ページ番号1004124 更新日 平成30年2月16日

世界のシェールガス資源量評価を考察する

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レポートID 1004124
作成日 2011-05-23 01:00:00 +0900
更新日 2018-02-16 10:50:18 +0900
公開フラグ 1
媒体 石油・天然ガス資源情報
分野 基礎情報非在来型
著者 伊原 賢
著者直接入力
年度 2011
Vol 0
No 0
ページ数
抽出データ 作成日: 2011/5/23 石油調査部: 伊原 賢 公開可 世界のシェールガス資源量評価を考察する (米国エネルギー情報局EIA、JOGMEC石油調査部、世界石油工学者協会SPE資料ほか) 米国エネルギー情報局EIAが4月5日に「世界のシェールガス資源量評価レポート」をプレスリリースしました。このレポートでは、EIAがAdvanced Resources International, Inc.(ARI)に委託し、米国を除く世界32カ国のシェールガス賦存堆積盆地(48)の69層準の根源岩(シェール)の「リスクを含む原始埋蔵量」と「技術的回収可能資源量」を評価しています。米国を除く世界32カ国のシェールガス賦存堆積盆地の広がりは大きいものでした。 「リスクを含む原始埋蔵量」と「技術的回収可能資源量」は各々22,016Tcf(Tcf:兆立方フィート)、5,760Tcfと推定されました。世界の在来型天然ガスの残存確認可採埋蔵量約6,400Tcf(2009年末)、年間の天然ガス消費量106Tcf(2008年)と比べても膨大なことが判ります。注目すべきは、従来技術では地下から採り出しやすい「在来型ガス」の供給が限られている、ないし、在来型ガスが減退している国(例えば、中国・南アフリカ・欧州)に、意外とシェールガスの資源量が期待できることでした。 21世紀にはいって脚光を浴びるようになったシェールガスによる天然ガスの大供給余力は、開発による周辺環境へのインパクトに細心の注意を払うことで、人口増や災害に対応した世界のエネルギーミック表1は筆者が2010年1月、名古屋のラジオ局の取材*1に応じた時に、「シェールガスとは?」という質問と回答についてまとめたものです。ざっと眺めていただくと「世界の天然ガス供給に少なからず影響をもつ天然ガス」であることがお分かりいただけるでしょう。 スを考える際に、工夫の余地をひろげることになるでしょう。 . 米国でのシェールガス開発ブームの到来 1 *1 番組名: CBC ラジオ「多田しげおの気分爽快!」 2010年1月2 8日放送 「シェールガスとは?」質問と回答 1/21 Global Disclaimer(免責事項) 本資料は石油天然ガス・金属鉱物資源機構(以下「機構」)石油調査部が信頼できると判断した各種資料に基づいて作成されていますが、機構は本資料に含まれるデータおよび情報の正確性又は完全性を保証するものではありません。また、本資料は読者への一般的な情報提供を目的としたものであり、何らかの投資等に関する特定のアドバイスの提供を目的としたものではありません。したがって、機構は本資料に依拠して行われた投資等の結果については一切責任を負いません。なお、本資料の図表類等を引用等する場合には、機構資料からの引用である旨を明示してくださいますようお願い申し上げます。 \1 シェールガスとは? 表1にもありますが、日本は地質年代が新しく、大陸でもなく、開発に際し面的な広がりが重要なシェールガスの商業生産は期待できません。 ェールガス開発ブームの到来は、米国テキサス州のBarnett ShaleでのMitchell Energy and シDevelopment Corporationの80~90年代の開発活動の成功により始まり、2005年までに他社も参画しました。Barnett Shaleの生産量は 2005年0.5Tcfでした。ガス開発は、Fayetteville, Haynesville, Marcellus, Woodford, Eagle Ford等、ほかのShaleへも波及しました。米国のシェールガス生産レートは急増傾向にあります(2000年0.39Tcf -> 2010年4.87Tcf=米国全体の天然ガス生産量の23%)。シェールガスの埋2/21 Global Disclaimer(免責事項) 本資料は石油天然ガス・金属鉱物資源機構(以下「機構」)石油調査部が信頼できると判断した各種資料に基づいて作成されていますが、機構は本資料に含まれるデータおよび情報の正確性又は完全性を保証するものではありません。また、本資料は読者への一般的な情報提供を目的としたものであり、何らかの投資等に関する特定のアドバイスの提供を目的としたものではありません。したがって、機構は本資料に依拠して行われた投資等の結果については一切責任を負いません。なお、本資料の図表類等を引用等する場合には、機構資料からの引用である旨を明示してくださいますようお願い申し上げます。 ?量は2009年末で60.6Tcfになり、米国全体の21%にも達したのです。その結果、米国全体のガス埋蔵量は1971年のレベルにまで回復しました。2011年4月のEIAの発表データによれば、米国の技術的回収可能資源量は862 Tcfと評価されました(米国全体2,543 Tcfの34%、米国陸上48州では50%)。シェールガスは2035年には、米国のガス生産量の45%を占めるまでの増産が期待されています。 水平掘りと水圧破砕(多段階フラクチャリング、slick-waterフラクチャリング*2)が、シェールガス開発のキーとなる技術です。そのおかげで開発リスクが大いに下がったと言われます。米国での資本投資と技術適用の成功は、隣国のカナダにも波及しています。 北米以外でのシェール開発の初動が、世界の天然ガス市場に与える暗示(インプリケーション)について議論されています。業界関係者には、初動の動きを左右するパラメーターに「鉱区リースへの投資の多寡」を挙げる人が多いようです。 世界のシェーガス資源量評価の手助けとして、米国の国務省は2010年4月にGlobal Shale Gas Initiative (GSGI)を立ち上げました。GSGIでは世界のシェールガスのポテンシャル国を次の2グループに分類しています。 ①天然ガス輸入国・ガス生産インフラあり・ガス消費に十分なシェールガスの推定資源量 → シェールガス開発のモチベーションあり 仏・ポーランド・トルコ・ウクライナ・南アフリカ・モロッコ・チリ。特に南アフリカではGTL (Gas To Liquids)やCTL(Coal To Liquids)プラントへの原料ガス源として期待。 ②推定資源量が例えば200Tcfと豊富な国。国内消費・輸出ともに十分なガス生産インフラあり このグループに属する国は、米国のほかに、カナダ・メキシコ・中国・豪州・リビア・アルジェリア・アルゼンチン・ブラジル。既存のガス生産インフラは開発のインセンティブとなるが、供給源としては他の天然ガス資源と競合する環境にある。 ェールガスのポテンシャルは欧州を除き、今後50年間の需要(2010年レベル基準)をしのぐ巨大な シ規模とも言われます(2011年5月大手コンサルタントCERA社のGlobal LNG Round Table)。特に、アジア、とりわけ中国のポテンシャルの大きさが目立ちます。LNGにとっての潜在的な脅威となる可能性も指摘されています。 さて、世界のシェールガス資源量を評価した米国EIAのスタディの方法論、ケーススタディ、スタディから得られた知見を見ていきましょう。世界のエネルギーミックスの今後を考える上で、インパクトのある情報と筆者は考えています。 *2 低粘性である水ベースの流体。ポリマーを少量混ぜて坑井内の圧損を低減。 3/21 Global Disclaimer(免責事項) 本資料は石油天然ガス・金属鉱物資源機構(以下「機構」)石油調査部が信頼できると判断した各種資料に基づいて作成されていますが、機構は本資料に含まれるデータおよび情報の正確性又は完全性を保証するものではありません。また、本資料は読者への一般的な情報提供を目的としたものであり、何らかの投資等に関する特定のアドバイスの提供を目的としたものではありません。したがって、機構は本資料に依拠して行われた投資等の結果については一切責任を負いません。なお、本資料の図表類等を引用等する場合には、機構資料からの引用である旨を明示してくださいますようお願い申し上げます。 2. 評価スタディの方法論 米国を除く、32カ国が評価の対象です(図1)。 ①対象国:全世界の根源岩(シェール)を賦存する堆積盆地を含む国々。2010年時点での評価。 ヨーロッパ: フランス、ドイツ、オランダ、ノルウエー、英国、デンマーク、スウェーデン、ポーランド、トルコ、ウクライナ、リトアニア。 北米:(米国)、カナダ、メキシコ。 アジア・大洋州: 中国、インド、パキスタン、豪州。 アフリカ: 南アフリカ、リビア、チュニジア、アルジェリア、モロッコ、西部サハラ、モーリタニア。 南米: ベネズエラ、コロンビア、アルゼンチン、ブラジル、チリ、ウルグアイ、パラグアイ、ボリビア。 評価対象堆積盆地と国を、4色に区分しています(図1)。 赤色: 黄色: 白色: 最低ひとつのシェールガス賦存堆積盆地があり、当該スタディで評価。 灰色: 「リスクを含む原始埋蔵量」と「技術的回収可能資源量」を推定。 シェールガス賦存堆積盆地ながら、評価に必要なデータがなく資源量推定ができず。 シェールガス賦存堆積盆地を、当該スタディで評価せず。 ② 出所: 米国EIA 図1 米国を除く32カ国におよぶシェールガス評価対象堆積盆地48の分布 価対象は、データのアベイラビリティ・天然ガス輸入・シェール堆積盆地・開発業者や政府関与に関 評わる状況から選択されました。ロシア・中央アジア・中東・東南アジア・中央アフリカは、豊富な在来型ガ4/21 Global Disclaimer(免責事項) 本資料は石油天然ガス・金属鉱物資源機構(以下「機構」)石油調査部が信頼できると判断した各種資料に基づいて作成されていますが、機構は本資料に含まれるデータおよび情報の正確性又は完全性を保証するものではありません。また、本資料は読者への一般的な情報提供を目的としたものであり、何らかの投資等に関する特定のアドバイスの提供を目的としたものではありません。したがって、機構は本資料に依拠して行われた投資等の結果については一切責任を負いません。なお、本資料の図表類等を引用等する場合には、機構資料からの引用である旨を明示してくださいますようお願い申し上げます。 X資源、または、初期評価にさえ必要なデータ(インフラや市場)なし、の理由から評価の対象外となりました。投資不足も理由に挙げられます。評価レポートでは、公表データから最終的に「リスクを含む原始埋蔵量」と「技術的回収可能資源量」を推定しました。この方法論はシェールガス開発に伴う現場のデータが不足している際に有効と考えられます。 評価される資源量は言うまでもなく、集められた地質・油層情報に大きく依存します。今回の個々の地域の評価レポートは、将来の網羅的評価の第一ステップとして評価されるべきでしょう。将来に亘って探鉱データがさらに収集・評価されることで、地域の評価レポートはより正確なものとなるでしょう。堆積盆堆積盆地の期待エリアの原始埋蔵量をまず推定します。次に、その原始埋蔵量を、専門家の見解・資源や技術の現状レベルから減じました。リスクを含む原始埋蔵量を求める手順は5ステップに分かれま③ 各種条件や専門家の見解から期待されるシェールガス層のエリアの決定 ④ 決定されたエリア内のフリーガスと吸収ガスの量の推定 ⑤ シェールガス層情報の多寡による「探鉱地質プレイの成功確率」と地質の複雑性やアクセスによる「エリアの成功確率」から成る2つの成功確率を、④で推定されたガス量に掛け合わせると「リスクを含む原始埋蔵量」が求められます。 スタディで用いられた「探鉱地質プレイの成功確率:Play Success Factor」と「エリアの成功確率: 本Prospective Area Success Factor」は、レポートのAPPENDIX B(抜粋)にまとめられています。 す。 ① 堆積盆地の予備的レビューとシェールガス層の選定 ② シェールガス層の面的広がりと概略層厚の決定 地・層序レベルの評価方法は、次の5ステップに分けられます。 ① シェール堆積盆地と層序の地質・貯留岩特性の調査を予備的に実施する。 ② 主なシェールガス層の面的な広がりを調べる。 ③ 個々のシェールガス層の期待できるエリアを特定する。 ④ ⑤ 「リスクを含む原始埋蔵量」を推定する。 「技術的回収可能資源量」を計算する。 のステップでの具体的作業例は、「3. ケーススタディ」にて紹介します。 こ 2-1. リスクを含む原始埋蔵量 5/21 Global Disclaimer(免責事項) 本資料は石油天然ガス・金属鉱物資源機構(以下「機構」)石油調査部が信頼できると判断した各種資料に基づいて作成されていますが、機構は本資料に含まれるデータおよび情報の正確性又は完全性を保証するものではありません。また、本資料は読者への一般的な情報提供を目的としたものであり、何らかの投資等に関する特定のアドバイスの提供を目的としたものではありません。したがって、機構は本資料に依拠して行われた投資等の結果については一切責任を負いません。なお、本資料の図表類等を引用等する場合には、機構資料からの引用である旨を明示してくださいますようお願い申し上げます。 6/21 出所: 米国EIA Global Disclaimer(免責事項) 本資料は石油天然ガス・金属鉱物資源機構(以下「機構」)石油調査部が信頼できると判断した各種資料に基づいて作成されていますが、機構は本資料に含まれるデータおよび情報の正確性又は完全性を保証するものではありません。また、本資料は読者への一般的な情報提供を目的としたものであり、何らかの投資等に関する特定のアドバイスの提供を目的としたものではありません。したがって、機構は本資料に依拠して行われた投資等の結果については一切責任を負いません。なお、本資料の図表類等を引用等する場合には、機構資料からの引用である旨を明示してくださいますようお願い申し上げます。 潟Xクを含む原始埋蔵量」について、シェールガスを含む非在来型天然ガスの資源量の分布としてよ 「く使われてきた「Rognerのスタディ」と本スタディ(EIA/ARI)との比較も紹介されています(表2)。 表2 リスクを含む原始埋蔵量:「Rognerのスタディ」と本スタディ(EIA/ARI)との比較 出所: 米国EIA 本スタディの方がRognerのスタディよりも、原始埋蔵量を大きく評価していることがポイントです。 本スタディ 22,106 + 3,284(米国)=25,300Tcf 対 Rognerのスタディ 13,897Tcf=16,112 - 2,215。 両者の比較において差の顕著な地域は、北米・欧州・アフリカとなっています。 -2. 技術的回収可能資源量 2「技術的回収可能資源量」の推定は、将来の天然ガス生産の推定に用いられる資源量を定量化する基本的な手法の一つです。「リスクを含む原始埋蔵量」に「地下からのガスの回収率」を掛けたものとなります。「地下からのガスの回収率」は、地質情報や個々のシェールガス層に適した類推他から求められます。本スタディで用いられた回収率は20%~30%の範囲です(例外的に15%~35%のケースあり)。スタディにおいて、回収率は過去の知見・情報(鉱物、地質、ガス回収技術のベストプラクティス)から選定されます。 7/21 Global Disclaimer(免責事項) 本資料は石油天然ガス・金属鉱物資源機構(以下「機構」)石油調査部が信頼できると判断した各種資料に基づいて作成されていますが、機構は本資料に含まれるデータおよび情報の正確性又は完全性を保証するものではありません。また、本資料は読者への一般的な情報提供を目的としたものであり、何らかの投資等に関する特定のアドバイスの提供を目的としたものではありません。したがって、機構は本資料に依拠して行われた投資等の結果については一切責任を負いません。なお、本資料の図表類等を引用等する場合には、機構資料からの引用である旨を明示してくださいますようお願い申し上げます。 }2に示すように、技術的回収可能資源量のトップは中国(1,275Tcf)。以下、米国(862Tcf)、アルゼンチン(774Tcf)、メキシコ(681Tcf)、南アフリカ(485Tcf)の順です。 図2 世界のシェールガスの技術的回収可能量(2011年4月) この技術的回収可能資源量は、評価対象国のガスの生産・消費・輸出入情報や在来型ガスの確認埋蔵量とも比較されています(表3)。 表3で注目すべきは、従来技術では地下から採り出しやすい在来型ガスの供給が限られている、ないし、在来型ガスが減退している国(例えば、中国・南アフリカ・欧州)に、意外とシェールガスの資源量が 8/21 期待できることでした。 Global Disclaimer(免責事項) 本資料は石油天然ガス・金属鉱物資源機構(以下「機構」)石油調査部が信頼できると判断した各種資料に基づいて作成されていますが、機構は本資料に含まれるデータおよび情報の正確性又は完全性を保証するものではありません。また、本資料は読者への一般的な情報提供を目的としたものであり、何らかの投資等に関する特定のアドバイスの提供を目的としたものではありません。したがって、機構は本資料に依拠して行われた投資等の結果については一切責任を負いません。なお、本資料の図表類等を引用等する場合には、機構資料からの引用である旨を明示してくださいますようお願い申し上げます。 \3 技術的回収可能資源量と生産・消費・輸出入情報や在来型ガス確認埋蔵量の比較 出所: 米国EIA 9/21 Global Disclaimer(免責事項) 本資料は石油天然ガス・金属鉱物資源機構(以下「機構」)石油調査部が信頼できると判断した各種資料に基づいて作成されていますが、機構は本資料に含まれるデータおよび情報の正確性又は完全性を保証するものではありません。また、本資料は読者への一般的な情報提供を目的としたものであり、何らかの投資等に関する特定のアドバイスの提供を目的としたものではありません。したがって、機構は本資料に依拠して行われた投資等の結果については一切責任を負いません。なお、本資料の図表類等を引用等する場合には、機構資料からの引用である旨を明示してくださいますようお願い申し上げます。 ォ来の天然ガス生産の推定に必要で、資源量の初期評価が目的の本スタディからは除外されている② 当該レポート中で評価されていない国(ロシア・中東・インドネシア)、 ③ 沖合、 ④ タイトガスやコールベッドメタンといった他の非在来型ガス、 ⑤ シェールオイル/タイトオイル、 ⑥ 生産コスト(インフラ・労働力・機器・地質により推定: 生産コストはガス価に応じた将来の経済合理性を持った生産量を推定するのに必要)、 ⑦ 地上インフラ(資源へのアクセスは、生産コストと生産開始時期に大きく影響)。 3. ケーススタディ 北アフリカの中央に位置するチュニジア南部のGhadames盆地を例にとって、堆積盆地・層序レベルのシェールガス資源量の評価方法を、作業ステップ毎に紹介しましょう。 3-1. シェール堆積盆地と層序の地質・貯留岩特性の予備的調査 公表データ(層序コラム、検層)のコンパイルから、シェールガス堆積盆地の地質年代や根源岩を調べ、評価する主なシェールガス層を選択します。シェールの堆積環境(海成、湖成・河成)、深度、断層を含む地質構造、シェール全体の厚さ、有機物が豊富なシェールの正味厚さ、有機物の含有率TOC、有機物の熱的熟成度Roという地質・貯留岩データを収集します。 収集した地質・貯留岩データは、シェールガス層の地質特性を概観し、更なる評価が必要なシェールガス層(Frasnian, Tannezuft 図3)を選択するのに役立ちました。 資源量の推定なしに評価されている堆積盆地、 ①事項は、次の7つが挙げられます。 主な除外事項 -3. 210/21 Global Disclaimer(免責事項) 本資料は石油天然ガス・金属鉱物資源機構(以下「機構」)石油調査部が信頼できると判断した各種資料に基づいて作成されていますが、機構は本資料に含まれるデータおよび情報の正確性又は完全性を保証するものではありません。また、本資料は読者への一般的な情報提供を目的としたものであり、何らかの投資等に関する特定のアドバイスの提供を目的としたものではありません。したがって、機構は本資料に依拠して行われた投資等の結果については一切責任を負いません。なお、本資料の図表類等を引用等する場合には、機構資料からの引用である旨を明示してくださいますようお願い申し上げます。 }3 チュニジア南部のGhadames盆地において、評価が必要なシェールガス層(Frasnian, Tannezuft)の選択 出所: 米国EIA -2. 主なシェールガス層の面的な広がり調査 3主なシェールガス層が特定されたら、次にその面的な広がりを調べる作業に移ります。Ghadames盆地の地質断面図とハイライトされた主なシェールガス層の地質年代(Devonian, Silurian図4)を文献調査しました。地質断面図を眺めると、評価の対象となるシェールガス層の面的な広がりと層全体の厚さが分かります。 11/21 Global Disclaimer(免責事項) 本資料は石油天然ガス・金属鉱物資源機構(以下「機構」)石油調査部が信頼できると判断した各種資料に基づいて作成されていますが、機構は本資料に含まれるデータおよび情報の正確性又は完全性を保証するものではありません。また、本資料は読者への一般的な情報提供を目的としたものであり、何らかの投資等に関する特定のアドバイスの提供を目的としたものではありません。したがって、機構は本資料に依拠して行われた投資等の結果については一切責任を負いません。なお、本資料の図表類等を引用等する場合には、機構資料からの引用である旨を明示してくださいますようお願い申し上げます。 出所: 米国EIA 図4 Ghadames盆地の地質断面図とハイライトされた主なシェールガス層の地質年代(Devonian, Silurian) 個々のシェールガス層の期待エリアの特定 -3. 3地質・貯留岩データを収集・分析して、期待されるエリアを特定します。分析される地質・貯留岩データは具体的には、シェールの堆積環境(海成、湖成・河成)、深度、断層を含む地質構造、シェール全体の厚さ、有機物が豊富なシェールの正味の厚さ、有機物の含有率TOC、有機物の熱的熟成度Roとなります。 シェールの堆積環境(海成、湖成・河成)では、米国ウエストバージニア州リンカーン郡のMarcellusシェールの鉱物の3成分ダイヤグラム(図5)に例を示すように、シェール内のQuartz石英, Calcite方解石, Clay粘土といった鉱物組成を調べます。 海成のものはClay分が少なく、Quartz・feldspar長石・carbonate炭酸塩といった脆い鉱物を多く含むため、水圧破砕に適しています。一方、湖成・河成ではClay分が多く、可塑性な(どんな形にもなる)ため、水圧破砕には適しません。 12/21 Global Disclaimer(免責事項) 本資料は石油天然ガス・金属鉱物資源機構(以下「機構」)石油調査部が信頼できると判断した各種資料に基づいて作成されていますが、機構は本資料に含まれるデータおよび情報の正確性又は完全性を保証するものではありません。また、本資料は読者への一般的な情報提供を目的としたものであり、何らかの投資等に関する特定のアドバイスの提供を目的としたものではありません。したがって、機構は本資料に依拠して行われた投資等の結果については一切責任を負いません。なお、本資料の図表類等を引用等する場合には、機構資料からの引用である旨を明示してくださいますようお願い申し上げます。 }5 米国ウエストバージニア州リンカーン郡のMarcellusシェールの鉱物の3成分ダイヤグラム 評価対象のシェールガス層の深度は1,000mから5,000 mの間になります。1,000mより浅いと、圧力とガスの含有率が低く、また自然フラクチャー内の水分率が高いリスクがあります。一方5,000 mより深いと浸透率が低すぎる、坑井の掘削・仕上げコストが嵩むリスクがあります。 期待されるエリアでは、有機物の含有率TOCとして2%以上が求められます(図6)。微生物の化石や植物が天然ガスや原油を構成する炭素・酸素・水素原子を供給するため、有機物の含有率TOCはシェールガス層の評価に大事な指標となります。 図6 ガンマ線検層と有機物の含有率TOCとの相関例(米国のMarcellusシェール) 出所: J. Reed, 2008 13/21 Global Disclaimer(免責事項) 本資料は石油天然ガス・金属鉱物資源機構(以下「機構」)石油調査部が信頼できると判断した各種資料に基づいて作成されていますが、機構は本資料に含まれるデータおよび情報の正確性又は完全性を保証するものではありません。また、本資料は読者への一般的な情報提供を目的としたものであり、何らかの投資等に関する特定のアドバイスの提供を目的としたものではありません。したがって、機構は本資料に依拠して行われた投資等の結果については一切責任を負いません。なお、本資料の図表類等を引用等する場合には、機構資料からの引用である旨を明示してくださいますようお願い申し上げます。 ワた、有機物の熱的熟成度Roは地層の有機物が炭化水素に分解されるのに十分な熱にさらされているかを示す指標です。ビトリナイトという鉱物の反射率Ro(%)がその指標として使われます。図7に示すように、期待されるエリアのRoは1.0%以上が求められ、1.3%以上になるとドライガスであるメタンの存在がさらに有望となります。 図7 ケロジェンに基づく有機物の熱的熟成度Roと炭化水素の生成 Roが高くなると、シェールのマトリックスの熟成ケロジェン内にナノレベルの微小空隙ができ、メタンの 出所: Tissot・Welte,1978に加筆 存在空間が広がると言われます(図8)。 図8 シェールのマトリックスの熟成ケロジェン内の微小空隙 14/21 Global Disclaimer(免責事項) 本資料は石油天然ガス・金属鉱物資源機構(以下「機構」)石油調査部が信頼できると判断した各種資料に基づいて作成されていますが、機構は本資料に含まれるデータおよび情報の正確性又は完全性を保証するものではありません。また、本資料は読者への一般的な情報提供を目的としたものであり、何らかの投資等に関する特定のアドバイスの提供を目的としたものではありません。したがって、機構は本資料に依拠して行われた投資等の結果については一切責任を負いません。なお、本資料の図表類等を引用等する場合には、機構資料からの引用である旨を明示してくださいますようお願い申し上げます。 f層を含む地質構造(含むシェール全体の厚さ、有機物が豊富なシェールの正味の厚さ)を考える場合、期待できるエリアは陸上に限られます。シェールガス資源として質の高いエリアは堆積盆地全体の半分以下とされます。例えば、コアエリアとノンコアエリアに分けられます(図9 Barnettシェールの例)。コアエリアとノンコアエリアは1坑井当りの推定総生産量EURの多寡で区別されているのが判ります。Roが0.9~1.1%と比較的低い北部には油井が分布しています。このようなコアエリアの設定には坑井掘削と、検層データやコアの分析が必要なことは言うまでもありません。 図9 米国テキサス州のBarnettシェールのコアエリアとノンコアエリア 出所: Advanced Resources International, Inc. このステップでは、決定されたエリア内のフリーガスと吸収ガスを推定します。吸収ガスは深度が浅く熟成度の進んだシェールでよく見られ、フリーガスは深い深度で砕屑性の高いシェールに主に存在します。フリーガス量の計算には、シェール層の圧力、温度、ガスが充填された孔隙、有機物豊富なシェールの正味厚さを知る必要があります。知ることが出来た情報を基に貯留層の物性を示す「PVTの式」を構15/21 「リスクを含む原始埋蔵量」の推定 -4. 3Global Disclaimer(免責事項) 本資料は石油天然ガス・金属鉱物資源機構(以下「機構」)石油調査部が信頼できると判断した各種資料に基づいて作成されていますが、機構は本資料に含まれるデータおよび情報の正確性又は完全性を保証するものではありません。また、本資料は読者への一般的な情報提供を目的としたものであり、何らかの投資等に関する特定のアドバイスの提供を目的としたものではありません。したがって、機構は本資料に依拠して行われた投資等の結果については一切責任を負いません。なお、本資料の図表類等を引用等する場合には、機構資料からの引用である旨を明示してくださいますようお願い申し上げます。 zし、単位面積当たりのフリーガスの原始埋蔵量GIPを容積法にて計算します。 吸収ガスの計算では、有機物の含有率TOCと有機物の熱的熟成度Roからラングミュア量VLと圧力PLが推定されます。単位重量(典型的なシェールの密度2.65~2.8gm/cc)あたりの吸収ガス密度(Absorbed Gas Content: GC)は、シェール層の圧力を含む次式により求まります。 決定されたエリア内のフリーガスと吸収ガスの推定例を示します。前述したように浅いところでは吸収ガス(Sorbed)が、深いところではフリーガス(Porosity)の割合が多いことが判ります(図10)。 出所: 米国EIA 図10 シェールガス: フリーガスと吸収ガスの密度と圧力(深度)の関係例 ェールガス層情報の多寡による「探鉱地質プレイの成功確率/Play Success Factor」と地質の複雑性 シ(断層)やアクセスによる「エリアの成功確率/Prospective Area Success Factor」から成る2つの成功確率を、推定されたガス量(Gas Content x エリア面積)に掛け合わせると「リスクを含む原始埋蔵量」が求めら「技術的回収可能資源量」の推定は、将来の天然ガス生産の推定に用いられる資源量を定量化する16/21 「技術的回収可能資源量」の計算 -5. 3れます。 Global Disclaimer(免責事項) 本資料は石油天然ガス・金属鉱物資源機構(以下「機構」)石油調査部が信頼できると判断した各種資料に基づいて作成されていますが、機構は本資料に含まれるデータおよび情報の正確性又は完全性を保証するものではありません。また、本資料は読者への一般的な情報提供を目的としたものであり、何らかの投資等に関する特定のアドバイスの提供を目的としたものではありません。したがって、機構は本資料に依拠して行われた投資等の結果については一切責任を負いません。なお、本資料の図表類等を引用等する場合には、機構資料からの引用である旨を明示してくださいますようお願い申し上げます。 軏{的な手法の一つです。「リスクを含む原始埋蔵量」に「ガスの回収率」を掛けたものとなります。「ガスの回収率」は地質情報や個々のシェールガス層に適した類推から求められます。本スタディで用いられた回収率は、鉱物・地質・貯留層の特性を基に20%~30%の範囲(例外的に15%~35%の事例あり)に設定されています。スタディにおいて回収率は、過去の知見・情報(ガス回収技術、鉱物、地質のベストプラクティス 図11~図13)から選定されます。 ス回収技術のベストプラクティス(図11): 0.0001~0.001md*3といった低浸透率のシェールへの水 ガ平坑井と多段階水圧破砕の適用。水平部分長さの延長と水圧破砕の段数増が、ガス回収技術のベストプラクティスの鍵となります。 所: SPE 出図11 水平部分長さの延長と水圧破砕の段数増が、ガス回収増へ(Barnettシェールの例) 物のベストプラクティス(図12): 海成のシェールはClay粘土分が少なく、Quartz石英・feldspar長 鉱石・carbonate炭酸塩といった脆い鉱物を多く含むため、水圧破砕に適しています(図12A)。一方、湖成・河成ではClay分が多く、可塑性な(どんな形にもなる)ため、水圧破砕には適しません(図12B)。 *3 md:ミリダルシー 1md = 9.87x10-16m2 17/21 Global Disclaimer(免責事項) 本資料は石油天然ガス・金属鉱物資源機構(以下「機構」)石油調査部が信頼できると判断した各種資料に基づいて作成されていますが、機構は本資料に含まれるデータおよび情報の正確性又は完全性を保証するものではありません。また、本資料は読者への一般的な情報提供を目的としたものであり、何らかの投資等に関する特定のアドバイスの提供を目的としたものではありません。したがって、機構は本資料に依拠して行われた投資等の結果については一切責任を負いません。なお、本資料の図表類等を引用等する場合には、機構資料からの引用である旨を明示してくださいますようお願い申し上げます。 }12 水圧破砕に影響を与えるシェール内の鉱物 質のベストプラクティス(図13): 三次元の地震探査データにより、断層(Fault)をまたいで水平坑井 地の水平部分を伸ばせるがどうかの目安が付けられます。断層をまたいで水平坑井の水平部分を伸ばせる方が、開発コストの低減につながります。 図13 三次元地震探査データは、断層をまたいだ坑井の水平部分の伸長の目安 18/21 Global Disclaimer(免責事項) 本資料は石油天然ガス・金属鉱物資源機構(以下「機構」)石油調査部が信頼できると判断した各種資料に基づいて作成されていますが、機構は本資料に含まれるデータおよび情報の正確性又は完全性を保証するものではありません。また、本資料は読者への一般的な情報提供を目的としたものであり、何らかの投資等に関する特定のアドバイスの提供を目的としたものではありません。したがって、機構は本資料に依拠して行われた投資等の結果については一切責任を負いません。なお、本資料の図表類等を引用等する場合には、機構資料からの引用である旨を明示してくださいますようお願い申し上げます。 Aルジェリア・チュニジア・リビアにまたがる2つの堆積盆地と4つのシェールガス層について、ケーススタディの結果がまとめられています。主要なシェールガス層毎のガスの原始埋蔵密度(Bcf/mile2)、リスクを含む原始埋蔵量(Tcf)、技術的回収可能資源量(Tcf)を推定・評価することが出来ました(表4)。 「リスクを含む原始埋蔵量」と「技術的回収可能資源量」という評価の本質を知ることで、期待エリアのガス資源量が分かり、それが地域やその国の天然ガス供給に及ぼす影響の理解につながります。 4 アルジェリア・チュニジア・リビアにまたがる2つの堆積盆地と4つのシェールガス層の評価 出所: 米国EIA 表3-6. ケーススタディのまとめ . スタディから得られた知見 (cid:57) 米国を除く世界32カ国のシェールガス賦存堆積盆地(48)の69層準の根源岩(シェール)の資源量を 4評価しました。評価対象は、シェールガス賦存堆積盆地でも質が高く、期待度の高いエリアのみが定量的に評価されています。公表データから推定された「リスクを含む原始埋蔵量」と「技術的回収可能資源量」は、2つのポイントでリスクを抱えます。 ①開発に値するに十分なガスレートを達成できるかどうか ②期待度の高いエリアが将来どの程度開発に移行されるのか(インフラ、市場) この2つのリスクポイントの増減には、将来の探鉱掘削が左右します。 (cid:57) 米国を除く世界32カ国のシェールガス賦存堆積盆地の広がりは大きいものがあります。「リスクを含む原始埋蔵量」と「技術的回収可能資源量」は各々22,016Tcf、5,760Tcfと推定されました(表5)。 19/21 Global Disclaimer(免責事項) 本資料は石油天然ガス・金属鉱物資源機構(以下「機構」)石油調査部が信頼できると判断した各種資料に基づいて作成されていますが、機構は本資料に含まれるデータおよび情報の正確性又は完全性を保証するものではありません。また、本資料は読者への一般的な情報提供を目的としたものであり、何らかの投資等に関する特定のアドバイスの提供を目的としたものではありません。したがって、機構は本資料に依拠して行われた投資等の結果については一切責任を負いません。なお、本資料の図表類等を引用等する場合には、機構資料からの引用である旨を明示してくださいますようお願い申し上げます。 \5 米国を除く世界32カ国のシェールガスの「リスクを含む原始埋蔵量」と「技術的回収可能資源量」 出所: 米国EIA 20/21 Global Disclaimer(免責事項) 本資料は石油天然ガス・金属鉱物資源機構(以下「機構」)石油調査部が信頼できると判断した各種資料に基づいて作成されていますが、機構は本資料に含まれるデータおよび情報の正確性又は完全性を保証するものではありません。また、本資料は読者への一般的な情報提供を目的としたものであり、何らかの投資等に関する特定のアドバイスの提供を目的としたものではありません。したがって、機構は本資料に依拠して行われた投資等の結果については一切責任を負いません。なお、本資料の図表類等を引用等する場合には、機構資料からの引用である旨を明示してくださいますようお願い申し上げます。 P純にシェールガスだけで米国(862Tcf)も含めた「技術的回収可能資源量」は6,622Tcfと試算され、仮に全部、経済的に回収できるとすると、全世界のガス需要の約60年分をまかなうというとてつもない規模です。しかも、既述のように評価の除外もあるのでそれも含めるとさらに膨大な規模になります。注目すべきは在来型ガスの供給が限られている、ないし、在来型ガスが減退している国(例えば、中国・南アフリカ・欧州)に、意外とシェールガスの資源量が期待できることです。特に、中国が米国のそ・ 技術的回収可能なシェールガス資源量=6,622Tcf (表3) ・ 世界の在来型ガスの確認残存埋蔵量=6,609Tcf @2010年12月16日 (表3) ・ 世界の在来型ガスの技術的回収可能資源量=16,000Tcf ・ シェースガスも含む天然ガスの技術的回収可能量=22,622Tcf(=16,000+6,622)と在来型ガスの約40%増 資源量評価の数字はともかくとして、世界の根源岩を対象とした本格的な資源量評価です。今後のシ (cid:57)ェールガス資源量の評価手法の参考になることが期待されます。 れを大きくしのぐという点でも興味深い資源量です。 ・ U.S. Energy Information Administration (EIA) 「World Shale Gas Resources: An Initial Assessment of 14 Regions 引用文献> <Outside the United States」, April 2011 参考資料、映像> <以上 ・ Journal of Petroleum Technology (JPT) 「SPE 103356: Tight Gas Sands」, June 2006, Stephen A. Holditch, Texas A&M U. ・ 独立行政法人 石油天然ガス・金属鉱物資源機構(JOGMEC)石油・天然ガスレビュー「シェールガスのインパクト」、2010年5月 伊原賢 ・ 石油学会 月刊誌ペトロテック 第33巻 第7号「シェールガスの広がり」、2010年7月 伊原賢 ・ 石油技術協会誌 第76巻 第2号「非在来型天然ガスの開発技術の現状」、2011年3月 伊原賢 ・ NHK総合 海外ネットワーク「特集:地中に眠るガス開発で脱原発」、2011年5月14日18:10 ・ NHK BS-1ワールドWaveトゥナイト「米で注目 シェールガス」、2011年5月17日22:00 21/21 Global Disclaimer(免責事項) 本資料は石油天然ガス・金属鉱物資源機構(以下「機構」)石油調査部が信頼できると判断した各種資料に基づいて作成されていますが、機構は本資料に含まれるデータおよび情報の正確性又は完全性を保証するものではありません。また、本資料は読者への一般的な情報提供を目的としたものであり、何らかの投資等に関する特定のアドバイスの提供を目的としたものではありません。したがって、機構は本資料に依拠して行われた投資等の結果については一切責任を負いません。なお、本資料の図表類等を引用等する場合には、機構資料からの引用である旨を明示してくださいますようお願い申し上げます。
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2011/05/23 伊原 賢
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