資源量評価グループ「開発システムの予備調査」
平成１４年度研究成果報告会
平成１５年５月１９日@国立オリンピック記念青少年総合センター
市川祐一郎（JNOC TRC）

The Research Consortium for Methane Hydrate Resources in Japan「開発システムの予備調査」研究目的
 掘削・生産シナリオ（以下の要素により構成）に基づく

メタンハイドレート開発システムのフィージビリティー
スタディ（技術的・経済的可能性評価）• 事前調査• 探鉱• 産出試験
• 開発生産• 貯蔵・輸送• 廃棄（移動）• 利用等：フィージビリティスタディ対象外
 H14年度はフィージビリティスタディの項目検討等の準備
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平成14年度の研究内容
 構成要素の設定・設計手法の検討
 基本要件• 基本要件項目の概略設定• 仮設定
 構成要素のハードル検討 要素技術動向・レベル把握・特許調査
 概念的フィージビリティスタディ

• フィージビリティスタディの考え方• 感度分析方法の検討

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構成要素の検討
 探鉱フェーズ

• 事前調査• 試掘

 生産フェーズ

 廃棄（移動）フェーズ• 生産井（圧入井等含む）• 坑口装置• サブシーシステム• 生産ライザー• 生産設備• 掘削・改修設備• 生産プラットフォーム• 貯蔵・輸送システム• 支援システム• 保守システム• 環境モニタリング

• 廃坑
• 撤去
• 破棄・再利用・転用• 事後環境モニタリング

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開発システムの予備調査概念
開発システムの予備調査概念
フィー ジ ビ リ テ ィ ス タ デ ィ

廃探鉱
フ
ェ

FS2
FS3

素ズ

基 適本 用法
要 規
件

生

要許技 術

産動コス
ト把握特素移経
感 済
度 的分 評析 価FS1

構成
要｜

棄掘削 生産 市 場評シナリ オ
価討
価評

フ

検術技

フ
ェ
｜ズ

ズー

ェ

The Research Consortium for Methane Hydrate Resources in Japan

基本要件の初期設定
 MH開発システムにおける基本要件の定義
 掘削・生産シナリオ（開発戦略）の概念検討••

既存大水深開発プロジェクトの調査
掘削・生産シナリオ（開発戦略）の構成要素の想定

 掘削・生産シナリオの各構成要素の設計手法調査• 掘削シナリオ構成要素の詳細検討• 生産シナリオ構成要素の概略検討
 掘削・生産シナリオの構成要素の基本要件項目の設定• 船籍、適用船級協会、自動化レベル、居住レベル、海域、稼働水深、気象条件、海象条件、サプライボート仕様、交通船仕様、ヘリコプター仕様、海底地形、等
 基本要件の初期設定のための情報調査• MH物性、MH資源量、地理的データ、既存坑井データ、気象・海象、地質、海域状況、ロジスティクス、消費地、既存設備、関連法規制、法以外の規則、海洋生物、既存掘削船、エンジニアリング会社、造船所、研究機関
 各構成要素における基本要件の仮設定• 各基本要件項目に対し要件を一時的に設定
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構成要素のハードル設定・問題点抽出
 要素技術項目の調査を継続（最新技術の把握）
 開発システムの適用性の検討に資する
 方法• 探鉱フェーズ、生産フェーズ、廃棄（移動）フェーズの各構成要素について、• ハードルを技術・安全性・経済性の観点から設定し、• 問題点の抽出、• 要素技術の見直しを行う。
 ハードルzRequirements for Technology（RT）– 技術に関するもの

zRequirements for Safety（RS）

zRequirements for Economics（RE）– 安全性に関するもの– 経済性に関するもの
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生産フェーズ：プラットフォーム：SPAR
RT-1) 強潮流
トラスSPARの工夫によって潮流の抵抗を減らす。
RT-2) 大水深
大水深になってもコストの著しい上昇は無い。
RT-3) 台風
切離しは行わない。動揺特性は良い。
RT-4) 浅深度（未固結）関係無し。
RT-5) 広範囲に分布再利用可能。
Dry treeからの水平坑井の編距には限りがあり、 RS-1) 設備の安全性開発面積は限られる。
プルームに巻き込まれRT-6) 生産性が低く、生産促進が必要浮力が無くなる可能性。
RS-2) 環境の安全性
上載能力は充分。
RT-7) 生産物の輸送完全撤収が比較的容易。
RS-3) 漁業
ガス生産に適したリジットライザーを適用可能。
漁業は難しい。
トラスSPARパイプラインが接続可能である。
RE-1) 採算性
RT-8) 生産物の処理大水深において、経済性が良いとされる。
特に大きな問題はない。
RE-2) 最終商品
RT-9) 軟弱地盤影響を受ける。
特に大きな問題はない。
RE-3) 漁業
RT-10) 地震漁業は難しい。
特に大きな問題はない。
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構成要素技術の調査＜以下のMH開発システム構成要素技術についてMH開発の観点（MHの問題、MH賦存層ロケーションの問題）から評価＞
 掘削手法 生産井掘削技術
 掘削作業技術課題
 仕上げ・産出試験技術
 専用掘削コンセプト、掘削リグ/搭載機器
 開発生産システム
 従来技術ではない最新技術
 支援システム 事前調査The Research Consortium for Methane Hydrate Resources in Japan

特許調査：日本の特許の例
 メタンハイドレートガスの採取方法

及び装置• 特許出願：平11－87061• 特許公開：2001－280055
October 10 2001
• 発明者：能村 りょう太郎• 出願人：太陽工業（株）– 巨大なフレキシブルシート状の収拾装置– 周囲をシンカーで固定– 海底面とシート間に温海水を供給– アメリカにも同じ内容で出願
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概念的フィージビリティスタディ
 掘削・生産シナリオに基づくMH開発システムのフィージビリティースタディ（技術的・経済的可能性評価）を行うのがフェーズ１での目標
 成果はフェーズ２での海洋産出試験および開発シス

テムの概念設計に反映
 平成14年度は仮設定された基本要件を基に、フィージビリティスタディの考え方についてその方法論・感度分析に関し初期検討

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掘削・生産シナリオ（開発戦略）の一例
TRADITIONAL DEVELOPMENTEXPLORATIONEXPLORATIONAPPRAISALAPPRAISALRESERVOIRRESERVOIREVALUATIONEVALUATIONFIELD DEVELOPMENT
FIELD DEVELOPMENTSTUDIESSTUDIESPROJECT
IMPLEMENTATIONODPAFEDISCOVERYFIRSTPRODUCTIONFAST TRACK DEVELOPMENTEXPLORATIONEXPLORATIONSTRATEGYSTRATEGYEXPLORATIONAPPRAISAL and RESERVOIREVALUATIONFIELD DEVELOPMENTFIELD DEVELOPMENT
DEFINTIONDEFINTIONPRELIMINARY
ENGINEERINGDISCOVERYPROJECT
IMPLEMENTATION

AFE

FIRST
PRODUCTION

INTEC Engineering

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デザインスパイラル手法
External constraints

レザバー特性・管理
Reservoir management

外的要因・環境・Government regulations
・Company & partner policy/goals
・Industrial design codes

経済性Economics

・Mapping & reserve estimates
・Well tests & fluid properties
・Modeling & development scheme
・Bottomhole locations

Feasibility study
preliminary design
Final design

環境条件

・Cost/schedule
・Risk・Project strategy
・Operating plan

出荷・貯蔵

Environmental criteria

Offtake

・Meteorologic・Oceanographic
・Geotechnical・Biological・Metering
・Pipeline・Tanker・Storage

掘削計画・坑井計画

プラットフォームPlatform

Drilling & well plans
・Casing sizing & sequence
・Directional design
・Rig selection
・Completion/workover・Conventional jacket
・Gravity・Compliant
・Floater・Subsea template

設備・安全性
Facilities
・Oil/gas processing
・Injection
・Accommodations & logistics
・Safety

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MH開発フィージビリティスタディにおける課題
 開発戦略 外的要因• 財政規制/政治・法規制・船級・パートナー
 レザバー特性・管理• 埋蔵量・生産量・油層構造・油層特性 環境・地質条件• 水深・気象・海象
 掘削計画• 掘削・傾斜掘削・仕上げ・坑井数・改修
 生産計画• ガスインジェクション・ウォーターインジェクション
• ドライ・ウェット

経済性条件• 最小投資（資本リスク）Capex, Opex、リース等• 早期回収・期間• コスト把握
• ROI
• NPV

• 環境・成熟度・リスク・早期生産・汎用性および簡易性 （使用範囲）・ファーストトラック手法等
開発戦略・既存インフラ・開発の経験・組織

ガス価格・インフレ・為替税制
 ロジスティックス
 建造期間 （建造・設置）
 市場
 運用・保守 生産プラットフォーム・MH専用掘削リグ• 設計方針・環境・長期使用・廃棄
 掘削設備・生産設備• 拡張性・信頼性 出荷・貯蔵• パイプライン等
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感度分析の検討
 感度分析の考え方• 感度分析、開発計画、リスク分析、MH開発に予想されるリスク、分析手法
 感度ファクターの検討• 石油・ガス開発の経済性に影響を与えるファクター• MH開発における感度ファクターとしての影響度– 探鉱費、生産井掘削・仕上げ費、CAPEX、可採埋蔵量、リードタ
イム、生産期間、減退率、パイプライン費、ガス価、OPEX、廃山費、契約条件、税制、金利･インフレ率、その他

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MH開発の経済性に影響する技術的リスク
 大水深海域の開発：高コスト／未確立の技術（ロケーション特有、スタンダードな技術とはなっていない）
 MHは固体：経済的に分解しガス化する手段が必要
 黒潮の蛇行／台風の影響／地震の影響
 大水深浅層が対象：革新的な技術の導入が必要？
 掘削による温度上昇：MHが分解すると坑井が不安定化
 ガス生産の影響：地盤変形の可能性？
 MHの分解：生産される水の処理が必要？
 メタンガスの分解：海中へ漏洩または噴出の危険性

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開発システムの予備調査：まとめ
 構成要素の設定・設計手法の検討
 基本要件の項目設定・項目内容の仮設定
 構成要素のハードル・問題点の検討
 要素技術動向・レベル把握・特許調査 概念的フィージビリティスタディ

• フィージビリティスタディの考え方• 感度分析の検討

The Research Consortium for Methane Hydrate Resources in Japan

フェーズ１全体計画
H13
研究項目

開 全体システム
発 ： 感度分析を含むフィージビリティスタディ
シ ： メタンハイドレート開発全体システムの整合性
ス ： 掘削生産シナリオ（開発戦略）
テ 探鉱フェーズ
ム ： 構成要素・基本要件・要素技術（特許）・設計手法・目標レベルの ： MH専用掘削システムの概念設計と評価
予 ： 掘削サブシーシステムの概念設計と評価
備 開発生産フェーズ
調 ： 構成要素・基本要件・要素技術（特許）・設計手法・目標レベル
査 ： 開発生産システムの予備設計と評価

H14

H15

H16

H17

H18
概念設計2
FS 3

検討準備

初期検討

予備検討

予備設計

概念設計1

資料収集

FS準備

予備FS

FS 1

FS 2

： 生産サブシーシステムの予備設計と評価

廃棄移動フェーズ
： 構成要素・基本要件・要素技術（特許）・設計手法・目標レベル

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平成15年度研究開発概要
 メタンハイドレート開発基本要件の設定見直し• H14仮設定の見直し
 メタンハイドレート開発システムおよび要素技術の内容・レベル・項目見直しおよび特許調査• 継続調査による要素技術の把握
 掘削／生産シナリオの初期検討• 幾通りかのシナリオ策定
 感度分析を含む予備的フィージビリティスタディ

• 予備的に経済的フィージビリティを算定
 MH開発専用掘削リグ・サブシーシステム・坑内システム等各サブシステムの予備検討• 具体的なシステムの検討開始
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