[发明专利]甲烷气体生产设备和甲烷气体生产方法

说明书

本发明的课题在于：提供能够从大范围的甲烷水合物层中有效地生产甲烷气体的甲烷气体生产设备等。解决手段在于：在从甲烷水合物层MHL中生产甲烷气体的甲烷气体生产设备中，第一水平坑井22沿着甲烷水合物层MHL设置，压入水供给部303、34向第一水平坑井22供给使二氧化碳气体分散在水中而得到的压入水。第二水平坑井21沿着通过与二氧化碳置换而从甲烷水合物中放出的甲烷上升移动过来的区域设置，减压抽吸部301通过在第二水平坑井21内抽水而减压，并抽吸含有甲烷的水，气液分离部31从所抽吸的水中分离甲烷气体。

技术领域

本发明涉及一种从甲烷水合物层中生产甲烷气体的技术。

背景技术

作为非传统(unconventional)型的资源，存在于深海和冻土层的甲烷水合物(也称为气体水合物)受到了关注。甲烷水合物是在低温、高压的条件下以向水分子的笼结构(包合物)内吸收了以甲烷分子为主要成分的客体分子的状态存在的固体状的物质。

作为从该甲烷水合物中生产甲烷的方法，已研究了利用加热或减压使甲烷水合物分解而回收所放出的甲烷气体的方法。

然而，对于加热法来说，从经济的观点考虑，大范围地使广泛分布于深海或冻土层的地下深处的甲烷水合物层成为加热状态是难以实现的。

另外，利用减压法生产甲烷气体与加热法相比，经济性优异，但在甲烷水合物层减压时，需要汲取甲烷水合物分解时所生成的大量的水。因此，也必须考虑排水处理的问题、地面下沉的问题等。

另外，还已知甲烷水合物可以吸收例如二氧化碳(CO₂)而成为稳定的状态的同时，释放甲烷。

也研究了利用该特性，通过向甲烷水合物层注入例如液体CO₂，由此以吸收了CO₂的状态来维持水合物层，同时使甲烷气体得到释放并回收的技术(例如专利文献1)。

进一步而言，关于液体CO₂的注入技术，在专利文献2中记载了如下的技术：使成为比构成甲烷水合物层的地层的间隙更小的微粒的液体CO₂分散在水中，以乳液的状态使其在地层中被吸收，由此容易使液体CO₂扩散。

这样，关于利用CO₂的甲烷气体的生产技术，已从各种观点出发进行了开发，但依然没有实现实用化。在这个方面，开发能够从广泛分布的甲烷水合物层以更高效地生产甲烷气体的技术的余地大。

此外，在专利文献3中记载了如下的技术：在甲烷水合物沉积层内以上下成对的方式设置水平坑井，向这些水平坑井供给热水或水蒸气，使一对坑井间的甲烷水合物分解而降低流动阻力后，将热水或水蒸气的供给源切换成只是下部侧的水平坑井，另一方面，从上部侧的水平坑井收集含有甲烷气体的气泡的水，进行气液分离，由此回收甲烷气体。

然而，该技术如上所述，就加热甲烷水合物的方面而言，无非还是上述的加热法，从经济性的观点考虑问题较大。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2012/061027号

专利文献2：日本专利第5748985号公报

专利文献3：日本专利第3899409号公报

发明内容

发明所要解决的课题

本发明是在这样的背景下完成的发明，其提供一种能够从广泛的甲烷水合物层中高效地生产甲烷气体的甲烷气体生产设备和甲烷气体生产方法。

用于解决课题的技术方案

本发明的甲烷气体生产设备的特征在于：在从甲烷水合物层生产甲烷气体的甲烷气体生产设备中，具有：