に昇圧される。高圧のCO2は、気攻法のほかに、熱を加える熱攻法、化学薬品を圧入す体と液体の両方の性質を持つ超臨界流体という状態とる化学攻法などさまざまな手法があるが、その費用となり、CO2はこの超臨界状態のまま、全長約130キロの関係でその適用例は限られている。油田に圧入されメートルの専用パイプラインでウェスト・ランチ油田

たCO2はミシブルと呼ばれる原油との混合状態となり、まで送られる（図２参照）。

通常では流動性がなく生産されることのなかった原油が流動を開始することで生産につながる、これがCO2 -CO2回収装置、ユーティリティ設備、CO2パイプラEORの原理である。

インおよび油田は、それぞれ個別に設立された４つのCO2 -EORの対象となるウェスト・ランチ油田は、

LLC（Limited Liability Company） が 所 有 す る。

1938年に発見され、2000年代までに約700本の坑井がCO2回収設備とユーティリティ設備を所有する２つの掘削されており、これまでに約４億バレルの原油を生LLCについては、PNPHがそれぞれ100％の持分を保産した米国内でも有数の巨大陸上油田である。1970年

有し、CO2パイプラインおよび油田を所有する２つの代には日量５万バレル以上の原油を生産していたが、LLCについては、それぞれPNPHとHilcorpが50％ずその生産量はCO2 -EOR開始前には日量300バレルまでつ持分を保有している。油田の操業はHilcorpが、ま減退していた。

た油田以外の装置・設備の操業はPNPHが担っていこの油田に実際にCO2を圧入するにあたっては、５る。プロジェクトへの資金供給は、米国エネルギー省

スポット・パターン圧入法という手法が採用された。

からの補助金190百万ドル、国際協力銀行とみずほ銀

これは、CO2圧入井と原油生産井を格子状に交互に配行の協調融資によるプロジェクト・ファイナンス250百置し、１本のCO2圧入井から圧入されたCO2と原油の万ドル、JX ／ NRG両社出資による約600百万ドルと、混合流体を、周囲の４本の生産井から生産する手法

総額10億ドル規模となった。

である。１本のCO2圧入井を取り囲む４本の生産井で囲まれたエリアを1パターンと数えるが、本油田では５CO2-EORつの油層に対して順次EORを適用する計画となっており、合計するとCO2 -EORを適用するパターン数は500

従来型の油田の新たな発見が地球規模で難しくなっ以上になる。また、圧入にあたっては、EORの効果をてきた現在、シェールオイルなど非在来型の石油開発最大化するために、CO2と水を交互に圧入する「WAGが注目を浴びている。一方、EOR（石油増進回収）（Water Alternating Gas）圧入法」も採用している。

技術は、新たに油田を見つけるのではなく、既存の油圧入されたCO2や水の一部は、原油とともに生産され田からの回収率を最大化するということで注目される

るが、そのCO2と水は原油と分離された後に昇圧され、技術である。通常の油田開発では、まず油田の持つ圧再度地下に圧入される。

力によって自噴生産を行う１次回収が、次に水などを圧入することにより油田の圧力を高めて生産する２次回収が行われる。２次回収を実施した場合でも、地下操業開始に存在する原油の約半分はそのまま残っており、残り2014年９月以降本格的に始まったCO2回収装置の建の原油を回収しようとする技術が、３次回収技術とも設工事はおおむね順調に進んだ。W. A. パリッシュ発呼ばれるEORである。EORには、CO2を圧入するCO2電所とウェスト・ランチ油田を結ぶCO2パイプラインの敷設工事と、CO2 -EOR開始に向けた油田の地上設備の建設工事やCO2圧入井と原油生産井の坑井掘削作業も並行して進められた。
2016年９月、最初にCO2パイプラインの敷設工事が完了し、同年12月にはプロジェクトの主要設備である世界最大級のCO2回収装置が、スケジュールどおり、かつ予算内で完成し、ついに商業運転を開始した。そして今年２月、ウェスト・ランチ油田にてCO2 -EORによる原油の商業生産が開始された。今年４月には、リッ

図２ プロジェクト概念図
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ク・ペリー米国エネルギー省長官、グレッグ・アボッ

米国 特集
トテキサス州知事、天野哲郎・在ヒューストン日本国のエリアは、CO2 -EORに適した油田が存在し、かつ、総領事ら多数の来賓を招き、発電所敷地内で日米共同地下にCO2が溜まっている天然のCO2供給源が近くにプロジェクトの生産開始を記念したセレモニーが盛大存在するという条件を満たしている。W. A. パリッに開催された（写真３参照）。

シュ発電所の位置するテキサス州中東部は、CO2 EORの効果が期待できる巨大陸上油田が多数存在し本プロジェクトについては、冒頭の「事業参入経緯」ているものの、天然のCO2供給源がないためにCO2 -で言及したように、当初は否定的な意見が多かったもEOR技術が未適用となっていたエリアである。米国エのの、社内で多くの議論を尽くした結果として、現在ネルギー省のある報告書では、当該エリアには170億われわれが取り組んでいるCO2 -EORの技術は優先的バレルにも及ぶCO2 -EORによる原油増産ポテンシャルに獲得すべき技術であると位置付けている。

があることが示されており、石炭火力発電の排ガスをウェスト・ランチ油田の生産量は、CO2 -EOR開始前起源とする新規のCO2供給源を確保したペトラ・ノは日量約300バレル程度であったが、今年９月末現在

ヴァ・プロジェクトは、ウェスト・ランチ油田へのCO2でCO2 -EORの効果により日量約4000バレルとすでに供給を終えた後、大規模な追加投資をすることなく、10倍以上になっており、累計増産量は約6000万バレル

第２の油田でCO2 -EORを適用するというさらなる展開を見込む。建設作業もスケジュールどおり、かつ予算の可能性を残している。

内で完工し、原油増産も確認されたプロジェクトと聞けば、何事もなく順調に進捗しているプロジェクトと化石燃料の燃焼排ガスCO2を回収し地下に封印する受け止める向きもあるかもしれない。しかしながら、ことは、地球温暖化対策の切り札とされて久しいが、投資決定時と比較して半分程度の油価レベルである現

そのための膨大なコストを誰がどのようなかたちで負状に鑑みると、決して手放しで喜べる状況ではなく、担するのかが未解決の難問となっている。われわれの現場ではEOR効果の最大化と、さらなるコスト削減なプロジェクトは、回収したCO2を有効利用することにどの努力を続けている。

よりそのコストを負担するという、難問への回答案を今後の展開
世界的に見てもCO2 -EORを適用できるエリアは、テキサス州西部など米国の一部に限られている。これら

具体的に示す挑戦でもある。JX石油開発は、環境負荷低減や地球温暖化対策という課題に取り組みながら、エネルギーをお客様に届けることにより、社会の発展と活力ある未来づくりに貢献するための挑戦をこれからも続けていく。

写真３ セレモニーの様子（左から）天野 在ヒューストン日本国総領事（１人目）、ジェフリー・ヒルデブランド Hilcorp会長兼CEO（２人目）、グレッグ・アボット
テキサス州知事（３人目）、リック・ペリー 米国エネルギー省長官（４人目）、モーリシオ・グティエレス NRG社長兼CEO（５人目）、
三宅 JX石油開発社長（６人目）
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