2020 年度実施状況報告書

地下流体流動モデルとシミュレータの開発：圧力変化と移流の統一的理解を目指して

研究課題

研究課題/領域番号	20K05402
研究機関	九州大学
研究代表者	松本光央九州大学, 工学研究院, 助教 (60842060)
研究期間 (年度)	2020-04-01 – 2023-03-31
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
研究実績の概要	空隙分布の不均質性に基づく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，本研究では次の２点を目指している。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。当該年度はこのうち，１）については事前検討とテストコードの作成、実験装置の設計等の準備，２）については入出力等の汎用的な処理についてコーディングと検証を進める計画であった。しかしながら，年度始めからの新型コロナウィルス感染拡大に伴う，担当授業のオンライン化の方法の検討，教材の作成等に多くの時間を割くことを余儀なくされ，進捗は全般的に遅れ気味である。具体的な進捗としては，１）については作成したテストコードに基づいて実験装置の試作品を設計し，業者に発注して製作中である（計画の概ね70%達成）。テストコードで検討した限りでは，実験によって狙い通りの地下流体流動の状況を表す結果が得られる見通しを得ている。また２）については，コーディングに着手したが，進捗は概ね計画の30%程度に止まる。当該年度の計画の達成度としては概ね50%程度であるが，本研究に実質的に着手できた時点からの実働時間あたりの進捗としては，比較的順調と考えている。引き続き作業の効率化等に努め，計画に沿って研究を推進する。
現在までの達成度 (区分)	現在までの達成度 (区分) 4: 遅れている理由年度始めからの新型コロナウィルス感染拡大の影響により，従来対面で実施していた担当授業が全てオンライン実施となり，オンライン環境での授業方法の検討や教材の準備に極めて多くの時間を要した。特に年間を通じて担当している実験の授業のオンライン化への対応は，その可否の検討や関係者間の議論も含め，多くの負担を伴うものであった。そのため，当研究課題に充てる時間は大幅に削減せざるを得ない状況であった。
今後の研究の推進方策	率直に言って，遅れを大きく挽回する方策を見出すことはできずにいる。少なくともこれ以上の遅れの発生を防ぎ，効率的に計画の作業を進めるに尽きると考えているが，状況によっては研究期間の延長申請の可能性も視野に入れている。幸いにも，これまでにオンライン授業のノウハウは相当程度蓄積され，そのスタイルもある程度確立できたことから，今後は新型コロナウィルスの感染拡大の状況に研究の進捗が左右される程度は比較的小さくなると見込んでいる。また，2020年度後半に本格的に研究に着手できた時点からの進捗は比較的順調であると考えている。並行して取り組んでいる別の研究課題とのソースコードや実験資機材の共通化や，研究の実施場所の制約が少ないクラウドサービスの積極利用等，可能な限りの方法により作業の効率化を図る。
次年度使用額が生じた理由	年度始めからの新型コロナウィルス感染拡大に伴う，担当授業のオンライン化の方法の検討，教材の作成等に多くの時間を割くことを余儀なくされた。実質的に研究に着手できた時期が年度後半にずれ込み，また着手後も本研究に十分な時間を割けなかったため，計画した作業を十分に進めることができなかった。本研究に実質的に着手できた時点からの実働時間あたりの進捗としては，比較的順調と考えている。引き続き作業の効率化等に努め，計画に沿って研究を推進する。