| 研究課題/領域番号 |
20K05402
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 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
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
松本 光央 九州大学, 工学研究院, 助教 (60842060)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
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| キーワード | 貯留層シミュレーション / 圧力遷移試験 / トレーサー試験 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
地下の流体流動の理解・予測は、広範な工学的諸問題において重要なテーマである。申請者はこれまでに、地下流体の圧力変化と移流の統一的モデルに基づく理解を目指してフィールドの実測データを検討した結果、地層中の割れ目に伴う空隙分布の不均質性に着目して両者を統一的に説明するアイディアを着想、独自のモデルを考案した。本研究ではこのモデルを、現状では未検討の新たな多角的視点（ミクロスケールのシミュレーション、室内実験）で検証し、再構築する。更に、それを実装した流体流動シミュレータを開発する。
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| 研究実績の概要 |
本研究では、空隙分布の不均質性に基づいて地下流体流動に伴う圧力変化とトレーサー濃度変化を統一的に説明するアイディアについて、次の２点を目標としていた。
１）フィールドの実測データから考案した数学モデルを、新たな多角的視点（ミクロスケールのシミュレーション、室内実験）で検証し、再構築する。
２）これまでに開発した流体流動シミュレータをベースに、再構築した数学モデルを実装した新たな流体流動シミュレータを開発する。
このうち１）については、計画通り室内実験と数学モデルによるそのシミュレーションを行い、本研究の中心的なアイディアに関わる現象（不均質性が高い空隙分布の地下流体の流動に伴う、圧力変化とトレーサー（試薬）濃度の変化が、見掛上異なる空隙率に従う）の再現・検証に成功した。一方２）については、Discrete Fracture Networkモデルをベースとする貯留層・坑井連結シミュレータを開発した。当初は実験結果等に基づく特殊な数学モデルを従来一般的なポーラス型の貯留層シミュレータに組み込むことを想定していた。しかし検討の結果、見掛上の異なる空隙率の差は、Discrete Fracture Networkモデルによる貯留層モデルが想定する透水性の分布と、実際のそれとの乖離度を表す指標であるとのアイディアを着想したことから、同モデルを採用することとした。更にこれを発展させ、新たな地下断裂の探査手法に活用するアイディアを考案した。
これらのアイディアについては、今般基盤研究（C）として採択された令和６年度からの研究課題において更なる検証を行う予定である。
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