2015 Fiscal Year Annual Research Report
Enhanced oil recovery by Nanogeoscience approach
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24246148
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
松岡 俊文 京都大学, インフラシステムマネジメント研究拠点ユニット, 研究員 (10303851)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
辻 健 九州大学, カーボンニュートラル・エネルギー国際研究所, 准教授 (60455491)
Liang Yunfeng 京都大学, 工学研究科, 助教 (70565522)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | ナノジオサイエンス / 原油増進回収 / ディジタルオイル / アスファルテン / Spring-8 / 格子ボルツマン法 / 重質油 / 低濃度塩水攻法 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本課題では、ナノジオサイエンスの手法を用いて石油の増進回収に関わる事項の研究開発を進めて来た。昨年度までに、ディジタルオイルの概念を確立し、標準的作成法の手順を確立した。具体的には、採取された原油に対して、各種の化学分析を行い分子構造に関する情報を取得し、Quantitative Molecular Representation (QMR) 法を用い代表分子モデルを作成した。この目的は、原油の生産が進むに従って変化する貯留層の環境下での、原油のマクロな性状変化の推定と、得られた原油の物理化学的性状の貯留層シミュレーションによる利用である。本年度はさらに一歩進め、重質油に対してモデルの作成を試みた。これらの成果に関しては国際学会での発表後、論文にまとめた。さらに石油増進回収技術の一つである低濃度塩水攻法の油回収機構の解明を目的として、白雲母とオレイン酸の油-鉱物二相界面に対して、塩水の注入前後において20keVの入射 X 線エネルギーでX線CTR散乱法の測定を行い、同界面における塩水の注入に伴う吸着構造の変化を調べた。その結果、塩水注入前にはオレイン酸の吸着層の存在が示唆されたが、一方、塩水注入後にはオレイン酸の吸着が緩和されたことが解った。このデータに対して分子動力学を用いて界面近傍の電子密度分布の解析を行い、液相分子の界面近傍への集積と吸着について詳細な検討を行った。これらの成果に関してはSpring-8の報告書で発表するとともに、現在論文を作成中である。これら分子スケールで得られた原油に対する物理化学的な特性を、貯留層シミュレータに必要なマクロな特性にスケールアップするため、格子ボルツマン法を用いた検討を進めた。本年度は壁面での分子吸着によるメタンガスの滑りの速度に関して検討を行い、今までマクロな立場から提唱されていた滑り速度と良い一致を得た。
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| Research Progress Status |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(47 results)
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[Journal Article] Molecular Dynamics Simulation of Atomic Force Microscopy at the Water;Muscovite Interface: Hydration Layer Structure and Force Analysis2016
Author(s)
Kobayashi, K., Liang, Y., Amano, K., Murata, S., Matsuoka, T., Takahashi, S., Nishi, N., and Sakka, T.
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Journal Title
Langmuir
Volume: 32
Pages: 3608-3616
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] 石油増進回収技術への応用を目的とした塩添加による油-鉱物二相界面の吸 着構造変化の解明2016
Author(s)
村田澄彦, 立山 優, 日比隆太郎, 澤侑乃輔, 杉山俊平, 岡本直樹, 村松玲奈, 杉本達洋, 志 賀正茂, 俵谷侑吾, 久保田歩, 三野泰之, 髙桑靖知, 中野正則, 梁 云峰, 廣沢一郎
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Journal Title
SPring-8/SACLA 利用研究成果集
Volume: 4
Pages: 332-335
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] 石油増進回収技術への応用を 目的とした塩添加による油-鉱物二相界面の吸着構造変化の解明2016
Author(s)
村田澄彦, 立山 優, 杉山俊平, 村松玲奈, 岡本直樹, 草薙和也, 久保田歩, 三野泰之, 坂下 貴史, 中野正則, 梁 云峰, 松岡俊文, 廣沢一郎
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Journal Title
SPring-8/SACLA 利用研究成果集
Volume: 5
Pages: 138-140
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] Construction of Digital Oil for Investigation of Crude Oil Properties at Different Thermodynamic Conditions2016
Author(s)
Sugiyama, S., Liang, Y., Murata, S., Matsuoka, T., Morimoto, M., Ohata, T., Nakano, M., and Boek, E. S.
Organizer
The 10th International Petroleum Technology Conference
Place of Presentation
Bangkok, Thailand
Year and Date
2016-11-14 – 2016-11-16
Int'l Joint Research
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[Presentation] Experiments on Structure Alteration of Cellulose Nanofiber for Enhanced Oil Recovery2016
Author(s)
Kubota, A., Kusanagi, K., Murata, S., Liang, Y., Goi, Y., and Sabi, M.
Organizer
SPE Asia Pacific Oil & Gas Conference and Exhibition
Place of Presentation
Perth, Australia
Year and Date
2016-10-25 – 2016-10-27
Int'l Joint Research
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[Presentation] Molecular Dynamics Study of the Interaction between Acid Components in Oil and Calcium Carbonate for Enhanced Oil Recovery2016
Author(s)
Hyotani, Y., Liang, Y., Kobayashi, K., Murata, S., and Matsuoka, T.
Organizer
SPE Asia Pacific Oil & Gas Conference and Exhibition
Place of Presentation
Perth, Australia
Year and Date
2016-10-25 – 2016-10-27
Int'l Joint Research
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[Presentation] デジタルオイルとその将来2016
Author(s)
Y. Liang, 日比隆太郎, 村田澄彦, 松岡俊文, 森本正人, 増田昌敬
Organizer
第53回石炭科学会議
Place of Presentation
福山市
Year and Date
2016-10-25 – 2016-10-25
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[Presentation] Cation Specific Bridging of Acid Oil on Muscovite Surface: Improved Description of Low-Salinity EOR2016
Author(s)
Kobayashi, K., Liang, Y., Murata, S., Matsuoka, T., Takahashi, S., Shimokawara, M., Amano, K., Nishi, N., and Sakka
Organizer
Goldschmidt 2016
Place of Presentation
横浜
Year and Date
2016-06-26 – 2016-07-01
Int'l Joint Research
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[Presentation] Construction of Digital Oil for Bitumen2016
Author(s)
Sugiyama, S., Liang, Y., Murata, S., Matsuoka, T., Morimoto, M., Nakano, M., Ohata, T., and Boek, E. S.
Organizer
Goldschmidt 2016
Place of Presentation
横浜
Year and Date
2016-06-26 – 2016-07-01
Int'l Joint Research
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[Presentation] Slip Velocity and Permeability of Gas Flow in Nanopores for Shale Gas Development2016
Author(s)
Okamoto, N., Liang, Y., Murata, S., Matsuoka, T., Akai, T., and Takagi, S.
Organizer
Goldschmidt 2016
Place of Presentation
横浜
Year and Date
2016-06-26 – 2016-07-01
Int'l Joint Research
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[Presentation] Structure Analysis on Oil-Mineral Interface for Application to Enhanced Oil Recovery2016
Author(s)
Tateyama, Y., Kobayashi, K., Murata, S., Liang, Y., Mino, Y., Takahashi, S., and Matsuoka
Organizer
Goldschmidt 2016
Place of Presentation
横浜
Year and Date
2016-06-26 – 2016-07-01
Int'l Joint Research
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