超臨界二酸化炭素の岩盤内圧入効率の改善と安全性確保に関する研究

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21360446
• 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: 地球・資源システム工学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 石田 毅 京都大学, 工学系研, 教授 (10232307)
• 研究分担者: 村田 澄彦 京都大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (30273478) ; 深堀 大介 京都大学, 大学院・工学研究科, 助教 (60456803) ; 薛 自求 京都大学, 大学院・工学研究科, 講師 (90467449)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2012
• キーワード: 二酸化炭素地中貯留 / 岩盤力学 / Acoustic Emission / 微小破壊

研究概要

火力発電所などから排出される CO2(二酸化炭素)を分離回収し地中に貯留すれば,有効な地球温暖化対策となるが,そのためには,地中に圧入された CO2 の挙動を調べておく必要がある.本研究では CO2 を花崗岩に圧入して破砕する実験を行った.その結果,CO2 は粘度が小さいため,水に比べて分岐の多い 3 次元的亀裂が広い範囲に造成される傾向が見られた.このことは,シェールガスや高温岩体地熱開発などの亀裂造成に CO2 を有効に利用しつつ地中貯留を実現できる可能性を示している

研究成果

• [雑誌論文] Acoustic emission monitoring of hydraulic fracturing laboratory experiment with supercritical and liquid CO2 (2012)
  • 著者名/発表者名: Ishida,T., Aoyagi,K., Niwa,T., Chen,Y., Murata,S., Chen,Q. and Nakayama,Y.
  • 雑誌名: Geophysical Research Letters 巻: Vol. 39 ページ: L16309
  • DOI: doi:10.1029/2012GL052788,2012
• [学会発表] 二酸化炭素, 水及び油による水圧破砕実験 (2013)
  • 著者名/発表者名: 乾周平,永谷侑也,青柳和平,石田毅,奈良禎太,陳友晴,陳渠,中山芳樹:
  • 学会等名: 日本材料学会第62期学術講演会講演論文集
  • 年月日: 20130500
• [学会発表] 超臨界及び液体二酸化炭素と水, 粘度の大きな油による水圧破砕実験 (2013)
  • 著者名/発表者名: 永谷侑也・青柳和平・石田毅・奈良禎太・陳渠・中山芳樹
  • 学会等名: 第13回岩の力学国内シンポジウム講演論文集
  • 年月日: 20130100
• [学会発表] 超臨界及び液体二酸化炭素と水,粘度の大きな油による水圧破砕実験 (2012)
  • 著者名/発表者名: 永谷侑也・青柳和平・石田毅・奈良禎太・陳 渠・中山芳樹
  • 学会等名: 資源・素材学会関西支部第9回(平成24年度)若手研究者・学生のための研究発表会発概要集
  • 年月日: 20121100
• [学会発表] 超臨界二酸化炭素と水による水圧破砕実験 (2012)
  • 著者名/発表者名: 永谷侑也・青柳和平・山川彩香・石田毅・奈良禎太・村田澄彦・陳渠・中山芳樹
  • 学会等名: 資源・素材学会秋大会講演集
  • 年月日: 20120900
• [学会発表] AE monitoring of hydraulic fracturing laboratory experiment in granite with supercritical and liquid state carbon dioxide (2012)
  • 著者名/発表者名: Ishida,T., Niwa,T., Aoyagi, K., Yamakawa, A. Chen, Y., Fukahori, D.,Murata, S., Chen, Q., and Nakayama, Y
  • 学会等名: Proc. of Eurock2012 (USB)
  • 発表場所: Stockholm
  • 年月日: 20120527-30
• [学会発表] 超臨界二酸化炭素を含む粘性の異なる流体による水圧破砕試験 (2012)
  • 著者名/発表者名: 永谷侑也・青柳和平・山川彩香・石田毅・奈良禎太・村田澄彦・陳渠・中山芳樹
  • 学会等名: 資源・素材学会春季大会講演集
  • 年月日: 20120300
• [学会発表] 超臨界二酸化炭素を用いた花崗岩の水圧破砕試験で生成したクラックの観察,平成23年度資源・素材関係学協会合同秋季大会(堺) (2011)
  • 著者名/発表者名: 陳友晴・青柳和平・丹羽智哉・山川彩香・石田毅
  • 学会等名: 企画発表・一般発表(A)講演資料(地球・資源編)
  • 年月日: 20110900
• [学会発表] 超臨界及び液体状態の二酸化炭素を用いた水圧破砕試験 (2011)
  • 著者名/発表者名: 青柳和平・丹羽智哉・山川彩香・石田毅・村田澄彦・深堀大介・陳渠・中山芳樹
  • 学会等名: 資源・素材学会春季大会講演集,企画編
  • 年月日: 20110300
• [学会発表] 超臨界二酸化炭素による岩石の水圧破砕AE測定 (2010)
  • 著者名/発表者名: 資源・素材学会春季大会講演集,企画編
  • 学会等名: 平成22年度資源・素材関係学協会合同秋季大会企画発表・一般発表(A)講演資料
  • 年月日: 20100900