2008 Fiscal Year Annual Research Report
帯水層に圧入された二酸化炭素の貯留特性と貯留量評価技術の研究
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20360407
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
薛 自求 Kyoto University, 工学研究科, 講師 (90467449)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松岡 俊文 京都大学, 工学研究科, 教授 (10303851)
山田 泰広 京都大学, 工学研究科, 准教授 (20362444)
辻 健 京都大学, 工学研究科, 助教 (60455491)
上田 晃 京都大学, 工学研究科, 准教授 (90456799)
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| Keywords | 地球温暖化 / 帯水層貯留 / 二酸化炭素 / 弾性波 / 比抵抗 / 砂岩 / 室内実験 / 粘土 |
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| Research Abstract |
CO2排出権取引が実施され本格化する中、地中貯留におけるCO2貯留量評価は重要な検討課題の一つとなっている。地下深部の帯水層に貯留されたCO2を定量的に評価するには弾性波だけでは困難である。CO2飽和度が20%以上では、弾性波よりも比抵抗の方がレスポンスがよい。本研究では弾性波と比抵抗の同時測定システムを構築し、弾性波と比抵抗のジョイントインバージョン(joint-inversion)によるCO2貯留量評価手法の開発に取り組んでいる。
平成20年度ではCO2注入や圧力制御に必要な精密シリンジポンプおよび比抵抗計測器を導入し、既存の弾性波測定システムに組み込んだ。米国産のBerea砂岩や群馬県産の多胡砂岩を用いた測定実験では、超臨界CO2を注入しながら、砂岩試料の弾性波速度(Vp)および比抵抗の経時変化を測定することができた。これらの測定実験で得られた比抵抗データを基づいて、Archieの式や比抵抗指数(Resistivity Index)による測定試料中の超臨界CO2飽和度を推定したところ、Berea砂岩では正しい飽和度が得られたが、多胡砂岩では超臨界CO2を過小評価したことが明らかになった。砂岩試料に含まれる粘土の存在によって、比抵抗変化量が小さかったと考えられる。そこで、本研究では比抵抗データに基づく砂岩中の流体の飽和度を推定する新しい計算式を提案した。この提案式では粘土分の比率を用いて、比抵抗指数(RI)より推定された超臨界CO2飽和度を補正したところ、測定試料中のCO2飽和度を適切に評価することができた。今後は、長岡実証試験サイトの比抵抗検層データに適用し、その有効性を確認していく予定である。
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