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砂層型メタンハイドレートフォーラム 2021

日本周辺海域における調査井掘削位置選定
MH21-S研究開発コンソーシアム（MH21-S）

探査チーム（JOGMEC） 下田直之
2021年12月1日（水）砂層型メタンハイドレート

2フェーズ４における濃集帯の抽出作業
地震探査

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事前調査

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4

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比抵抗5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

濃集してない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。

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（𝝓, Sh）• 貯留層特性
••
•
•
•
•
•
•
•
•
•

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6

砂層型メタンハイドレートと原始資源量評価

VMH = GRV ´ N / G ´ f ´ Sh ´VR ´CO
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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事前調査（濃集帯の確認）位置選定◆ 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データの詳細解析に資するLWD検層データを取得して、有望濃集帯の確認を行う
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

Ａ海域

Ｂ海域

Ｃ海域

ＢＣ2D 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データの詳細解析が必要。
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。
両海域とも「たんさ」によるデータ取得がほぼ終了。

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掘削位置検討情報• 地震探査データ• 濃集帯全体を評価するのに役立つ掘削位置か• 近くに大きな断層があるか• サイトサーベイデータ• 地滑り地形やポックマーク（流体噴出の影響）がないか• 海底面の傾斜角度は掘削条件の範囲内か• 海底面直下に異常はないか• 環境調査データ• 掘削位置に留意すべき生態系がないか• 掘削位置周辺での経済活動• 海底通信ケーブル等が近傍にないか• 漁業活動への影響が許容される範囲内か10• 地震探査データ• 濃集帯全体を評価するのに役立つ掘削位置か• 近くに大きな断層があるか

藤井他（2015）

藤井他（2016）

11• サイトサーベイデータ（海底面付近の地震探査データ）• 地滑り地形やポックマーク（流体噴出の影響）がないか• 海底面の傾斜角度は掘削条件の範囲内か• 海底面直下に異常はないか

サブボトムプロファイラーによるサイトサーベイ断面例

震探断面での地滑り跡の例

12• 環境調査データ• 掘削位置に留意すべき生態系がないか

深海カメラで撮影されたクモヒトデ

化学合成生態系で見られる生物群集の例

13• 掘削位置周辺での経済活動• 海底通信ケーブル等が近傍にないか• 漁業活動への影響が許容される範囲内か

国際ケーブル・シップ株式会社
KDDI PACIFIC LINK敷設されたケーブル例

今後の有望濃集帯選定に向けた海洋調査について

14◆ 三次元地震探査データ解析で選定された２濃集帯候補については、事前調査に着手しており、今年度掘削同時検層（LWD）を実施する。

◆ 二次元地震探査データで選定された２濃集帯候補については、今年度の掘削同時検層（LWD）でMH賦存状況を確認し、三次元地震探査データを利用して解析を進める。
◆ 来年度、今年度のデータ解析を踏まえ、再度掘削同時検層（LWD）等の事前調査を実施し、取得したデータを評価し、試掘実施地点を抽出する予定。
＜今後の有望濃集帯選定予定と現状整理＞

物理探査による候補地点抽出作業

LWDによる濃集帯確認

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

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

現状

有望濃集帯の選定作業（資源量、貯留層特性等評価）
事前調査（気象・海象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（MH賦存の確認）

掘削同時検層（LWD）による事前調査（濃集帯の確認）

新たな三次元地震探査データの解析

今年度実施

掘削同時検層（LWD）による事前調査（濃集帯の確認）

試掘実施候補地点の抽出作業（資源量、貯留層特性等評価）
試掘・簡易生産実験の実施

試掘・簡易生産実験実施地点決定→実施へ
・本格的な試掘の実施地点は、三次元地震探査データやLWDのデータ等を用い、評価決定。
・試掘に向けて、鉱業法に基づく試掘権の設定が必要。

2022年度以降

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まとめ・調査井掘削対象となる濃集帯の選定基準を紹介
・3海域４つの濃集帯が掘削対象となる。
・濃集帯のどこに調査井を掘削するかは
地震探査データ
サイトサーベイデータ
環境調査データ
掘削位置周辺での経済活動を考慮し決定した。
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おります。