シェールガスの採掘方法は?



シェールガスの採掘方法は?

独立系ガス会社GHK

独立系ガス会社GHKの様な中小企業が掘削を可能に独立系ガス会社GHKの様な中小企業が掘削を可能に

シェールガス開発で地下数千メートルに大量に存在するシェールガスの掘削を可能にした「水平掘り」や「水圧破砕・ハイドロ・フラッキング」の技術を確立したのは、豊富な資金力を誇る米国石油メジャーではなく独立系ガス会社GHKの様な中小企業でした。
米国オクラホマ州に本社を構える独立系ガス会社GHKの創業者であるロバート・へフナーは、既に1969年に7,500メートルの深さのガス井からガスの掘削に成功しています。
オクラホマ歴史学会のウェブサイトでは、独立系ガス会社GHKの創業者であるロバート・へフナーを「深部天然ガスの父」と紹介しています。

独立系ガス会社GHKを設立したのは米のロバート・へフナー独立系ガス会社GHKを設立したのは米のロバート・へフナー

ロバート・へフナーは1950年代に米国石油メジャーのフィリップスに入社し、米国中部の資源探査を担当していました。
その後、同社は大規模な開発が期待できる国外の開発に力を入れた為、ロバート・へフナーは独立系ガス会社GHKを創業し米国にガスが豊富にあることを信じて活動を継続しました。その結果、シェールガスの商業生産に辿り着いた訳ですね。

最新のシェールガス掘削方法

「水平掘り」「水圧破砕」「マイクロサイスミック」で掘削「水平掘り」「水圧破砕」「マイクロサイスミック」で掘削

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ます。「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ですが、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ました。
まず、第一段階は、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ります。
そして、第二段階で地下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っていきます。
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ります。
第三段階は「水圧破砕」です。
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気圧の圧力を掛けます。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訳ですね。
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ありません。
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のです。
更に、「水圧破砕」に使われる水は普通の水ではありません。「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%入っています。
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ります。

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

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訳ですから、シェールガスの生産量を左右することになります。
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の腐食から守っています。
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」の技術です。
「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します。

解析結果に基づいて、シェールガスの産出量を予測解析結果に基づいて、シェールガスの産出量を予測

そして、その解析結果に基づいて、シェールガスの産出量を予測している訳です。
従って、最新のシェールガス掘削は、最新のハイテク技術と従来の「水平掘り」「水圧破砕」の技術が組み合わされて開発されたノウハウと言えます。