石炭のクリートネットワークにおける流体流動の解明とCO_2-ECBM/Sへの応用

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23686129
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 地球・資源システム工学
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 渡邉 則昭 東北大学, 大学院・環境科学研究科, 助教 (60466539)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2012
• キーワード: 資源開発工学 / 流体 / 二酸化炭素排出削減 / フラクチャー / 二相流

研究概要

本研究では、CO2-ECBM/Sへの応用を念頭に、石炭のクリート(き裂)ネットワークにおける二相流体流動特性を解明することを目的とした。上下面がかみ合ったき裂に対する封圧下二相流動実験を実施し、相対浸透率の顕著な毛管圧依存性を明らかにした。また、き裂開口幅分布を用いた二相流動モデル解析を実施し、どの既存モデルとも異なる相対浸透率曲線を得た。今後、より広範な条件での二相流動特性に関する研究の必要性が明らかになった。

研究成果

• [雑誌論文] GeoFlow: A novel model simulator for prediction of the 3-D channeling flow in a rock fracture network (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Ishibashi, N. Watanabe, N. Hirano, A. Okamoto, N. Tsuchiya
  • 雑誌名: Water Resources Research 巻: 48 ページ: W07601
  • DOI: DOI:10.1029/2011WR011226
  • 査読あり
• [雑誌論文] Geologic core holder with a CFR PEEK body for theX-ray CT based numerical analysis of fracture flow under confining pressure (2012)
  • 著者名/発表者名: N. Watanabe, T. Ishibashi, N. Tsuchiya, Y. Ohsaki, T. Tamagawa, Y. Tsuchiya, H. Okabe, H. Ito
  • 雑誌名: Rock Mechanics and Rock Engineering 巻: 46(2) ページ: 413-418
  • DOI: DOI:10.1007/s00603-012-0311-5
  • 査読あり
• [雑誌論文] Relative permeability measurement and numerical modeling of two-phase flow through variable aperture fracture in granite under confining pressure (2012)
  • 著者名/発表者名: N. Watanabe, K. Sakurai, T. Ishibashi, N. Tsuchiya
  • 雑誌名: Geothermal Resources Council Transactions 巻: 36 ページ: 583-587
  • URL: https://www.geothermal-library.org/ index.php?mode=pubs&action=view&rec ord=1030285
  • 査読あり
• [雑誌論文] Upgrading of aperture model based on surfacegeometry of natural fracture for evaluating channeling flow (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Ishibashi, N. Watanabe, N. Hirano, A. Okamoto, N. Tsuchiya
  • 雑誌名: Geothermal Resources Council Transactions 巻: 36 ページ: 481-486
  • URL: https://www.geothermal-library. Org/index.php?mode=pubs&action=view&record=1030268
  • 査読あり
• [雑誌論文] Impact of 3D channeling flow on well productivity in the Yufutsu oil/gas field (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Ishibashi, N. Watanabe, N. Hirano,A. Okamoto, N. Tsuchiya, T. Tamagawa
  • 雑誌名: Proceedings of the 18th Formation Evaluation Symposium of Japan
• [雑誌論文] Experimental and numerical investigation of two-phase flow in a rock fracture under confining pressure (2012)
  • 著者名/発表者名: N. Watanabe, K. Sakurai, T. Ishibashi, N. Tsuchiya
  • 雑誌名: Proceedings of the 18th Formation Evaluation Symposium of Japan
• [雑誌論文] Experimental and numerical evaluation of channeling flow in fractured type ofgeothermal reservoir (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Ishibashi, N. Watanabe, N. Hirano, A. Okamoto, N. Tsuchiya
  • 雑誌名: Proceedings of Thirty-Seventh Workshop on Geothermal Reservoir Engineering ページ: 759-766
• [学会発表] Field-scale fluid flow analysis by a novel fracture network model simulator, GeoFlow (2013)
  • 著者名/発表者名: N. Watanabe, T. Ishibashi, T. Tamagawa, N. Tsuchiya
  • 学会等名: 10th International Workshop on WATER DYNAMICS & ICDP Japan Beyond-Brittle Project
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2013-03-14
• [学会発表] Challenging to analysis of 3-Dchanneling flow through fractured type of reservoir by GeoFlow (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Ishibashi, N. Watanabe, T. Tamagawa, N. Hirano, A. Okamoto, N, Tsuchiya
  • 学会等名: 10th International Workshop on WATER DYNAMICS & ICDP Japan Beyond-Brittle Project
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2013-03-12
• [学会発表] Relative permeability measurement and numerical modeling of two-phase flow through fracture in granite under confining pressure (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Sakurai, N. Watanabe, T. Ishibashi, T. Tamagawa, N. Hirano, A. Okamoto, N, Tsuchiya
  • 学会等名: 10th International Workshop on WATER DYNAMICS & ICDP Japan Beyond-Brittle Project
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2013-03-12
• [学会発表] 実験および数値解析による封圧下花崗岩き裂における非混和二相流動特性の解明 (2012)
  • 著者名/発表者名: 櫻井圭介、渡邉則昭、石橋琢也、土屋範芳
  • 学会等名: 日本地熱学会平成24年学術講演会
  • 発表場所: 秋田
  • 年月日: 2012-10-25
• [学会発表] GeoFlowによるマルチスケールフラクチャーネットワークの流体流動特性の評価と予測 (2012)
  • 著者名/発表者名: 石橋琢也、渡邉則昭、玉川哲也、平野伸夫、岡本敦、土屋範芳
  • 学会等名: 日本地熱学会平成24年学術講演会
  • 発表場所: 秋田
  • 年月日: 2012-10-24
• [学会発表] き裂系における地殻流体の流動、資源・素材学会東北支部 (2012)
  • 著者名/発表者名: 石橋琢也、渡邉則昭、玉川哲也、デレックエルスワース土屋範芳
  • 学会等名: 第5回若手の会
  • 発表場所: 秋田
  • 年月日: 2012-10-12
• [学会発表] 実験および数値解析による封圧下花崗岩き裂中の二相流動特性の解明 (2012)
  • 著者名/発表者名: 櫻井圭介、渡邉則昭、石橋琢也、土屋範芳
  • 学会等名: 資源・素材学会東北支部第5回若手の会
  • 発表場所: 秋田
  • 年月日: 2012-10-12
• [学会発表] Relative permeability measurement and numerical modeling of two-phase flow through variable aperture fracture in granite under confining pressure (2012)
  • 著者名/発表者名: N. Watanabe, K. Sakurai, T. Ishibashi, N. Tsuchiya
  • 学会等名: 2012 GeothermalResources Council Annual Meeting
  • 発表場所: リノ, 米国
  • 年月日: 2012-10-02
• [学会発表] Upgrading of aperture model based on surface geometry of natural fracture for evaluating channeling flow (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Ishibashi, N. Watanabe, N. Hirano, A. Okamot, N. Tsuchiya
  • 学会等名: 2012Geothermal Resources Council AnnualMeeting
  • 発表場所: リノ, 米国
  • 年月日: 2012-10-02
• [学会発表] Experimental and numerical investigation of two-phase flow in a fracture under confining pressure (2012)
  • 著者名/発表者名: N. Watanabe, K. Sakurai, T. Ishibashi, N. Tsuchiya
  • 学会等名: The 18th Formation Evaluation Symposium of Japan
  • 発表場所: 千葉
  • 年月日: 2012-09-27
• [学会発表] Impact of 3D channeling flow on well productivity in the Yufutsu oil/gas field (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Ishibashi, N. Watanabe, N. Hirano, A. Okamoto, N. Tsuchiya
  • 学会等名: The 18th Formation Evaluation Symposium of Japan
  • 発表場所: 千葉
  • 年月日: 2012-09-27
• [学会発表] 封圧下のフラクチャーにおける二成分二相流に関する相対浸透率測定および数値モデリング (2012)
  • 著者名/発表者名: 渡邉則昭、櫻井圭介、石橋琢也、土屋範芳
  • 学会等名: 平成24年度石油技術協会春季講演会
  • 発表場所: 秋田
  • 年月日: 2012-06-06
• [学会発表] GeoFlowによるマルチスケールフラクチャーネットワークの流体流動特性の評価と予測 (2012)
  • 著者名/発表者名: 石橋琢也、渡邉則昭、平野伸夫、岡本敦、土屋範芳
  • 学会等名: 平成24年度石油技術協会春季講演会
  • 発表場所: 秋田
  • 年月日: 2012-06-06
• [学会発表] X-ray CT imaging and hydrologic characterization of fractured core samples under stress (2012)
  • 著者名/発表者名: N. Watanabe, H. Ito
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合 2012 年大会
  • 発表場所: 千葉
  • 年月日: 2012-05-24
• [学会発表] Experimental and numerical evaluation of channeling flow in fractured type of geothermal reservoir (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Ishibashi, N. Watanabe, N. Hirano,A. Okamoto, N. Tsuchiya
  • 学会等名: Thirty-Seventh Workshop on Geothermal Reservoir Engineering
  • 発表場所: スタンフォード, 米国
  • 年月日: 2012-01-31