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減圧法によりハイドレート層からのガス生産を想定して、堆積物中のハイドレート分解挙動に関して、室内実験と計算モデルによる検討を行った。
実験的研究では、ハイドレートからのガス分解速度の測定装置(最高使用圧力約1MPa)を試作して、キセノンハイドレートの水和数、ハイドレート生成と分解速度の測定を行った。ハイドレートが生成または分解して平衡状態に至るまでに数時間を要することと、通常の操作では理論的なハイドレート水和数は得られないことがわかった。ガラス管(径5mm、有効長さ28.5cm)内にガラスビーズ(径710〜840μm)を充填したコアを用いて、多孔質媒体内のハイドレート生成に伴うガス浸透率の低下量を測定して、浸透率とハイドレート飽和率の関係を数式化した。この実験では、多孔質媒体内にハイドレートを生成する方法を確立したが、コアの孔隙容積が小さく分解ガス量の計測ができなかったため、多孔質媒体内におけるハイドレートの分解速度の測定は成功しなかった。
計算的研究では、水とメタンの混合物(水とハイドレートを生成するガスの混合物)の相平衡を計算するプログラムを開発した。堆積物中のハイドレート分解によるガス生産挙動を予測する数値計算プログラムとして、相平衡論とハイドレート分解速度論に基づく2種類の数値計算プログラムを作成した。両計算プログラムを用いて、初期にメタンハイドレートが均一に存在する1次元コアの一端を減圧した時の圧力伝搬の時間変化とハイドレート分解によるガス産出挙動を計算比較した。堆積物中のハイドレート分解においては、外部からの熱供給、ハイドレート結晶の分解速度、堆積物の浸透率が大きな影響を及ぼすことがわかった。

【研究分担者】
長縄成実	東京大学	大学院・工学系研究科	助手	(Kakenデータベース)
宮澤政 (宮沢政)	東京大学	大学院・工学系研究科	助手	(Kakenデータベース)