| 研究課題/領域番号 |
25630413
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| 研究機関 | 愛媛大学 |
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研究代表者 |
安原 英明 愛媛大学, 理工学研究科, 准教授 (70432797)
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| 研究期間 (年度) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| キーワード | プロパント / 続成作用 / 透水特性 |
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| 研究実績の概要 |
本研究では，水圧破砕時のプロパントの透水特性評価を実施した．プロパントのみである粒状供試体とプロパントを幌延泥岩で挟んだ岩石挟持供試体を対象とし拘束圧・温度を制御した環境の下，透水試験を実施し透水性の経時変化を観察した．また，透水試験中に透過水を採取し，物質濃度を測定することで鉱物の溶解量を評価した．鉱物分析では，粒状供試体のCARBOLITEを用いて鉱物組成の変化を実験前後で比較した．さらに，プロパントの微視構造観察を実施しプロパント表面の実験前後における変化と，実験後の幌延泥岩の亀裂表面を観察した．最後にレーザー変位計を用いて亀裂表面形状を測定し，詳細に観察を行った．
透水試験では透水性の経時変化を観察した．粒状体透水試験では，20 °C条件で透過率の変化は確認できなかったが，温度を90 °Cに上昇させると透過率が減少した．これは，加温によりCARBOLITEの体積が膨張し，粒子の格子構造が密になったためであると考えられる．そして，20 °C条件および90 °C条件での透過率がほぼ定常値を示していることから，プロパントの性能は100日程度で変化しないことが判明した．また，岩石挟持供試体では，20 °C条件および90 °C条件での透過率減少が確認された．これは，CARBOLITE粒子が泥岩実部へ徐々に貫入したことによる亀裂開口幅の閉塞が要因であると考えられる．
微視構造観察では，透水試験で用いたCARBOLITE，Ottawa sandおよび泥岩を観察した．粒状体透水試験後のCARBOLITEは，滑らかな面が多く観察できた．また，岩石挟持供試体に用いたCARBOLITE，Ottawa sandの表面には，泥岩から溶解した鉱物が二次鉱物として粒子表面に再沈殿していた．このことから，二次鉱物の沈殿が流路を妨げる要因となり透過率低下に寄与したと推察できる．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
H26年度は，H25年度の懸案事項であった実験結果の再現性の確認を行い，実験の妥当性を確認した．また，異なる実験条件で実験を実施することができた．H27年度は，解析モデルの拡張を実施する予定である．
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| 今後の研究の推進方策 |
H27年度は，引き続き異なる実験条件でプロパンとの透水試験を実施し，実験結果の獲得を行う．また，実験結果のメカニズムを評価する解析モデルを拡張し，実験結果の再現解析を実施する．
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| 次年度使用額が生じた理由 |
購入予定の試薬をH26年度中に購入しなくて良くなったため．
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| 次年度使用額の使用計画 |
H27年度早い段階で購入するとともに，H27年度予算を予定通り使用する．
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