Sophistification of monitoring system for subsurface fluid flow using fluid flow electromagnetic method

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 18H01926
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 31020:Earth resource engineering, Energy sciences-related
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: Mizunaga Hideki 九州大学, 工学研究院, 准教授 (40226246)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 物理探査 / 資源探査 / 地熱探査 / 石油探査 / 資源流体の可視化 / 流体のリアルタイムモニタリング

Outline of Final Research Achievements

When resource fluids flow underground, flow currents are generated underground in response to that flow. Secondary magnetic fields induced by the flow currents are also generated. The fluid flow electromagnetic method is a method to estimate the direction of subsurface fluid flow from the electromagnetic field changes caused by such underground fluid flow.
In order to implement this method, it is necessary to measure the two-component horizontal electric field and three-component magnetic field simultaneously at the ground surface. In this study, we developed a measurement system for fluid flow electromagnetic exploration using MI sensors based on the magneto-impedance effect. In the newly developed system, the measuring device is designed to be small enough for simultaneous observation of multiple observation points and to allow long-term measurement with low power consumption.

Free Research Field

物理探査学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

流体流動電磁法は、地下の流体流動現象に着目したモニタリング物理探査法である。流体流動電磁法は、地熱流体や地下水のモニタリング、石油の強制回収(EOR)モニタリング、さらには地中に貯留した二酸化炭素のモニタリングにも応用が可能である。本研究で開発した流体流動電磁法探査の測定システムを用いることで、純国産の再生可能エネルギーである地熱エネルギーの安定利用に資することができる。また流体流動電磁法は、二酸化炭素の削減手法の一つであるCCS時の、二酸化炭素漏洩モニタリングにも応用することが可能である。さらには、地すべりなどと関連した地下水などのモニタリングにも適用可能で、防災分野での応用も期待できる。