改訂新版 世界大百科事典 「海洋掘削」の意味・わかりやすい解説
海洋掘削 (かいようくっさく)
ocean drilling
海面上から海底下に坑井を掘削すること。海底トンネルを掘る前の事前地質調査などにも応用されているが,海底下に埋蔵されている石油資源の探鉱・開発を目的とする海洋掘削が最も数が多く,また規模も大きい。当初陸域で開発されていた石油資源の埋蔵範囲が海底部にも延長していることがわかり,海岸からの傾斜掘りによる海底下の油層からの採油,海上部に突き出した桟橋からの坑井による採油などの方法がしだいに増え,さらに,より広い海域のより深い海底下の石油資源を開発すべく本格的な海洋掘削が確立されるに至っている。以下,海洋掘削の各種方式・装置について説明する。
→海洋油田
人工島方式
初期段階の本格的海洋掘削は人工島方式であるが,人工島の建設に要する土砂の量や費用が水深が深くなるにつれて飛躍的に増大するので,氷海域など特別の事情があるところを除いて利用例は少なくなっている。人工島方式では,利用できる地表面積に制約は受けるが,通常の陸域における掘削とほぼ同様の方法が適用できる。ただし人員や資・機材の輸送は船によらなければならない。
固定プラットホーム方式
鋼製のパイプで組みたてたプラットホームを洋上に建て海底に固定する方式で,技術の進歩に伴い前述の人工島方式より経済的であることから大勢を占めるようになった。とくに水深が深くなると前述人工島方式に比べて経済性に格段の差が出る。しかしながら現状では水深300m程度が限界とされており,これ以上の深海域に対しては新しい技術が検討されている。固定プラットホームはいわば鋼構造による人工島ともいえ,前述の土砂埋立てによる人工島と併せて人工島と総称することもある。固定プラットホーム方式のほうが利用できる上部平面の面積に経済的理由からの制約が厳しいので掘削機械の配置や掘削方法などにより工夫が施されているが,いずれの人工島方式も装置全体が海底に固定されている点では共通であり,相当額の固定投資を必要とする。したがって,すでに経済的に採収可能なだけの量の石油や天然ガスの存在が確認されている場合にのみ採用される方式で,探鉱段階の海洋掘削には適さない。このような場合には移動式海洋掘削装置が使用される。
移動式海洋掘削装置
鋼構造のプラットホームの上に掘削機械や掘削用の資・機材,作業員とその居住に必要なあらゆる付帯設備を搭載したまま,海域部の遠く離れた掘削地点の間をそっくり移動できるもので,浮上式と接地式に大別される。通常は支援用ボート,ヘリコプター,陸岸基地設備などが一式となっている。支援用ボートは掘削装置の曳航,資・機材や水,燃料,食糧などの運搬,アンカーの敷設・回収などを実施するもので,通常一つの掘削装置に2~3隻の支援ボートが組となっている。ヘリコプターは人員輸送や緊急用資・機材の輸送を行う。
(1)浮上式海洋掘削装置 浮上式はさらに船型と半潜水型とに分けられるが,これらの中間に類するものもある。船型は通常の船に掘削機械等を搭載したもので,海洋掘削船ともいわれる。掘削地点にとどまっているときの安定性に関して波の影響を受けやすい欠点があるため,稼働期間や稼働海域に制約を受けることが多い。掘削地点での係留にはアンカーが使われるが,水深が深くなるとスラスター(推進器の改良されたもの)とコンピューターの組合せで定点保持を行うダイナミック・ポジショニングが実用化されている。
半潜水型は例えれば酒を少し入れた徳利を数本並べて横方向のパイプで固定したものを水に浮かべたような構造をしており,稼働状態では鋼構造の半分以上が水面下にある。このため波の影響はあまり受けず,したがって稼働期間や稼働海域の制約は大幅に改善されるが,装置が大型化して高価であることと,移動時の速度が船型に比して遅いという欠点がある。
(2)接地式海洋掘削装置 接地式は着底型と甲板昇降型とに分けられる。前者は鋼構造のプラットホームを注排水により掘削地点に着底させたり浮上移動させたりするもので,安全性の面から問題が多く使用海域が制限される。甲板昇降型は平板形の甲板に昇降可能な3本以上の脚をもつもので,掘削地点では脚を下げることにより甲板を海面上安全な高さまで持ち上げることができ,移動時には脚を上げて甲板部の浮力で海面に浮遊した状態とすることができる。甲板昇降型はその構造上稼働水深に限界があり大型のものでも100m程度であるが,浮上型に比して掘削作業がやりやすく(動かないから),移動式海洋掘削装置のうちでは現在世界中で最も数多く使用されている。
→ボーリング
執筆者:中山 勧
出典 株式会社平凡社「改訂新版 世界大百科事典」改訂新版 世界大百科事典について 情報