残留ガストラップによる安定型CO2地下貯留法の開発

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21310053
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 環境技術・環境材料
• 研究機関: 東京工業大学 (2012); 徳島大学 (2009-2011)
• 研究代表者: 末包 哲也 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 教授 (30262314)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2012
• キーワード: 環境保全技術

研究概要

温暖化の防止を目的としてCO_2地下貯留が提案されている.最初,CO_2は塩水で満たされている多孔質岩石中を浸透する.この過程は毛管力,浮力,粘性せん断力に強い影響を受ける.次に,CO_2は再び塩水で浸透されるが,一部のCO_2は毛管力により岩石多孔質中にトラップされる.さらに,岩石中にトラップされたCO_2の気泡は徐々に塩水中へ溶解していく.溶解により重くなった塩水は貯留層スケールで自然対流を開始する.本研究ではこれらの一連のプロセスをモデル化するためにX線CT装置を用いた空隙スケール計測を行った.CO_2の長期挙動予測を可能にするモデル化を行った.

研究成果

• [雑誌論文] In-situ capillary trapping of CO_2 by means of co-injection (2011)
  • 著者名/発表者名: Zhou, N., Suekane, T., Hosokawa, T., Inaoka, S., Wang, Q.
  • 雑誌名: Transport in Porous Media 巻: Vol.90, No.2 ページ: 575-587
  • DOI: DOI:10.1007/s11242-011-9800-3
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pore-Scale visualization of gas trapping in porous media by X-ray CT scanning (2010)
  • 著者名/発表者名: Zhou, N., Matsumoto, T., Hosokawa, T., Suekane, T.
  • 雑誌名: Flow Measurement and Instrumentation 巻: Vol.21 ページ: 262-267
  • DOI: DOI:10.1016/j.flowmeasinst.2010.05.002
  • 査読あり
• [雑誌論文] Direct observation of gas bubbles trapped in sandy porous media (2010)
  • 著者名/発表者名: Suekane, T., Zhou, N., Hosokawa, T., Matsumoto, T.
  • 雑誌名: Transport in Porous Media 巻: Vol.82,No.1 ページ: 111-122
  • DOI: DOI:10.1007/s11242-009-9439-5
  • 査読あり
• [学会発表] Gas injection in a water saturated porous medium: effect of capillarity, buoyancy, and viscosity ratio (2012)
  • 著者名/発表者名: Suekane, T., Okada, K.
  • 学会等名: 11th International Conference on Greenhouse Gas Control Technologies
  • 発表場所: Kyoto, Japan
  • 年月日: 20121118-22
• [学会発表] Numerical study of the effect of pore geometry on non-wetting phase trapping in porous media (2012)
  • 著者名/発表者名: Zhou, N., Yang, J., Takehana, K., Suekane,T., Wang, Q.
  • 学会等名: 7th International Symposium on Multiphase Flow, Heat Mass Transfer and Energy Conversion (ISMF2012)
  • 発表場所: Xi'an, China
  • 年月日: 20121026-30
• [学会発表] The influence of pore space geometry on residual carbon dioxide trapping (2012)
  • 著者名/発表者名: Pentland, C., Okada, K., Suekane, T.,Iglauer, S.
  • 学会等名: 2012 SPE Asia Pacific Oil & Gas Conference and Exhibition, 2012 APOGCE
  • 発表場所: Perth, Australia
  • 年月日: 20121022-24
• [学会発表] Natural convection of miscible two phases due to density difference in saturated porous media (2012)
  • 著者名/発表者名: Suekane, T., Kitani, T., Kusano, K., Deguchi,Y.
  • 学会等名: 4th International Conference on Porous Media and Its Applications in Science and Engineering, ICPM4
  • 発表場所: Potsdam, Germany
  • 年月日: 20120617-22
• [学会発表] Application of X-ray CT scanning to the measurement of CO_2 migration and dissolution in geological storage (2011)
  • 著者名/発表者名: Suekane, T.
  • 学会等名: International Workshop on X-ray CT Visualization for Socio-Cultural & Engineering Environmental Material
  • 発表場所: Kumamoto University, Kumamoto invited
  • 年月日: 20111207-08
• [学会発表] Trapping mechanisms of CO_2 in geological formations (2011)
  • 著者名/発表者名: Suekane, T.
  • 学会等名: 2011 International Workshop on Heat Transfer Advances for Energy Conservation and Pollution Control
  • 発表場所: Xi'an, China invited-keynote
  • 年月日: 20111017-20
• [学会発表] Capillary trapping of carbon dioxide storage in geological formations (2011)
  • 著者名/発表者名: Zhou, N., Suekane, T., Hosokawa, T., Nguyen, H.T., Wang, Q.W.
  • 学会等名: 2011 International Workshop on Heat Transfer Advances for Energy Conservation and Pollution Control
  • 発表場所: Xi'an, China
  • 年月日: 20111017-20
• [学会発表] Pore scale imaging of supercritical CO_2 trapped by capillarity in porous media (2011)
  • 著者名/発表者名: Suekane, T., Okada, K.
  • 学会等名: 4th International Workshop on Process Tomography
  • 発表場所: Chenghu, China
  • 年月日: 20110921-22
• [学会発表] Mechanisms of capillary trapping of CO_2 at pore scale (2011)
  • 著者名/発表者名: Suekane, T
  • 学会等名: the 2nd International Environment Forum for CCS
  • 発表場所: Seoul, Korea invited
  • 年月日: 20110704-05
• [学会発表] Capillary trapping of supercritical CO_2 in porous media at the pore scale (2011)
  • 著者名/発表者名: Suekane, T., Izumi, T., Okada, K.
  • 学会等名: 6th International Conference on Computational and Experimental Methods in Multiphase and Complex Flow
  • 発表場所: Kos, Greece
  • 年月日: 20110615-17
• [学会発表] Application of X-ray CT scanning to the measurement of pore-scale trapping and migration in CO_2 geological storage (2010)
  • 著者名/発表者名: Suekane, T.
  • 学会等名: International Workshop on X-ray CT Visualization for Socio-Cultural & Engineering Environmental Material
  • 発表場所: Kumamoto University, Kumamoto, invited
  • 年月日: 20101118-19
• [学会発表] Maximization of capillary trapping ratio to injected CO_2 by means of co-injection, Energy Procedia (2010)
  • 著者名/発表者名: Suekane, T., Zhou, N., Hosokawa, T.
  • 学会等名: 10th International Conference on Greenhouse Gas Control Technologies GHGT-10
  • 発表場所: Amsterdam, Netherlands
  • 年月日: 20100919-23
• [学会発表] Experimental study of capillarity trapping on the pore scale for various sandstone cores, Energy Procedia (2010)
  • 著者名/発表者名: Zhou, N., Hosokawa, T., Suekane, T., Wang, Q.W.
  • 学会等名: 10th International Conference on Greenhouse Gas Control Technologies GHGT-10
  • 発表場所: Amsterdam, Netherlands
  • 年月日: 20100919-23
• [学会発表] Experimental and numerical investigation of gas trapping by capillarity in CO_2 geological storage (2010)
  • 著者名/発表者名: Zhou, N., Hosokawa, T., Matsuda, M.,Suekane, T., Wang, Q.W
  • 学会等名: International Conference on Applied Energy
  • 発表場所: Singapore, Singapore
  • 年月日: 20100421-23
• [学会発表] Mechanism of residual gas trapping from a microscopic viewpoint (2010)
  • 著者名/発表者名: Suekane, T
  • 学会等名: UK-Japan Workshop on Environmental Impact Assessment of Carbon Storage
  • 発表場所: British EmbassyTokyo
  • 年月日: 20100112-13
• [学会発表] Current our understandings on global warming and the carbon dioxide capture and storage as a mitigation option (2009)
  • 著者名/発表者名: Suekane, T
  • 学会等名: Summer Course, Xi'an Jiaotong University
  • 発表場所: Xi'an, China, invited
  • 年月日: 20090818-19
• [図書] InComputational Methods in Multiphase Flow VI, (ed.) AA. Mammoli, CA. Brebbia, WIT-Press (2011)
  • 著者名/発表者名: Suekane, T., Izumi, T., Okada, K
  • 総ページ数: 311-320
  • 出版者: Capillary trapping of supercritical CO_2 in porous media at the pore scale
• [図書] InComputational Methods in Multiphase Flow VI, (ed.) AA. Mammoli, CA. Brebbia, WIT-Press (2011)
  • 著者名/発表者名: Suekane, T., Izumi, T., Okada, K.
  • 総ページ数: 311-320
  • 出版者: Capillary trapping of supercritical CO_2 in porous media at the pore scale