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格子ボルツマン法とGPGPUを用いた大規模計算による多孔質岩石内の複雑流動の解明

研究課題

研究課題/領域番号 26887028
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分補助金
研究分野 気象・海洋物理・陸水学
研究機関九州大学

研究代表者

Jiang Fei (JIANG Fei)  九州大学, カーボンニュートラル・エネルギー国際研究所, 学術研究員 (60734358)

研究期間 (年度) 2014-08-29 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2015年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2014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貯留 / 多孔質媒体シミュレーション / 流体計算 / デジタルロック / 流体シミュレーション / 陸水学
研究成果の概要

本研究では最新の並列計算技術GPGPUを駆使し、ミクロ流動シミュレーション手法として有望な格子ボルツマン法を高効率化にし、超大規模計算に対応できるポアスケール二相流シミュレーターを開発した。このシミュレーターをベースにデジタルロック手法を構築し、CO2地下貯留における超臨界CO2の岩石空隙内の挙動を調べた。計算した結果を基づき、CO2貯留のメカニズム解明、貯留量最適化または安全性評価に有力な情報を提供することができた。

報告書

(3件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 4件)

  • [雑誌論文] Numerical investigations on the effect of initial state CO2 topology on capillary trapping efficiency2016

    • 著者名/発表者名
      F. Jiang, T. Tsuji
    • 雑誌名

      International Journal of Greenhouse Gas Control

      巻: 49 ページ: 179-191

    • DOI

      10.1016/j.ijggc.2016.03.006

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Characterization of immiscible fluid displacement processes with various capillary numbers and viscosity ratios in 3D natural sandstone2016

    • 著者名/発表者名
      T. Tsuji, F. Jiang, K. Christensen
    • 雑誌名

      Advances in Water Resources

      巻: 印刷中 ページ: 3-15

    • DOI

      10.1016/j.advwatres.2016.03.005

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Impact of interfacial tension on residual CO2 clusters in porous sandstone2015

    • 著者名/発表者名
      Fei Jiang and Takeshi Tsuji
    • 雑誌名

      Water Resources Research

      巻: 51 号: 3 ページ: 1-13

    • DOI

      10.1002/2014wr016070

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Changes in pore geometry and relative permeability caused by carbonate precipitation in porous media2014

    • 著者名/発表者名
      Fei Jiang and Takeshi Tsuji
    • 雑誌名

      PHYSICAL REVIEW E

      巻: 90 号: 5 ページ: 053306-053306

    • DOI

      10.1103/physreve.90.053306

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Investigations of the impact of wettability heterogeneity on trapping and relative permeability using pore-scale simulations2015

    • 著者名/発表者名
      Fei Jiang, Takeshi Tsuji
    • 学会等名
      AGU Fall Meeting
    • 発表場所
      San Francisco, USA
    • 年月日
      2015-12-14
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Influence of reservoir conditions on multiphase flow in natural sandstone using lattice Boltzmann simulation: Investigation of suitable conditions in CCS and EOR2015

    • 著者名/発表者名
      T.Tsuji, F. Jiang, and K. Christensen
    • 学会等名
      AGU Fall Meeting
    • 発表場所
      San Francisco, USA
    • 年月日
      2015-12-14
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Investigations on Relationship between Initial and Residual Saturation by Lattice Boltzmann Simulations2015

    • 著者名/発表者名
      Fei Jiang, Takeshi Tsuji
    • 学会等名
      7th International Conference on Porous Media & Annual Meeting
    • 発表場所
      Padova, Italy
    • 年月日
      2015-05-18
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Influence of reservoir conditions upon multiphase fluid displacement patterns within natural sandstone2015

    • 著者名/発表者名
      T.Tsuji, F. Jiang, and K. Christensen
    • 学会等名
      7th International Conference on Porous Media & Annual Meeting
    • 発表場所
      Padova, Italy
    • 年月日
      2015-05-18
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Interfacial tension effect on cluster size distributions for residual trapping of CO2 in sandstones2014

    • 著者名/発表者名
      Fei Jiang
    • 学会等名
      GHGT 12
    • 発表場所
      Austin US
    • 年月日
      2014-10-06 – 2014-10-09
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2014-09-09   更新日: 2017-05-10  

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