地震波の減衰と速度変化によるCO2地中貯留におけるCO2モニタリング技術の開発

• 研究課題/領域番号: 16K18332
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 地球・資源システム工学
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 池田 達紀 九州大学, カーボンニュートラル・エネルギー国際研究所, 助教 (00736845)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円); 2017年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2016年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
• キーワード: 二酸化炭素地中貯留 / モニタリング / デジタル岩石物理 / 地震波 / 地球温暖化 / 地震波速度 / 地震波減衰

研究成果の概要

本研究ではフィールドで取得された地震波データ解析とデジタル岩石を用いた数値シミュレーションから、CO2地中貯留におけるモニタリングに関する以下の成果が得られた。(1)精密制御震源システムを用いて、表層の地震波速度を時空間的にモニタリングするための手法を開発した。この手法は、表層変動の補正による深部貯留層モニタリングの高精度化や、漏洩したCO2の検出に応用できると考えられる。(2) CO2分布の異なるデジタル岩石に波動シミュレーションを適用した結果、地震波速度と減衰はCO2分布に異なる感度を有しており、それらを組み合わせることで、より定量的なCO2の評価ができる可能性が示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] Surface wave analysis for heterogeneous geological formations in geothermal fields: Effect of wave propagation direction (2018)
  • 著者名/発表者名: R. Andajani, T. Ikeda, and T. Tsuji
  • 雑誌名: Exploration Geophysics 巻: 印刷中
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spatial and temporal seismic velocity changes on Kyushu Island during the 2016 Kumamoto earthquake (2017)
  • 著者名/発表者名: Nimiya Hiro、Ikeda Tatsunori、Tsuji Takeshi
  • 雑誌名: Science Advances 巻: 3 号: 11
  • DOI: 10.1126/sciadv.1700813
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Temporal variation of the shallow subsurface in the Aquistore CO2 storage site associated with environmental influences using a continuous and controlled seismic source (2017)
  • 著者名/発表者名: T. Ikeda, T. Tsuji, M. Takanashi, I. Kurosawa, M. Nakatsukasa, A. Kato, K. Worth, D. White, and B. Roberts
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research: Solid Earth 巻: 印刷中 号: 4 ページ: 2859-2872
  • DOI: 10.1002/2016jb013691
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [学会発表] Shallow characterization and monitoring of the Aquistore CO2 storage site from spatially windowed surface-wave analysis with a permanent seismic source (2017)
  • 著者名/発表者名: T. Ikeda, T. Tsuji, M. Nakatsukasa, H. Ban, A. Kato, K. Worth, D. White, and B. Roberts
  • 学会等名: 87th SEG Annual Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] 単一アクロス震源を用いたAquistore CCSサイトにおける表面波位相速度の空間分布とモニタリング (2017)
  • 著者名/発表者名: 池田 達紀, 辻 健, 中務 真志, 伴 英明, 加藤 文人, Kyle Worth, Don White, Brian Roberts
  • 学会等名: 物理探査学会第136回学術講演会
• [学会発表] Robust subsurface monitoring using a continous and controlled seismic source (2016)
  • 著者名/発表者名: T. Ikeda, and T. Tsuji
  • 学会等名: GHGT-13
  • 発表場所: Lausanne, Switzerland
  • 年月日: 2016-11-14
  • 国際学会
• [学会発表] Time-lapse monitoring of shallow subsurface in the Aquistore CO2 storage site from surface-wave analysis using a continuous and controlled seismic source (2016)
  • 著者名/発表者名: T. Ikeda, T. Tsuji, M. Takanashi, I. Kurosawa, M. Nakatsukasa, K. Worth, D. White, and B. Roberts
  • 学会等名: 86th SEG Annual Meeting
  • 発表場所: Dallas, USA
  • 年月日: 2016-10-16
  • 国際学会
• [学会発表] Digital rock physics for evaluating effects of CO2 saturation on seismic velocity in natural sandstone (2016)
  • 著者名/発表者名: T. Ikeda, F. Jiang, and T. Tsuji
  • 学会等名: 13th Annual Meeting Asia Oceania Geosciences Society (AOGS 2016)
  • 発表場所: Beijing, China
  • 年月日: 2016-07-31
  • 国際学会