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重質油に対するデジタルオイル構築法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 17K06988
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 地球・資源システム工学
研究機関公益財団法人深田地質研究所

研究代表者

松岡 俊文  公益財団法人深田地質研究所, その他部局等, 主席研究員 (10303851)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2019年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2017年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワード油層工学 / 重質油 / 増進回収法 / アスファルテン / デジタルオイル / 分子動力学 / QMR法 / オイルサンド / 凝集メカニズム / 油層シミュレーション / ケロジェン / カオリナイト / 石油増進回収技術 / 石油工学 / ソフトレーザー脱離イオン化質量分析
研究成果の概要

カナダオイルサンドに代表される重質油は、スティームを貯留層に圧入し粘性を下げて生産されるが、化学的な溶剤を混入させる考えも提案されている。具体的にどのような溶剤が最適であるかの評価が必要になるが、短時間に経済的に最適な溶剤を選定することは困難である。本研究ではこの課題解決のため、重質油の分子モデルであるデジタルオイルの構築方法の検討を行い、重質原油に対して分子モデルの作成法を確立した。これにより原油に対する化学試験を行うことなく、分子動力学を用いて化学溶剤の評価が可能となった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

重質油は現在世界で広く存在しており、炭化水素資源としての重要性はまだまだ高い。しかしながらその生産には、重質油の貯留層にスティームの圧入など経済的に高価な面もあり、その十分な利用には至っていない。本研究で確立されたデジタルオイルによる重質油のモデル化は、個々の油田の原油に対して、粘性を低減させるに必要な温度・圧力条件、さらに最適な化学溶剤の種類について示唆を与えるものであり、将来における重質油の広い利用の道を開いた。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (26件)

すべて 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (11件) (うち国際共著 6件、 査読あり 10件、 謝辞記載あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 13件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Swelling Phenomena of the Nonswelling Clay Induced by CO2 and Water Cooperative Adsorption in Janus-Surface Micropores2020

    • 著者名/発表者名
      Pang Jiangtao、Liang Yunfeng、Masuda Yoshihiro、Matsuoka Toshifumi、Zhang Yi、Xue Ziqiu
    • 雑誌名

      Environmental Science & Technology

      巻: 54 号: 9 ページ: 5767-5773

    • DOI

      10.1021/acs.est.0c00499

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Application of a digital oil model to solvent-based enhanced oil recovery of heavy crude oil2019

    • 著者名/発表者名
      M. Iwase, Y. Liang, Y. Masuda, M. Morimoto, T. Matsuoka, E. S. Boek, Y. Kaito, and K. Nakagawa
    • 雑誌名

      Energy & Fuels

      巻: 33 ページ: 10868-10868

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Molecular simulation of CH4 adsorption behavior in slit nanopores: Verification of simulation methods and models2019

    • 著者名/発表者名
      J. Cao, Y. Liang, Y. Masuda, H. Koga, H. Tanaka, K. Tamura, S. Takagi, and T. Matsuoka
    • 雑誌名

      AIChE Journal

      巻: 65

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Ab Initio Molecular Dynamics Study of Carbonation and Hydrolysis Reactions on Cleaved Quartz (001) Surface2019

    • 著者名/発表者名
      Jia Jihui、Liang Yunfeng、Tsuji Takeshi、Miranda Caetano R.、Masuda Yoshihiro、Matsuoka Toshifumi
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry C

      巻: 123 号: 8 ページ: 4938-4948

    • DOI

      10.1021/acs.jpcc.8b12089

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Construction, Validation, and Application of Digital Oil: Investigation of Asphaltene Association Toward Asphaltene-Precipitation Prediction2018

    • 著者名/発表者名
      Sugiyama Shumpei、Liang Yunfeng、Murata Sumihiko、Matsuoka Toshifumi、Morimoto Masato、Ohata Tomoya、Nakano Masanori、Boek Edo S.
    • 雑誌名

      SPE Journal

      巻: Preprint 号: 03 ページ: 0952-0968

    • DOI

      10.2118/189465-pa

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書 2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Slip Velocity of Methane Flow in Nanopores With Kerogen and Quartz Surfaces2018

    • 著者名/発表者名
      Okamoto Naoki、Kobayashi Kazuya、Liang Yunfeng、Murata Sumihiko、Matsuoka Toshifumi、Akai Takashi、Takagi Sunao
    • 雑誌名

      SPE Journal

      巻: 23 号: 01 ページ: 102-116

    • DOI

      10.2118/176989-pa

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 分子動力学法による自由エネルギーを用いたアスファルテン分子とシリカ鉱物の吸着特性の評価2018

    • 著者名/発表者名
      石塚 師也、梁 云峰、松岡 俊文
    • 雑誌名

      材料

      巻: 67 号: 2 ページ: 208-214

    • DOI

      10.2472/jsms.67.208

    • NAID

      130006386399

    • ISSN
      0514-5163, 1880-7488
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書 2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 石油増進回収への適用を考えた重質原油のデジタルオイルの開発2018

    • 著者名/発表者名
      M. Iwase, Y. Liang, Y. Masuda, M. Morimoto, T. Matsuoka, R. Ueda, and K. Nakagawa
    • 雑誌名

      J. Japan Assoc. Petrol. Tech.

      巻: 83 ページ: 418-418

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Development of Digital Oil for Heavy Crude Oil: Molecular Model and Molecular Dynamics Simulations2018

    • 著者名/発表者名
      Iwase Motoaki、Sugiyama Shumpei、Liang Yunfeng、Masuda Yoshihiro、Morimoto Masato、Matsuoka Toshifumi、Boek Edo S.、Ueda Ryo、Nakagawa Kazunori
    • 雑誌名

      Energy & Fuels

      巻: 32 号: 3 ページ: 2781-2792

    • DOI

      10.1021/acs.energyfuels.7b02881

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Stability evaluation of cation bridging on a muscovite surface to describe ion-specific wettability alteration2017

    • 著者名/発表者名
      K. Kobayashi, Y. Liang, S. Murata, T. Matsuoka, S. Takahashi, K. Amano, N. Nishi, and T. Sakka
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. C

      巻: 121 号: 17 ページ: 9273-9281

    • DOI

      10.1021/acs.jpcc.6b12116

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Modeling CO2-Water-Mineral Wettability and Mineralization for Carbon Geosequestration2017

    • 著者名/発表者名
      Liang Yunfeng、Tsuji Shinya、Jia Jihui、Tsuji Takeshi、Matsuoka Toshifumi
    • 雑誌名

      Accounts of Chemical Research

      巻: 50 号: 7 ページ: 1530-1540

    • DOI

      10.1021/acs.accounts.7b00049

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 分子シミュレーションによる頁岩内のケロジェンのメタン吸着量の推定2019

    • 著者名/発表者名
      曹金栄, Y. Liang, 増田昌敬, 田村浩平, 田中浩之, 高木是,松岡俊文
    • 学会等名
      石油技術協会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Application of Digital Oil to Heavy Crude Oil Development2019

    • 著者名/発表者名
      Y. Liang, K. Huo, M. Iwase, S. Sugiyama, W. Cui, Y. Masuda, M. Morimoto, T. Matsuoka, E. S. Boek, Y. Kaito, and K. Nakagawa
    • 学会等名
      The 5th International Symposium on “Application of Nanogeosciences in Petroleum Engineering”
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Phase Behavior in Organic Nanopores: Understanding the Role of Selectivity2019

    • 著者名/発表者名
      J. Cao, Y. Liang, Y. Masuda, T. Matsuoka, K. Tamura, H. Tanaka, and S. Takagi
    • 学会等名
      The 5th International Symposium on “Application of Nanogeosciences in Petroleum Engineering”
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Molecular Scale Study on Clay Swelling induced by Supercritical Carbon Dioxide Injection2019

    • 著者名/発表者名
      J. Pang, Y. Liang, Y. Masuda, T. Matsuoka, Y. Zhang, and Z. Xue
    • 学会等名
      The 5th International Symposium on “Application of Nanogeosciences in Petroleum Engineering”
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Molecular simulation of methane adsorption behavior in kerogen nanopores for shale gas resource assessment2019

    • 著者名/発表者名
      J. Cao, Y. Liang, Y. Masuda, H. Koga, H. Tanaka, K. Tamura, S. Takagi, and T. Matsuoka
    • 学会等名
      Proceedings of 11th International Petroleum Technology Conference
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Construction of Digital Oil Model for Oil Sand Bitumen for Engineering Applications and Material Sciences2019

    • 著者名/発表者名
      K. Huo, M. Iwase, S. Sugiyama, Y. Liang, Y. Masuda, M. Morimoto, T. Matsuoka, E. S. Boek, and K. Nakagawa
    • 学会等名
      The 20th International Conference on Petroleum Phase Behavior and Fouling
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Molecular Dynamics Simulations of Asphaltene Adhesion on Silica in Terms of Interfacial Properties2019

    • 著者名/発表者名
      K. Ishitsuka, Y. Liang, and T. Matsuoka
    • 学会等名
      The 20th International Conference on Petroleum Phase Behavior and Fouling, Kanazawa
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Molecular Simulation of Methane and Methane/Ethane Mixture Adsorption Behavior in Kerogen Nanopores2019

    • 著者名/発表者名
      J. Cao, Y. Liang, Y. Masuda, T. Matsuoka, K. Tamura, H. Tanaka, and S. Takagi
    • 学会等名
      The 20th International Conference on Petroleum Phase Behavior and Fouling
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Molecular simulation of methane adsorption behavior in kerogen nanopores for shale gas resource assessment2019

    • 著者名/発表者名
      J. Cao, Y. Liang, Y. Masuda, H. Koga, H. Tanaka, K. Tamura, S. Takagi, and T. Matsuoka
    • 学会等名
      Proceedings of 11th International Petroleum Technology Conference, Beijing
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Molecular dynamics study of interactions between kaolinite, water and carbon dioxide2018

    • 著者名/発表者名
      J. Pang, Y. Liang, Y. Masuda, T. Matsuoka, Y. Zhang, and Z. Xue
    • 学会等名
      AGU 2018 Fall Meeting, Washington,
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of Digital Oil for an Extra Heavy Oil for Investigation of Enhanced Oil Recovery2017

    • 著者名/発表者名
      M. Iwase, S. Sugiyama, Y. Liang, Y. Masuda, M. Morimoto, T. Matsuoka, E.S. Boek, T. Ohata, and R. Ueda
    • 学会等名
      The 18th International Conference of Petroleum Phase Behavior and Fouling (PetroPhase2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Influence of Cation on Adsorption Structure of Oil-Mineral Interface for Enhanced Oil Recovery2017

    • 著者名/発表者名
      R. Muramatsu, Y. Tateyama, S. Murata, Y. Liang, Y. Masuda, S. Takahashi, and T. Matsuoka,
    • 学会等名
      The 4th International Symposium on "Application of NanoGeosciences in Petroleum Engineering (NanoGeoscience2017)"
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Low Salinity Water Injection from View Point of Crude Oil-Brine-Mineral Interaction2017

    • 著者名/発表者名
      K. Kobayashi, Y. Liang, S. Murata, T. Matsuoka, S. Takahashi, K.-I. Amano, N. Nishi, T. Sakka,
    • 学会等名
      The 4th International Symposium on "Application of NanoGeosciences in Petroleum Engineering (NanoGeoscience2017)"
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of Digital Oil for Heavy Crude Oil: Molecular Model and Molecular Dynamics Simulations2017

    • 著者名/発表者名
      M. Iwase, S. Sugiyama, Y. Liang, Y. Masuda, M. Morimoto, T. Matsuoka, E. S. Boek, R. Ueda, and K. Nakagawa
    • 学会等名
      The 4th International Symposium on "Application of NanoGeosciences in Petroleum Engineering (NanoGeoscience2017)"
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] EOR の数値解析的検討を目的とした重質油に対するデジタルオイルの適用2017

    • 著者名/発表者名
      岩瀬本明・杉山俊平・梁云峰・増田昌敬・森本正人・松岡俊文・大畑朋也・上田良
    • 学会等名
      平成29年度石油技術協会春季講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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