光ファイバー温度計を用いたメタンハイドレート層の熱物性現位置評価法の開発

• 研究課題/領域番号: 24656543
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 地球・資源システム工学
• 研究機関: 秋田大学 (2013-2014); 九州大学 (2012)
• 研究代表者: 藤井 光 秋田大学, その他部局等, 教授 (80332526)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2014年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2013年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2012年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
• キーワード: メタンハイドレート / 熱伝導率 / フィールド試験 / サーマルレスポンス試験 / 地中熱利用 / 地層評価 / 数値シミュレーション

研究成果の概要

メタンハイドレート開発シミュレータの精度の向上には，入力する熱物性値の正確さが重要である。地層の熱伝導率の値は通常コア分析により決定されているがこの方法では高コストであるだけでなく，コア運搬時にMHが分解するためデータの質保証が難しい。そこで，本研究ではMH生産挙動予測の精度向上を目指して，MH層における熱伝導率分布の原位置測定法を確立させるため室内実験，フィールド試験解析および数値シミュレーションモデルの開発を行った。

研究成果

• [雑誌論文] Assessment of development potential of ground-coupled heat pump system in Tsugaru Plain，Japan (2015)
  • 著者名/発表者名: Shrestha, G., Uchida, Y., Yoshioka, M., Fujii, H., Ioka, S.
  • 雑誌名: Renewable Energy 巻: 76 ページ: 249-257
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of water injection into a ground heat exchanger drilled in a low-λ formation (2015)
  • 著者名/発表者名: Fujii, H., Kosukegawa, H., Onishi, K.
  • 雑誌名: Proc. World Geothermal Congress 2015 巻: DVDによる発行
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Development of thermal response test device with automatic control system (2015)
  • 著者名/発表者名: Kosukagawa, H., Fujii, H.
  • 雑誌名: Proc. World Geothermal Congress 2015 巻: DVDによる発行
  • 査読あり
• [雑誌論文] Performance expectation of a geothermal heat pump system using a numerical model (2015)
  • 著者名/発表者名: Shim, B.O., Park, H.E., Lee, C., Fujii, H.
  • 雑誌名: Proc. World Geothermal Congress 2015 巻: DVDによる発行
  • 査読あり
• [雑誌論文] 帯水層蓄熱システムのフィールド試験と数値モデリング (2014)
  • 著者名/発表者名: 藤井光・前原隆広・桂木聖彦
  • 雑誌名: 日本地熱学会誌 巻: 36 ページ: 109-120
  • NAID: 130004756361
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Enhancement of Heat Exchange Capacity of Ground Heat Exchangers by Injecting Water into Wells (2014)
  • 著者名/発表者名: Inoue, Y., Itoi, R., Chou, N., Okubo, H., Fujii, H.
  • 雑誌名: Proc. Stanford Geothermal Workshop 2014 巻: なし
• [雑誌論文] Performance of a drainage trench employed as ground heat exchanger (2014)
  • 著者名/発表者名: Bottarelli, M., Fujii, H., Di Federico, V.
  • 雑誌名: Proc. 15th International Heat Transfer Conference 巻: なし
  • 査読あり
• [雑誌論文] Improvement of the capacity of ground heat exchangers by water injection (2013)
  • 著者名/発表者名: Fujii, H., Komaniwa, Y., Onishi, K., Chou, N.
  • 雑誌名: Geothermal Resources Council Transactions 巻: 37 ページ: 589-594
  • 査読あり
• [雑誌論文] 青森県における地盤の見かけ熱伝導率 (2013)
  • 著者名/発表者名: 井岡聖一郎・村岡洋文・南條宏肇・藤井 光・坂本隼人，長内利夫
  • 雑誌名: 日本地熱学会誌 巻: 35 ページ: 105-110
  • NAID: 10031186377
  • 査読あり
• [雑誌論文] 垂直型地中熱交換井への注水が熱交換能力に与える影響に関してのフィールド試験による検討 (2013)
  • 著者名/発表者名: 駒庭義人・藤井 光・前原隆広・長 直勝
  • 雑誌名: 日本地熱学会誌 巻: 35 ページ: 137-148
  • NAID: 10031203739
• [雑誌論文] Numerical simulation and sensitivity study of double-layer Slinky-coil horizontal ground heat (2013)
  • 著者名/発表者名: Fujii, H., Yamasaki, S., Maehara, T., Ishikami, T.,
  • 雑誌名: Geothermics 巻: 48 ページ: 61-68
  • DOI: 10.1016/j.geothermics.2013.02.006
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of Water-dissolved Gas in Nishikambara Gas Field and Calculation of Land Subsidence Induced by Water Pumping (2013)
  • 著者名/発表者名: Higuma, T., Fujii, H., Horikawa, K.
  • 雑誌名: Proc. SPE Middle East Unconventional Gas Conference and Exhibition, SPE163965, 巻: なし ページ: 1403-1407
• [雑誌論文] Numerical modeling of Slinky-coil horizontal heat exchangers considering snow coverage effects (2013)
  • 著者名/発表者名: Fujii, H., Yamasaki, S., Maehara, T.
  • 雑誌名: Proc. Stanford Geothermal Workshop 2013 巻: なし ページ: 1378-1383
• [雑誌論文] 垂直型地中熱交換井における地下水のクロスフローが熱交換量に及ぼす影響の評価 (2012)
  • 著者名/発表者名: 藤井光・駒庭義人・井岡聖一郎・渡部敦史・井上陽平
  • 雑誌名: 日本地熱学会誌 巻: 34 ページ: 175-183
  • NAID: 10031131751
  • 査読あり
• [雑誌論文] 2層構造を導入した直管式及びSlinky-coil式水平型地中熱交換器のフィールド試験 (2012)
  • 著者名/発表者名: 藤井 光・駒庭義人・石上 孝・長 直勝・大島和夫・谷口聡子
  • 雑誌名: 日本地熱学会誌 巻: 34 ページ: 37-46
  • NAID: 10030437270
  • 査読あり
• [学会発表] 雨水貯水地下タンクを利用した開放型の地中熱ヒートポンプシステム (2014)
  • 著者名/発表者名: 浅井 寛明，糸井龍一，田中俊昭，松尾 憲親，河野新司，藤井 光
  • 学会等名: 日本地熱学会秋季講演会
  • 発表場所: 弘前市
  • 年月日: 2014-10-29
• [学会発表] 熱負荷自動調整機能を備えたサーマルレスポンス試験装置の開発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 小助川洋幸，藤井 光
  • 学会等名: 日本地熱学会秋季講演会
  • 発表場所: 弘前市
  • 年月日: 2014-10-29
• [学会発表] 浅層地盤の地中熱利用における環境影響評価 (2014)
  • 著者名/発表者名: 井岡 聖一郎，藤井 光，村岡 洋文，三上 綾，鈴木 陽大，加藤 和貴，松田 雅司
  • 学会等名: 日本地熱学会秋季講演会
  • 発表場所: 弘前市
  • 年月日: 2014-10-29
• [学会発表] 秋田平野における地中熱利用適地マップの作成 (2014)
  • 著者名/発表者名: 池田 栞，藤井 光，内田 洋平，吉岡 真弓
  • 学会等名: 日本地熱学会秋季講演会
  • 発表場所: 弘前市
  • 年月日: 2014-10-29
• [学会発表] Performance of a drainage trench employed as ground heat exchanger (2014)
  • 著者名/発表者名: Bottarelli, M., Fujii, H., Di Federico, V.
  • 学会等名: 15th International Heat Transfer Conference
  • 発表場所: 京都市
  • 年月日: 2014-08-13
• [学会発表] 帯水層蓄熱冷暖房システムにおける数値モデルの構築及び最適稼動シナリオの検討 (2013)
  • 著者名/発表者名: 前原 隆広,藤井 光,糸井 龍一,山谷 睦,内田 洋平,吉岡 真弓
  • 学会等名: 日本地熱学会秋季講演会
  • 発表場所: 千葉市
• [学会発表] 垂直型地中熱交換器への注水による熱交換能力への影響 (2013)
  • 著者名/発表者名: 井上 陽平,糸井 龍一,長 直勝,大久保 博晃,藤井 光
  • 学会等名: 日本地熱学会秋季講演会
  • 発表場所: 千葉市
• [学会発表] 地中熱利用を目的とした地下水流動・熱輸送モデル構築のための温泉データ・TRT結果の利活用 (2013)
  • 著者名/発表者名: シュレスタ ガウラブ,内田 洋平,吉岡 真弓,藤井 光,井岡 聖一郎
  • 学会等名: 日本地熱学会秋季講演会
  • 発表場所: 千葉市
• [学会発表] Effects of injecting water into the wel1 0n heat exchange rates on vertical ground heat exchangers (2013)
  • 著者名/発表者名: Inoue, Y., Itoi, R., Chou, N., Okubo, H. , Chou, N., Fujii, H.
  • 学会等名: Int. Symposium on Earth Science & Technology 2013
  • 発表場所: 福岡市
• [学会発表] Numerical modeling of aquifer thermal energy storage system for Optima1 operation scenario (2013)
  • 著者名/発表者名: Maehara, T., Fujii, H., Itoi, R., Yamaya, M., Uchida, Y., Yoshioka, M.
  • 学会等名: Int. Symposium on Earth Science & Technology 2013
  • 発表場所: 福岡市
• [学会発表] Development of Water-dissolved Gas in Nishikambara Gas Field and Calculation of Land Subsidence Induced by Water Pumping (2013)
  • 著者名/発表者名: Higuma, T., Fujii, H., Horikawa, K.
  • 学会等名: SPE Middle East Unconventional Gas Conference and Exhibition
  • 発表場所: オマーン，マスカット
• [学会発表] 秋田平野における帯水層蓄熱冷暖房システムの適地評価 (2012)
  • 著者名/発表者名: 吉岡 真弓，内田 洋平，藤井 光，山谷 睦
  • 学会等名: 日本地熱学会
  • 発表場所: 秋田県湯沢市
• [学会発表] 直管式水平型地中熱交換器のフィールド試験及び数値シミュレーション (2012)
  • 著者名/発表者名: 前原 隆広，藤井 光，駒庭 義人，長 直勝，石上 孝
  • 学会等名: 日本地熱学会
  • 発表場所: 秋田県湯沢市
• [学会発表] 東新潟水溶性天然ガス田主力貯留層の数値モデリング (2012)
  • 著者名/発表者名: 稲垣陽大，藤井 光，加藤是威，満田信一
  • 学会等名: 日本地下水学会
  • 発表場所: 鹿児島市
• [学会発表] 帯水層間の地下水流れを伴う地中熱交換井の熱交換能力の評価 (2012)
  • 著者名/発表者名: 井上陽平，藤井 光，駒庭義人，井岡聖一郎
  • 学会等名: 日本地下水学会
  • 発表場所: 鹿児島市
• [図書] 地熱エネルギーハンドブック (2014)
  • 著者名/発表者名: 分担執筆(藤井光を含む46名)
  • 総ページ数: 923
  • 出版者: オーム社
• [図書] 水文環境図No.7，熊本平野 (2014)
  • 著者名/発表者名: 井川怜欧，小野昌彦，利部慎，吉岡真弓，内田洋平，嶋田純，藤井光，野本卓
  • 出版者: 産業技術総合研究所 地質調査総合センター
• [図書] 地熱エネルギーハンドブック (2014)
  • 著者名/発表者名: 安達正畝,有木和春,石上孝,石戸経士,夘城佐登志,内田利弘,内田洋平,江原幸雄,大里和己,海江田秀志,葛隆生,金子正彦,鎌田邦一,川副聖規,菅野勉,北尾浩治,窪田ひろみ,後藤弘樹,齊藤象二郎,阪口圭一,笹田政克,佐藤真丈,島田寛一,島田邦明,上滝尚史,田口幸洋,田篭功一,鴇田洋行,中田晴弥,中西繁隆,長野克則,成田樹昭,藤井光,吉岡真弓,その他
  • 総ページ数: 923
  • 出版者: オーム社