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多孔質内超臨界二酸化炭素の流動現象解明に基づく長期安定型地下貯留の実現

Research Project

Project/Area Number 15710052
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Environmental technology/Environmental materials
Research InstitutionTokyo Institute of Technology

Principal Investigator

末包 哲也  東京工業大学, 炭素循環エネルギー研究センター, 助教授 (30262314)

Project Period (FY) 2003 – 2004
Project Status Completed (Fiscal Year 2004)
Budget Amount *help
¥3,700,000 (Direct Cost: ¥3,700,000)
Fiscal Year 2004: ¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000)
Fiscal Year 2003: ¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
Keywords二酸化炭素 / 地球温暖化 / 地下貯留 / MRI / コア解析 / CO_2 / 岩石 / 飽和度
Research Abstract

平成15年度においてMRIを用いた岩石内を流動する超臨界CO_2を直接可視化できることが明らかとなった.平成16年度はこれらの知見を基に,計測の高度化を行うとともに,計測結果を基に,定量的な解釈を試みた.
第一に,平成15年度に用いたスピンエコー法による可視化手法を用いると計測時間が1分程度度と長くなり,時間分解能が足りなくなる.一方,円筒形の岩石コアに圧入されたCO_2は流れ水平面方向に均一であることが確認されている.よって,これを解決するために,スピンエコー法の中で,プロジェクション法と呼ばれる,水平面内にMR信号を積分して取得する方法を適用し,計測の高速化を図った.これにより,約10秒間隔でのデータの取得が可能となった.
次に,地下900mに相当する高温高圧条件に置いて,CO_2の圧入過程をMRIを用いて計測した.これらのデータを基に,Goodfieldらが提案しているデータ解析手法の適用を行った.隔離したCO_2の長期挙動予測には漏洩を誘発する浮力の影響と漏洩を防ぐキャップロックの毛管圧の効果を正確に把握する必要がある.しかしながら,従来の計測方法ではこれらを独立して評価することが困難であった.本研究では,岩石内の任意の位置における飽和度をMRIにより時系列データとして取得することにより,これまでの手法では分離が困難であった,粘性,浮力,毛管圧の効果を区別して解釈することが可能であることを実験的に示した.

Report

(2 results)
  • 2004 Annual Research Report
  • 2003 Annual Research Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2005 2004 Other

All Journal Article (5 results) Publications (3 results)

  • [Journal Article] Behavior of supercritical CO_2 injected into porous media containing water2005

    • Author(s)
      T.Suekane, S.Sokawa, S.Tsushima, S.Hirai
    • Journal Title

      Energy 30

      Pages: 2370-2382

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Characteristics of an Immiscible Flow of Supercritical CO_2 and Water in Porous Media under Sequestration Condition.2004

    • Author(s)
      T.Suekane, T.Ishii, S.Tsushima, S.Hirai
    • Journal Title

      7th International Conference on Greenhouse Gas Control Technologies PDF

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      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Magnetic Resonance Imaging of in-situ Saturation in Porous Media for CO_2 Geologic Sequestration2004

    • Author(s)
      T.Suekane, T.Ishii, S.Tsushima, S.Hirai
    • Journal Title

      7th International Conference on Magnetic Resonance in Porous Media

      Pages: 164-164

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] CO_2地中隔離における岩石内二相流動特性の解明2004

    • Author(s)
      石井 稔宏, 末包 哲也, 津島 将司, 平井 秀一郎
    • Journal Title

      2004年度熱工学コンファレンス講演論文集

      Pages: 191-192

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  • [Journal Article] MRI直接計測に基づく多孔質内の二相流動特性の解明2004

    • Author(s)
      石井 稔宏, 末包 哲也, 津島 将司, 平井 秀一郎
    • Journal Title

      第41回日本伝熱シンポジウム講演論文集 II

      Pages: 439-440

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      2004 Annual Research Report
  • [Publications] 末包哲也, 石井稔宏, 津島将司, 平井秀一郎: "地中隔離における多孔質内超臨界CO_2-水二相流動計測"第40回日本伝熱シンポジウム講演論文集. III. 785-786 (2003)

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      2003 Annual Research Report
  • [Publications] 末包哲也, 石井稔宏, 津島将司, 平井秀一郎: "CO_2地中隔離における多孔質内二相流のMRI計測"2003年度熱工学コンファレンス講演論文集. 517-518 (2003)

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  • [Publications] 石井稔宏, 末包哲也, 津島将司, 平井秀一郎: "MRI直接計測に基づく多孔質内の二相流動特性の解明"第41回日本伝熱シンポジウム講演論文集. (2004)

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      2003 Annual Research Report

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Published: 2003-04-01   Modified: 2016-04-21  

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