産総研 / エネルギー・環境領域 / 創エネルギー研究部門 / メタンハイドレートプロジェクトユニット / メンバー紹介 / メタンハイドレート生産システムグループ

メタンハイドレート生産システムグループ

メタンハイドレート資源開発において、管内流動を解析・評価するほか、経済性と多様性を向上させる工業技術を開発します。

研究内容

ハイドレートの物理特性に基づき、我が国固有の非在来型天然ガス資源であるメタンハイドレート(MH)の生産手法の開発(生産増進技術、生産障害対策・抑制技術)の研究を行う。また、ハイドレートの新規物理特性探索、利用技術開発を行い、その特性を生かした産業利用・機能活用技術の普及に努める。このため、産総研内の他ユニット、国内外の大学・企業との連携を積極的に行い、エネルギー・環境分野へのハイドレート利用を推進するとともに、新規分野へのハイドレート技術応用の可能性を探索する。


【技術開発】

1) 生産障害対策・抑制技術の開発

MH被覆気泡の生成過程、MH固体粒子濃度と流動抵抗の関係など管内流動障害の発生条件と閉塞過程の解析、MH再生成過程における各種物性の変化やインヒビタ添加による管内閉塞対策の解析、坑井内流動解析シミュレータの開発等を行う。スキン形成評価及び対策技術の開発のためスキン形成過程の数値解析評価を行う。細粒砂移流砂蓄積モデルの開発、細粒砂移流・蓄積評価シミュレータの開発を、メタンハイドレート生産技術グループ、大学等と連携して行う。

2) 生産性増進技術の開発

減圧法によるMH分解過程における効率的熱供給によるメタン増進回収等による生産性評価精度向上のため、生産時熱伝導モデルの開発を行う。シミュレータ機能強化のため、減圧法によるMH分解過程をコア試験によって再現し、分解過程中の温度・圧力・生産ガス量変化などを明らかにする。大型室内試験装置を用いた、海洋産出試験に向けた技術開発を、メタンハイドレート生産技術グループ、大学等と連携して行う。

3) メタンハイドレートの機能活用技術

メタンハイドレート資源開発の高度化を目指し、企業等と連携して天然ガス輸送・貯蔵技術、セミクラスレート等を用いた蓄冷・ヒートポンプ技術及びガスの分離・分析技術、効率的ハイドレート生成法など、ガスハイドレートの機能を活用した工業利用を推進する。また、大学等と連携して、ガスハイドレートの新規物性の探索、新規機能の発現・応用の研究を行う。


【研究アライアンス活動】

メタンハイドレート資源化の加速的推進のため、産総研が培った技術(特許・ノウハウ)を産業界に移転する。国内外のハイドレート研究者同士の討論・連携の場を提供するとともに、情報発信、データベース構築を行う。大学、企業等と連携を強化し、ハイドレート研究者の技術指導・人材育成に努める。産総研一般公開・オープンラボ参加、出張講義、見学・取材対応等を通じ、メタンハイドレートへの理解を深めるための広報活動を行う。

最近の研究成果

  • [誌上発表 国際誌]
  • 1) Sanehiro Muromachi, Toru Abe, Tatsuo Maekawa, Yoshitaka Yamamoto, “Phase equilibrium for clathrate hydrate formed in methane + water + urea system”, Fluid Phase Equilibria, 2015/07, 398, 1-4.
  • 2) “Thermal properties of a supercooled synthetic sand-water-gas-methane hydrate sample”, 村岡 道弘, 須々木 尚子, 山口 寛子, 辻 智也, 山本 佳孝, Energy Fuels, vol. 29, pp. 1345-1351, 2015.2
  • 3) Time-resolved x-ray diffraction and Raman studies of the phase transition mechanisms of methane hydrate, 平井 寿子, 門林 宏和, 平尾 直久, 大石 泰生, 大竹 道香, 山本 佳孝, 中野 智志,JOURNAL OF CHEMICAL PHYSICS,142-2,pp.024707-、2015/01
  • 4) Thermal properties of methane hydrate-bearing sediments and surrounding mud recovered from Nankai Trough wells, 村岡 道弘, 大竹 道香, 須々木 尚子, 山本 佳孝, 鈴木 清史, 辻 智也,JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH,119-11,pp.8021-8033、2014/12
  • 5) “Growth Pattern Dependence of Tetrahydrofuran Hydrates in Glass Beads of Two Sizes on Growth Rate and Glass Bead Mixing Ratio", 村岡 道弘, 長島 和茂, Cryst. Growth Des., vol. 14, pp. 3813-3824, 2014.6
  • 6) High pressure X-ray diffraction and Raman spectroscopic studies of the phase change of D2O ice VII at approximately 11 GPa, 平井 寿子, 門林 宏和, 松岡 岳洋, 大石 泰生, 山本 佳孝,HIGH PRESSURE RESEARCH,34-3,pp.289-296、2014/05
  • 7) S. Muromachi, S. Takeya, Y. Yamamoto, R. Ohmura, “Characterization of tetra-n-butylphosphonium bromide semiclathrate hydrate by crystal structure analysis”, CrystEngComm, 2014, 16, 2056–2060.
  • 8) S. Muromachi, K. A. Udachin, K. Shin, S. Alavi, I. L. Moudrakovski, R. Ohmura, J. A. Ripmeester, “Guest-induced symmetry lowering of an ionic clathrate material for carbon capture”, Chemical Communications, 2014, 50, 11476.
  • 9) S. Muromachi, T. Abe, Y. Yamamoto, S. Takeya, “Hydration structures of lactic acid: characterization of the ionic clathrate hydrate formed with a biological organic acid anion”, Physical Chemistry Chemical Physics, 2014, 16, 21467.
  • 10) Characterization of Tetra-n-butylphosphonium Bromide Semiclathrate Hydrate by Crystal Structure Analysis, 室町 実大, 竹谷 敏, 山本 佳孝, 大村 亮,CRYSTENGCOMM,16-,pp.2056-2060、2013/12
  • 11) Phase changes of filled ice Ih methane hydrate under low temperature and high pressure, 田中 岳彦, 平井 寿子, 松岡 岳洋, 大石 泰生, 八木 健彦, 大竹 道香, 山本 佳孝, 中野 智志, 入船 徹男,JOURNAL OF CHEMICAL PHYSICS,139-10,pp.104701-1-104701-8、2013/09
  • 12) S. Muromachi, H. D. Nagashima, J.-M. Herri and R. Ohmura, “Thermodynamic modelling for clathrate hydrates of ozone”, Journal of Chemical Thermodynamics, 2013, vol. 64, 193-197.

  • [誌上発表 和文誌]
  • 1) メタンハイドレートで被覆された単一メタン気泡の3次元挙動,佐藤 康晴, 清野 文雄, 小笠原 啓一, 山本 佳孝, 佐藤 徹, 清水賀之,資源・素材学会誌,129-4,pp.124-131、2013/04

  • [学会発表 Proceedings]
  • 1) Shimizu, T; Yamamoto, Y; Tenma, N; Narita, H, "Electric-Submersible-Pump Performance under Methane/Water/Methane-Hydrate Pipe Flows", Proceedings of the Twenty-fifth International Ocean and Polar Engineering Conference, ISOPE, Kona, Hawaii, USA, June 21-26, 2015, pp.132-138.

メンバー

     
研究グループ長
天満 則夫
Norio TENMA
副研究部門長
ユニット代表 
専門:地下モデル開発、数値シミュレーション
研究員
山本 佳孝
Yoshitaka YAMAMOTO
上級主任研究員 専門:化学工学、高圧結晶成長・相転移、ガスハイドレートの熱特性
最近の研究:メタンハイドレートの熱物性、超音波霧化法によるハイドレート生成、ハイドレート輸送・貯蔵技術

室町 実大
Sanehiro MUROMACHI
主任研究員 専門:熱物性測定、クラスレートハイドレート、熱力学モデリング、結晶構造解析、化学分析
最近の研究:ハイドレート生成阻害剤、セミクラスレートハイドレート、冷熱利用・ガス分離など
個人ホームページ
村岡 道弘
Michihiro MURAOKA
研究員 専門:結晶成長学、凍上学、形態形成
最近の研究:堆積物中でのハイドレートのパターン形成実験、溶液-結晶界面から排除される孤立粒子の挙動に関する研究
坂本 靖英(兼務)
Yasuhide SAKAMOTO

上級主任研究員

地質調査総合センター
地圏資源環境研究部門
地圏メカニクス研究グループ

専門:石油貯留層工学
清野 文雄(兼務)
Fumio KIYONO
研究主幹

環境管理研究部門
専門:流体力学、熱力学、統計力学
最近の研究:ファンデルワールス・ブラトーモデルを用いた混合物ハイドレートの相平衡の研究、MHで被覆された気泡の流体力学的な挙動に関する研究
在外研究員
青木 一男
Kazuo AOKI
客員研究員
(招へい型)

専門:地盤環境、数値シミュレーション
木村 匠
Sho KIMURA
客員研究員
(招へい型)

琉球大学農学部
地域農業工学科 准教授
専門:地すべり工学、土地環境保全学
長島 和茂
Kazushige NAGASHIMA
客員研究員
(招へい型)

明治大学
物理工学部物理学科
雪氷物理研究室
教授
専門:結晶成長学、雪氷学、形態形成
最近の研究:堆積物中でのハイドレート生成パターンのモデル実験、ゲストホスト二相境界におけるハイドレート膜の生成と多結晶集団の生成など
平林 紳一郎
Shin-ichirou HIRABAYASHI
協力研究員
(招へい型)

東京大学大学院
新領域創成科学研究科
海洋技術環境学専攻
准教授
 
野田 翔兵
Shohei NODA
協力研究員
(招へい型)

東京理科大学理工学部
土木工学科 助教
専門:地盤工学、地震工学
テクニカルスタッフ
白鳥 治子
Haruko SHIRATORI
   
明円 文子
Fumiko MYOEN
   
古屋 敦子
Atsuko FURUYA
 
熊谷 小百合
Sayuri KUMAGAI
   
大竹 道香
Michica OHTAKE
   
宮田 雅子
Masako MIYATA
   
須々木 尚子
Naoko SUSUKI
   
リサーチアシスタント
橋本 秀紀
Hidenori HASHIMOTO
   
派遣職員
永瀬 茂紀
Shigenori NAGASE
   
吉田 卓
Suguru YOSHIDA
   
糠澤 拓真
Takuma NUKAZAWA