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流体流動電磁法による地下流体のモニタリングシステムの高度化

研究課題

研究課題/領域番号 18H01926
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分31020:地球資源工学およびエネルギー学関連
研究機関九州大学

研究代表者

水永 秀樹  九州大学, 工学研究院, 准教授 (40226246)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2022年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2021年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2020年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2019年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2018年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円)
キーワード物理探査 / 資源探査 / 地熱探査 / 石油探査 / 資源流体の可視化 / 流体のリアルタイムモニタリング / 流体流動電磁法 / 電磁探査 / リアルタイムモニタリング / モニタリング物理探査 / 地下浸透流の可視化 / 測定機器の開発
研究成果の概要

資源流体が地下で流動すれば、その流動に応じた流動電流が地下で発生する。また、この流動電流によって誘起される二次的な磁場も発生する。流体流動電磁法は、このような地下流体の流動に起因した電磁場変化から、流体の流動方向を推定しようとする方法である。
この流体流動電磁法を実施するためには、地表面で水平二成分の電場と三成分の磁場を同時に測定する必要がある。そこで本研究では、磁気インピーダンス効果を利用したMIセンサを利用した、流体流動電磁探査用の測定システムを開発した。今回開発した装置では、多点の同時観測用のために測定装置を小型化し、省電力で長期間の測定を実施できるような設計にした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

流体流動電磁法は、地下の流体流動現象に着目したモニタリング物理探査法である。流体流動電磁法は、地熱流体や地下水のモニタリング、石油の強制回収(EOR)モニタリング、さらには地中に貯留した二酸化炭素のモニタリングにも応用が可能である。本研究で開発した流体流動電磁法探査の測定システムを用いることで、純国産の再生可能エネルギーである地熱エネルギーの安定利用に資することができる。また流体流動電磁法は、二酸化炭素の削減手法の一つであるCCS時の、二酸化炭素漏洩モニタリングにも応用することが可能である。さらには、地すべりなどと関連した地下水などのモニタリングにも適用可能で、防災分野での応用も期待できる。

報告書

(6件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2022 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 3件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (12件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Influence of geomagnetic storms on the quality of magnetotelluric impedance2022

    • 著者名/発表者名
      Chen Hao、Mizunaga Hideki、Tanaka Toshiaki
    • 雑誌名

      Earth, Planets and Space

      巻: 74 号: 1

    • DOI

      10.1186/s40623-022-01659-6

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] 3D constrained gravity inversion to model Moho geometry and stagnant slabs of the Northwestern Pacific plate at the Japan Islands2022

    • 著者名/発表者名
      Tamer Farag, Mohamed Sobh, Hideki Mizunaga
    • 雑誌名

      Tectonophysics

      巻: 829 ページ: 229297-229297

    • DOI

      10.1016/j.tecto.2022.229297

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Moho depth and tectonic implications of the western United States: insights from gravity data interpretation2022

    • 著者名/発表者名
      Shehata, M.A., Mizunaga, H.
    • 雑誌名

      Geoscience Letters

      巻: 9 号: 1

    • DOI

      10.1186/s40562-022-00233-y

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 小型軽量装置を活用したMT探査装置の高度化(1):プロジェクトの概要2022

    • 著者名/発表者名
      水永秀樹・田中俊昭・橋本幸治・小野寺真也
    • 学会等名
      日本地熱学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 小型軽量装置を活用したMT探査装置の高度化(2):測定装置の設計と試作2022

    • 著者名/発表者名
      田中俊昭・水永秀樹・橋本幸治・小野寺真也
    • 学会等名
      日本地熱学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 小型軽量装置を活用したMT探査装置の高度化(3):文献調査およびアンケート調査2022

    • 著者名/発表者名
      橋本幸治・水永秀樹・田中俊昭・小野寺真也
    • 学会等名
      日本地熱学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Robust impedance estimator based on Hilbert-Huang transform to time series magnetotelluric data2020

    • 著者名/発表者名
      Hao Chen, Hideki Mizunaga and Toshiaki Tanaka
    • 学会等名
      物理探査学会第143回学術講演会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Dimensionality and Directionality Analysis of MT Data to Geothermal Systems in Kiejo-Mbaka Geothermal Field, South-West Tanzania2019

    • 著者名/発表者名
      Tumbu LUCAS, Hideki MIZUNAGA
    • 学会等名
      物理探査学会第140回学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Three Dimensional Subsurface Resistivity Imaging of the Western USA Retrieved from Magnetotelluric Inversion2019

    • 著者名/発表者名
      Mohammad SHEHATA, Hideki MIZUNAGA
    • 学会等名
      物理探査学会第141回学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 電磁地質温度計を用いた地下深部温度の推定2019

    • 著者名/発表者名
      水永秀樹, 田中俊昭, マリャディ
    • 学会等名
      日本地熱学会・令和元年熊本大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 物理探査データのスパースインバージョン2019

    • 著者名/発表者名
      水永 秀樹
    • 学会等名
      物理探査学会ワンデーセミナー
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 流体流動電磁法の3次元スパースインバージョン2018

    • 著者名/発表者名
      水永 秀樹,田中 俊昭
    • 学会等名
      物理探査学会第139回学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 流体流動電磁法測定システムの改良2018

    • 著者名/発表者名
      田中 俊昭,水永 秀樹
    • 学会等名
      物理探査学会第139回学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 流体流動電磁法による地熱貯留層モニタリング2018

    • 著者名/発表者名
      水永 秀樹, 田中 俊昭, 星野 剛右, 岡本 駿一
    • 学会等名
      日本地熱学会平成30年学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 流体流動電磁法の測定機開発と注水モニタリング実験2018

    • 著者名/発表者名
      星野 剛右, 岡本 駿一, 田中 俊昭, 水永 秀樹, 窪田 健二, 鈴木 浩一, 海江田 秀志
    • 学会等名
      物理探査学会 第138回学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2024-01-30  

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