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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

研究課題

研究課題/領域番号 15710052
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 環境技術・環境材料
研究機関東京工業大学

研究代表者

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)

研究期間 (年度) 2003 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
3,700千円 (直接経費: 3,700千円)
2004年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
2003年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
キーワード二酸化炭素 / 地球温暖化 / 地下貯留 / MRI / コア解析 / CO_2 / 岩石 / 飽和度
研究概要

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.

報告書

(2件)
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2005 2004 その他

すべて 雑誌論文 (5件) 文献書誌 (3件)

  • [雑誌論文] Behavior of supercritical CO_2 injected into porous media containing water2005

    • 著者名/発表者名
      T.Suekane, S.Sokawa, S.Tsushima, S.Hirai
    • 雑誌名

      Energy 30

      ページ: 2370-2382

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Characteristics of an Immiscible Flow of Supercritical CO_2 and Water in Porous Media under Sequestration Condition.2004

    • 著者名/発表者名
      T.Suekane, T.Ishii, S.Tsushima, S.Hirai
    • 雑誌名

      7th International Conference on Greenhouse Gas Control Technologies PDF

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Magnetic Resonance Imaging of in-situ Saturation in Porous Media for CO_2 Geologic Sequestration2004

    • 著者名/発表者名
      T.Suekane, T.Ishii, S.Tsushima, S.Hirai
    • 雑誌名

      7th International Conference on Magnetic Resonance in Porous Media

      ページ: 164-164

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] CO_2地中隔離における岩石内二相流動特性の解明2004

    • 著者名/発表者名
      石井 稔宏, 末包 哲也, 津島 将司, 平井 秀一郎
    • 雑誌名

      2004年度熱工学コンファレンス講演論文集

      ページ: 191-192

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] MRI直接計測に基づく多孔質内の二相流動特性の解明2004

    • 著者名/発表者名
      石井 稔宏, 末包 哲也, 津島 将司, 平井 秀一郎
    • 雑誌名

      第41回日本伝熱シンポジウム講演論文集 II

      ページ: 439-440

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [文献書誌] 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)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 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)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 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)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

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