ガス、原油採掘のこと

質問

シェールオイル採取、日本で初成功　秋田のガス田で石油資源開発（産経新聞） - 石油もガスも今回のシェールガスも地下の岩盤隙間にあると言われるが、全部吸い取ると地下の中で地盤が崩壊し、地上に影響は出ないのですか。中東では原油、海底では天然ガスと、人間はエネルギーを求めているのですが（原発も同じ）、地球に埋まっているのですから、地下１８００ｍを掘り出したら、何十年後に崩壊とかの事故がおきませんか。掘ったあとは埋め戻しているとも聞きますが、方法があるのですか。原油は膨大な量です。埋め戻しなど可能でしょうか。

回答No.7

f272 · ベストアンサー

シェールオイルの貯留層に水を圧入しても意味がありません。

通常の油田で水を圧入する理由は...
生産井の周りの圧力が低くなってしまったときには，貯留層と坑井の圧力差が小さいために，坑井に油が流れこみにくくなります。このとき，圧入井の周りの圧力を高め，圧入井から生産井に向かって圧力勾配ができるようにすると，圧入性からの水が油を後ろから押してくれるわけです。
ここで，浸透性がよすぎると水が油を追い越してしまい，生産の増大にはあまり寄与しません。上手に押すように圧入量をコントロールし，また圧入井の位置も考えるわけです。

で，シェールオイルの場合には貯留層（岩石マトリクス）の浸透性は非常に悪くなっています。そこで亀裂を作って，その亀裂だけは浸透性をよくしてそこに油が流れ込むようにしているのです。そうすれば生産井までは浸透性の良い亀裂を伝って流れてきます。
ここで水を圧入井から圧入しようとすると，
1)貯留層の浸透性が悪いため圧入できない。->意味がない。
2)圧入圧力を高めて無理やり入れるようにする。->亀裂ができて，その亀裂が生産井につながる。->水が亀裂を伝って生産井にどんどん流れ込み油の回収にの役に立たない。
どちらにせよ，うまくいかないのです。

「採掘が進み枯れかかっているシェールオイル田」というのはありませんが，坑井毎に見れば生産量の激減している坑井は数多くあります。これらの坑井は圧力が足らないのではなく，単純に油が岩石マトリクスから亀裂に流れ込む速度が遅いために亀裂に油がなくなっているためか，亀裂が閉じてしまっているのです。岩石マトリクスには圧力は十分にあります。

お礼

ありがとうございます。たくさんの方から回答もらいましてびっくりしています。
それだけ興味のある分野でしょうｙか。
皆様にＢＡを上げたいのですが、こちらの方に差し上げます。

回答No.6

jkpawapuro

シェールオイルにも既存の油田と同様いずれ水を圧入する時代が来ると思いますが、現状はその段階ではないでしょうね。
（採掘が進み枯れかかっているシェールオイル田がまだない。）
とりだしているのが岩石の隙間にへばりついている油なので、その程度が抜けてもまた地下水が置き換わるだけでしょう。

また原油が膨大な量と言っても、地震が起きるエネルギーはそれこそ莫大です。
原油をちょっとやそっと抜いたからといって、そこまでのインパクトがあるかどうかははなはだ疑問です。

基本的に在来油田より強固な岩盤であるシェールオイル田において、在来油田以上の心配は不要と思われますが。

お礼

ありがとうございます。

回答No.5

f272

> 他の方が書いている地震との関連はどうでしょうか。最近、地震のメカニズムが解明されつつありますが、まだまだ未知数です。影響はあるのでしょうか。

地震のメカニズムは大雑把なことしかわかっていない。油ガス田での水圧入との関連は今の科学では見いだせてはいない。
アメリカあたりで水圧入に伴って地震が起きたという現象が報告されているが、現実には世界中で数多くの水圧入事例があるにもかかわらず、それに伴って地震が起きたという報告はない。なにか特殊な要因が重なった時に起きることがあるかもしれないが、一般的に注意すべきというレベルからは程遠く、基本的には無視しても構わない。

それからNo.4の人が参照している記事だが、「水で薄めた塩酸などを注入し」というのは、石灰岩を溶かすためであって、このような手法でシェールオイルの採掘を商業規模で行うことは不可能です。(コスト割れする)
それは、その次に「「水圧破砕法」による試験生産に入る予定」と書いていることからも明らかでしょう。で、この手法で水を圧入するのはNo.3で書いたように「岩盤に亀裂を入れる」ためであって、原油の生産段階では水を圧入することはありません。

回答No.4

tnk2011

ANo.1です。

次の記事を参照願います。
http://www.nikkei.com/article/DGXNASDD030GQ_T01C12A0TJ2000/
＞今月から地下約1800メートルの地点で水で薄めた塩酸などを注入し、割れ目に詰まった石灰岩などを溶かして回収した水などに原油が含まれていることを確認した。
＞来年から水平に掘り進んだ井戸から割れ目に水圧をかけ原油を取り出す「水圧破砕法」による試験生産に入る予定だ。

お礼

ありがとうございます。

回答No.3

f272

> 全部吸い取ると地下の中で地盤が崩壊し、地上に影響は出ないのですか。

でません。
流体は岩石粒子の隙間にあるか，岩石粒子に吸着しているのであって，岩石の骨格構造は流体が移動した後も変わることはなく崩壊することはありません。まあ，圧力が減少した分だけ，その場所では変形が起きているはずですが，地表での影響は無視して差し支えありません。

> 地下１８００ｍを掘り出したら、何十年後に崩壊とかの事故がおきませんか。

おきません。岩石の骨格構造の話は上記で書いた。
何十年後であれば，地表に出した流体の代わりに，周辺部から水が侵入してきて，元の圧力に戻ります。

> 掘ったあとは埋め戻しているとも聞きますが、方法があるのですか。

井戸を廃坑にするときに井戸の中にセメントを入れることはありますが，地層中に何かを埋め戻すことはありません。

> 原油は膨大な量です。埋め戻しなど可能でしょうか。

地層から出した分だけ別のものを入れることはできますが，そんなことをする理由がない。時間を掛ければ自然に水が浸入してきます。

> 原油の代わりに水を圧入するのだと思います。

シェールオイルの採掘でそんなことはしません。
水を入れるのは，岩盤に亀裂を入れるときだけです。

補足

ありがとうございます。他の方の回答と違いますが、周辺部から水が侵入してきて，元の圧力に戻ります。
は納得です。他の方が書いている地震との関連はどうでしょうか。最近、地震のメカニズムが解明されつつありますが、まだまだ未知数です。影響はあるのでしょうか。

回答No.2

aburakuni

石や石炭は堀り出して行くので空洞が出来ますが、原油やガスは吸い出すのではなく出てくる様にするので、圧力の元となる何かが入って行く訳です。

非在来型と言う事で新しい採取法が出て来て石油やガスの埋蔵量は増えていますが、石炭については可採埋蔵量は減り続けています。

ただ、密度の入れ替わりで構造が変わるので、長期的には地震等の影響は出て来るでしょう。

回答No.1

tnk2011

原油の代わりに水を圧入するのだと思います。ですので、埋め戻しの必要は無いでしょう。

しかし、断定するわけではありませんが、近い将来、地震が頻発するかも、です。
帝国石油が、新潟県のガス田において水を圧入して天然ガスを採掘していますが、近年、新潟県の地震が多くなっています。
アメリカなどは地盤が安定し、国土が広く、採掘地周辺の人口密度も低いでしょうが、日本の場合は元々が地震国ですので、これらの行為が、地震のきっかけや、引き金にならないのか懸念します。

お礼

ありがとうございます。