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ちきゅう技術開発

ハイブリッド保圧コアシステムの開発

ハイブリッド保圧コアシステムの開発

ハイブリッド保圧コアシステムの開発
通常の保圧していないコアシステムでは、海底下深部からコア試料を回収する際に、圧力の低下によってコア試料内部のガス成分が抜けてしまい、地層中に含まれるガスや水の化学成分組成や、地質学的な構造、微生物の生息環境などを変えてしまうといった問題がありました。このため、海底下のガスハイドレートや深部ガスなどの炭化水素の実態解明や、地層中の流体・物質循環に関する研究、海底下の生命活動などに関する研究が困難となっていました。

そこで、これまでメタンハイドレード資源開発研究調査に使用されてきた保圧コア採取システムを、地球深部探査船「ちきゅう」の科学掘削システムに適合するよう改良・開発し、採取可能なコア試料の直径や長さの最大化を図り、直径5cm、長さ3.5mが可能となりました。最大345気圧(5,000psi、水深3450mの圧力に相当)までのコア試料を、現場の圧力を保持した状態で採取することが可能なシステムです。

この「ハイブリッド保圧コアシステム」により、「ちきゅう」を用いて海底下から現場の圧力を保持した状態でコア試料を採取し船上に回収することが可能となり、地球科学-生命科学を融合した最先端研究を一層推進していくことが期待されます。

本システムを用いて2012年6月に熊野泥火山において実海域での動作試験に成功しました。また、石油天然ガス・金属鉱物資源機構によるメタンハイドレードのコアリングにおいても使用されました。

【プレスリリース】
地球深部探査船「ちきゅう」用の「ハイブリッド保圧コアシステム」の開発に成功 -南海トラフ熊野灘の海底泥火山から保圧コア試料を採取-
(2012年 7月 6日)

システムの特徴

システムの特徴

「ちきゅう」が現在使用しているドリルパイプの中を通したワイヤーラインコアリングシステムと互換性を有し、出来る限り口径の大きい保圧状態のコアを回収できるシステムです。このため下端のボールバルブのシールが上面にある特殊な構造になっており、現行の「ちきゅう」用の5インチ径、及び5-1/2インチ径のドリルパイプを使用し、現場圧力を保持したまま掘削コア試料を採取することができます。さらに、採取されたコア試料をPressure Core Analysis and Transfer System(PCATS, GEOTEK社)に移動し、保圧状態のまま分析することも可能です。

システム概要

システム概要

1. 上部(ランニング・リトリービング)、2. 中間部(圧力コントロール部)、3. 下部(オートクレーブ)の3つのセクションから構成されています。 圧力を保持するために下部ボールバルブ、トップシール及びアキュムレーターから設定圧力を吐出する3つのバルブが内装されています。これらは降下/接続するコアラインにより作動します。ボールバルブは特殊構造になっており、大きいコアライナー(外径:59mm)が通過できます。

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