アイコン シェールガス採掘で地震多発と/米コーネル大 シェールガスの採掘方法

シェール(頁岩)層に堆積しているシェールガスやシェールオイルを採掘するためには、頁岩層を破壊して取り出しているが、その破壊には水圧(水圧破砕)が利用されており、大量の水が注入されている。
米南部オクラホマ州で数年前から多発している地震は、シェールガスやシェールオイルの採掘に伴う大量の廃水が地中に捨てられて引き起こされたとする分析を、米コーネル大の研究チームが3日付の米科学誌サイエンスに発表した。
  地中の廃水が潤滑油のように働いて断層が動きやすくなったのが原因。特に注水量が多い4基の廃水井戸の影響が大きく、地震全体の20%の誘発要因となって いた。地震の範囲も拡大しており、研究チームは「将来マグニチュード(M)6を超す地震が州都オクラホマシティーを襲う恐れがある」と警告している。
 以上、報道。

アメリカではロッキー山脈の地下水が農耕地帯のプレーリーの地下に大量にダムとして蓄積されている。しかし、その地下水を汲み上げて大量の農作地を作りあげた結果、地下水が枯渇、陥没、その結果、一帯では砂漠化が進み、竜巻が頻繁に発生するようになった。今では、全国各地でそうした地下水の汲み上げにより農耕地が開発され、各地で地下水の枯渇問題が発生している。それに加え、シェールガス採掘による地下水の汲み上げもある。シェールガス採掘では、地下の環境汚染問題が以前から問題視されているが経済優先策により黙認されている。
 地球は何億年もかけた微妙なバランスの上に地表が形成されており、その地下のバランスを人工的に崩せば、当然、その歪を修正する動きを取り、地震や竜巻のような自然現象が生じている。

<シェールガスの採掘方法>
最新のシェールガス掘削は「水平掘り」「水圧破砕」「マイクロサイスミック」という技術を組み合わせて掘削を行うのが大きな特長と言える。「水平掘り」「水圧破砕」「マイクロサイスミック」という技術そのものは従来からあった掘削技術だが、それを最新のノウハウで組み合わせることでシェールガスの掘削が実現した。

第一段階
ドリルで垂直に地下2,000メートルから3,000メートルのシェール層に縦穴を掘る。

第二段階
地下2,000メートルから3,000メートルの地点で、シェールガス層に沿って水平に直径2メートルから3メートルの横穴を掘る。その「水平掘り」の長さは1キロメートルから2キロメートルに及ぶ場合がある。

第三段階は「水圧破砕」。
第一段階の縦穴と第二段階の横穴に水を注入し岩石に人工的に割れ目を作る為に、500気圧から1,000気圧の圧力を掛ける。この「水圧破砕」によってシェールガスの主成分であるメタン分子が、閉じ込められていた岩石から流れ出て来る。
只、単純に水圧を掛ければシェールガスのメタン分子が流れ出て来る訳ではない。水圧をかける箇所の間隔を50メートルから100メートルの間で調節することで、最適な長さの割れ目が作られる。更に、「水圧破砕」に使われる水は普通の水ではない。「水圧破砕」に使われる水は、水90%にプロパントという砂粒状の物質9.5%に数百種類の化学物質が0.5%入っている。
プロパントという砂粒状の物質は、「水圧破砕」によってシェール層にできた微妙な隙間を支える大事な働きがある。
つまり、プロパントがシェールガスのメタン分子が流れ出て来る道を確保することから、シェールガスの生産量を左右することになる。
また、数百種類の化学物質が、摩擦を微妙に調整しパイプをバクテリアによる腐食から守っている。

これらの第一段階から第三段階のシェールガス掘削をコントロールするのが、「マイクロサイスミック」の技術。
「マイクロサイスミック」という技術は、「水圧破砕」の時に起こる振動を捉えて第二段階の横穴の割れ目の形状を解析する。
最新のシェールガス掘削は「水平掘り」「水圧破砕」「マイクロサイスミック」という技術を組み合わせて掘削を行うのが大きな特長。
「水平掘り」「水圧破砕」「マイクロサイスミック」という技術そのものは従来からあった掘削技術だが、それを最新のノウハウで組み合わせることでシェールガスの掘削が実現した。
以上、ネット記事より。
 

[ 2014年7月 4日 ]
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