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砂層型メタンハイドレートフォーラム2020

メタンハイドレートシステムとは何か
MH21-S研究開発コンソーシアム（MH21-S）
三次元地震探査チーム
タン ティン アオン（JOGMEC）
2020年12月16日（水）JOGMEC 技術センター

本日の内容

メタンハイドレート（MH)システム検討目的MHシステム検討の経緯

MHシステム検討に必要な情報



検討例



まとめと今後の課題

2

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MHシステム検討 – 目的MHシステム検討は石油システム概念をもとに、メタンの生成・移動・MHの集積を地質・地化学的に理解することを目的にしている。








根源岩 - 生成・排出
温度、全有機炭素量、水素指数
キャリア - 移動
浸透率 (断層、砂層）
貯留層 - 集積砂相の分布、安定領域、メタン、間隙水トラップ - 構造、層位封鎖
褶曲、断層、不整合、リーフなど
シール 浸透率、岩相 (泥層）

海水面

低

温度

高

海水面

低

あああああ
あああああ
圧力
あああああ
あああああ
あああああ温度

海底面

M
H
no

MH

海低面
BSR

温度圧力
平衡曲線
MH安定領域

BSR
MH

MH

高砂層

移動経路

BSR

断層

MH

メタンハイドレート層
間隙水・海水に溶解するメタンガス

微生物
起源メタンガス
熱起源メタンガス

MHシステム検討の計画
日本周辺海域のメタン
ハイドレート賦存状況の評価

・メタンハイドレート濃集帯の分布推定及び賦存状況評価
・非砂層メタンハイドレート賦存層の科学的調査研究

メタンハイドレート
システムの検討

・メタンの生成に関する検討
・メタン生成・移動・メタンハイドレートの集積に関する検討

海洋産出試験／長期陸上産出試験に係る貯留層評価

・地震探査・検層・コアデータの分析、三次元貯留層モデルの構築
・次期試験候補位置の選定（生産手法開発Gとの共同作業）
・経済性検討、エネルギー収支比評価に係る貯留層評価

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MHシステム検討海域

四国沖

第二渥美

東海沖

宮崎沖

メタン生成温度
2012
2D
第二渥美

3次元的の検討
2013
3D
第二渥美

2014
3D
東海沖

溶存メタンに関する検討
2015
3D
南海トラフ
広域モデル20163D
宮崎沖

微生物・熱起源生成について検討

浸透率に関する検討
2017
2D
四国沖

2018

2019～
現在

MHシステム評価 – 必要な情報


堆積環境、ファシスモデル



熱流量、古水深、海底面温度 (シミュレーション境界条件）

根源岩特性

メタン生成条件



メタン移動・集積 (浸透率・間隙率・毛管引力）ハイドレートの生成

メタン溶解 (温度・圧力平衡曲線)（全有機炭素・水素指数)（起源・温度・圧力）（安定領域・温度・圧力平衡曲線）6

堆積プロセス – 砂層の例

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8

堆積プロセスの検討
堆積過程の復元供給源

• 水
• 堆積量
• 堆積の供給源• テクトニクスイベント• 堆積システム
堆積システム

+
海底面

地質年代

シュルンベルジェより

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砂層堆積プロセスの検討

シュルンベルジェより

MHシステム- 堆積盆シミュレータによる検討
堆積盆シミュレータ入力パラメータ
堆積年代

年代測定、過去報告書等々

堆積層（岩相）の定義

震探層解析結果、コア情報、海底面温度

JAMSTEC XBT温度 , JODC海底地形情報

微生物メタン生成モデル
水素指数

Gaussian model with 35.0 C peak temperature and 10C for
standard deviation
60 mgHC/gTOC

全有機炭素

0.6 – 1.0 wt.%

熱流量33 mW/m2

熱伝導率
水深0.9 W/m/K top layer and 1.7-2.0 W/m/K for other layers
構造復元による古海底面

圧密Athy’s law, depth (calibrated with core porosity)

浸透率モデルAIST-JOEモデル ( Kozeny-Carman model)

流体計算式

Combined method (Darcy + Invasion Percolation)

シミュレータPetroModシュルンベルジェ（社）製品

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東部南海トラフにおける地質 （０-3.8Ma)
Age

DepositionalSequence
LatePleistocene

Stage
4MiddleOgasaGroupStage3

Early

Pliocene

Kakegawa
GroupStage
2

Stage
1

(Takano et al. 2009, Ito et al. 2016)

Sequence Og-f
Sequence Og-e *Sequence Og-deSequence Og-d *Sequence Og-c1d
Sequence Og-c1
Sequence Og-c *Sequence Og-bc
Sequence Og-b *Sequence Og-a *Sequence Kg-h
Sequence Kg-g
Sequence Kg-f
Sequence Kg-e
Sequence Kg-d
Sequence Kg-c
Sequence Kg-b
Sequence Kg-a

Depositi
onal age（Ma)
0.6

DepositionalSystem

Tectonic
EventsChannel-Levee
System Type

Uplift anddeformation of
the Atsumi Knoll

Trough Fill Small
Radial Fan Type

Cessation ofcompaction/Gentle
subsidence

Small Radial Fan Type(within RestrictedBasin), Reducing
clastic supply

ShrinkingDepositional
areas, Partialuplift

0.615

0.67
0.74
0.99

1.5

3.8

Braided Channel
Type, Large amountof coarse clastic
supplyNo deformation

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MHシステム検討 ⁻ ケーススタディ例
東西西東

メタンハイドレート飽和率

西現在~100万年前

東メタンハイドレート安定領域（赤色）13

ケーススタディ結果例(e)(d) AT1-MC(f)BSR

MHシステム検討 ⁻ まとめと今後の課題

堆積盆シミュレーターを用いて第二渥美海丘海域におけるメタン生成・移動・MHの集積のシミュレーションを行ったシミュレーション結果は地震探査・検層から評価したメタンハイドレートの分布と整合的である
また、シミュレーション結果をAT1-MC坑井で取得した（DTS)温度・ 圧力を用いてキャリブレーションした
第二渥美海丘の結果を踏まえて本MHシステム評価手法をデータが少ないほかの海域で実施
中→ メタンの供給源に関してBSRの下位の情報が十分にはないため、今後サンプル取得等を検討したい

本資料は、経済産業省の委託により実施しているメタンハイドレート研究開発事業において得られた成果に基づいています。

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