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砂層型メタンハイドレートフォーラム2020

濃集帯選定のプロセス
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（JOGMEC) 下田直之
2020年12月16日（水）JOGMEC 技術センター

メタンハイドレートシステム2

砂質層の例3比抵抗4メタンハイドレート濃集帯とは？
MH安定領域
MH濃集帯
BSR
タービダイト
砂泥互層
チャネル頂部

濃集しない
MH賦存層

強振幅反射波MH濃集層

BSR
チャネル基底BSR

画像出典：MH21-S
MH21総括成果報告：資源量評価グループ

浅い水深に堆積した粗粒堆積物が，地震・暴風・津波などによって数十年や数百年に一度の割合で，周りの流体と混合し流動化して深海へ運搬し，海底扇状地と呼ばれる地形を形成する。通常は，細粒の泥しか堆積しない沖合いにおいて，砂泥互層を形成する。

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タービダイト（混濁流堆積物）
台風・地震・津波等による混濁流の発生

大陸棚
砂泥

深海底
台風・地震・津波等による混濁流の発生

深海底に砂と泥が堆積何万年も繰り返されると・・・

砂泥互層の形成
深海底に砂と泥が堆積

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地震探査データ収録

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メタンハイドレート濃集帯の4つの指標
坑井検層

海底面

MH濃集帯の地震探査による探査
4つの指標

音波速度 Vp
比抵抗
MH 賦存層① BSR② タービダイト砂泥互層③ 強振幅反射波④ 高速度異常②チャネル頂部（タービダイト）③強振幅反射波MH濃集帯(Gross: 45m)

①BSR

②チャネル基底（タービダイト）
Saeki et al.
(2008)④高速度異常①BSRMH21総括成果報告：資源量評価グループ

地震探査断面図

砂層型メタンハイドレートと原始資源量評価（東部南海トラフ）

地層の体積

ハイドレート層の割合

空隙とハイドレートの割合

これの数字は、地震探査から推定しているが、井戸を掘らないと確かとはいえない

ガス体積への換
算係数
東部南海トラフ海域の原始資源量評価結果

GRV：総岩石容積，N/G：ネット/グロス比，Φ：孔隙率，SMH：MH飽和率，VR：容積倍率，CO：ケージ占有率

MH21総括成果報告：資源量評価グループ

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海洋産出試験候補となる濃集帯候補の条件• 原始資源量 ＞１００億m3 (*)• 濃集帯体積（GRV）• ハイドレート層の割合（N/G）• 空隙とハイドレートの割合（𝝓𝝓, Sh）• 貯留層特性
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水平方向連続性
均質性
断層
地層傾斜
MH飽和率
シール能力
地層（MH層）温度・圧力
帯水層との導通性、通水経路
出砂
貯留層障害
海底付近の低速度帯• 掘削上の観点• 海底面からの深度• MH層と直下の帯水層の深度差• 気象・海象• 商業化の観点• 離岸距離、需要地との関係等（現状では評価項目に含めていない）*これまでの検討において経済性を考慮し設定された基準10

地震探査データから検討できること• 原始資源量 ＞１００億m3

濃集帯の４つの指標の評価基準ついてＡ
BSRの連続性 ・BSRが濃集帯の全域（約8割以上）に、(Bottom・連続的に推定されるSimulatingReflector)(海底疑似反射面)

Ｂ

Ｃ・BSRが濃集帯の一部 ・BSRが濃集帯の一部（約1割以上）であるが、（約1割以上）に、・連続的に認められる・不連続だが認められる・強振幅が明瞭であり、 ・強振幅が明瞭であり、 ・強振幅で不明瞭で、・不連続に認められる・認識しずらい強振幅反射面 ・連続的に認識できるの明瞭さ

速度異常の認識度合・速度以上が強く、・全体に認識できる震探上で、Channelと解釈されるなど、砂の発砂の発達(タービダイト層 達を示す特徴もしくは、文献情報などで砂の発の広がり）達が期待できる。

・速度以上が強く、・部分的に認識できる・速度異常が弱く、・相対的に認識しずらい

Mass Transport
A、C以外で、砂があるかDeposit と解釈されるないかを直接示す震探など震探上の特徴や推上の特徴や文献等情報
定される堆積環境などでがないが、堆積環境的に砂の発達が期待出来な砂が発達はあり得る。
い情報がある。

•••

濃集帯体積（GRV）
ハイドレート層の割合（N/G）
空隙とハイドレートの割合（𝝓𝝓, Sh）• 貯留層特性
•••
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•
•
•

水平方向連続性
均質性
断層
地層傾斜
MH飽和率
シール能力
地層（MH層）温度・圧力
帯水層との導通性、通水経路
出砂
貯留層障害
海底付近の低速度帯

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有望濃集帯選定に向けた作業イメージ
事前調査

地震探査
二次元／三次元
地震探査
濃集帯候補の存在と規模の把握

海底地盤等のサイトサーベイ• 掘削上の安全性の確認など

掘削同時検層（LWD）による事前調査• 濃集帯の存在の確認• 貯留層特性の概査

試掘
ジオテクホール掘削• 表層付近の地盤調査のための試料取得• 地盤安定性等の評価ワイヤーライン検層・ 簡易生産実験
圧力コアサンプリング • 短期間の簡易的な• 貯留層特性の詳細 実験により、メタンハ調査
イドレート分解・ガス• ハイドレート 試料生産特性の確認
取得
ガス・水生産特性

自律型無人潜水機（AUV)

海底地盤試料(MH含まない）
海底付近の詳細な地質構造データなど
地震探査で抽出された濃集帯候補の範囲

MHの存在を示す検層ログ

貯留層
特性の情報

MHを含む地質試料

12抽出された濃集帯の規模（参考値）
 原始資源量は、LWD・試掘を実施する前の参考値であるが、100億㎥以上の濃集帯は17箇所抽出。
 規模の大きい濃集帯は２Dデータのみから抽出。
濃集帯個数（原始資源量（参考値）ごと）
109876個数5433Dデータの解析により、複数濃集帯に分割される可能性あり。
2Dのみ

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濃集帯原始資源量（億立法メートル）12

13スクリーニングの現状
 詳細分析を進め、以下４濃集帯を、試掘候補地点（有望濃集帯）として絞り込み
 ２D地震探査データしかない２濃集帯については、2Dデータの詳細分析を継続、3Dデータの詳細解析をして、さらに試掘候補地点の絞り込みを行う
海域
Ａ海域

Ｂ海域

Ｃ海域

濃集帯

特徴

Ａ１

背斜構造、強振幅、高速度異常等明瞭

Ａ２

貯留層条件（水平の連続性等）良好の可能性

ＢＣ

2D データのみ（複数濃集帯に分割される可能性あり）だが、濃集帯として有望。3Dデータ詳細解析が必要。
濃集帯が確認された坑井位置と類似する地質環境にて、濃集帯の特徴が２D震探上で広域に認められ大きな原始資源量が期待。

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今後の有望濃集帯選定に向けた海洋調査について
 二次元地震探査データのみの海域で有望な２濃集帯候補については、三次元地震探査データを利用して解析を進める。その後、掘削同時検層（LWD）等の事前調査に着手する予定。
 三次元地震探査データがある海域で有望な海域では、２濃集帯候補にて事前調査に着手しており、来年度掘削同時検層（LWD）を実施する予定。
＜今後の有望濃集帯選定予定と現状整理＞

二次元地震探査で抽出された濃集帯候補→２海域２濃集帯を選定済み
物理探査による候補地点
抽出作業

新たな三次元地震探査データの解析

既存の三次元地震探査データ解析→１海域２濃集帯を選定済み

試掘実施候補地点の抽出作業（資源量、貯留層特性等評価）
LWDによる
濃集帯確認

試掘・簡易生産実験の実施

事前調査（気象・海象・海底地盤等のサイトサーベイ）

事前調査（気象・海象・海底地盤等のサイトサーベイ）

掘削同時検層（LWD）による事前調査（濃集帯の確認）

掘削同時検層（LWD）による事前調査（濃集帯の確認）

試掘・簡易生産実験実施地点決定→実施へ
・本格的な試掘・簡易試験の実施地点は、三次元地震探査データやLWDのデータ等が揃い次第決定。
・試掘に向けて、鉱業法に基づく試掘権の設定が必要。

現状2021年度～2022年度

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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。