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超臨界二酸化炭素浸透実験装置の開発

小川 豊和*1・横山 正利*2

Carbon dioxide Capture and Storage(CCS)では,CO2を超臨界と呼ばれる状態で地下に圧入するが,超臨界状態のCO2の地中挙動を精度良く予測または監視するためには,CO2が浸透した状態での岩石物性や環境条件によるその変化を測定する必要がある。このニーズに応えられるよう,地盤の基本物性を把握し,解析に用いる信頼性の高い入力パラメータを提供できる実験技術の開発が求められている。当社では,地盤中の温度・圧力条件下で岩石の浸透率を測定できる試験装置と超臨界状態のCO2の状態を観察できる可視化装置を開発し,基本性能を確認した。今後は,弾性波速度など試料の飽和率を予測できる方法を採用し,精度良く測定するための実験技術・手法の開発を行い,CCS関連プロジェクトでの岩石物性測定および解析評価に役立てていきたい。

キーワード:  超臨界CO2,CCS,浸透率,深部塩水層,地球温暖化

*1 技術センター 土木技術研究所 地盤・岩盤研究室
*2 大成サービス(株)

Development of Permeability Test Apparatus for Supercritical CO2

Toyokazu OGAWA*1 and Masatoshi YOKOYAMA*2

In Carbon dioxide Capture and Storage (CCS), carbon dioxide is injected underground in a supercritical state. To predict and/or monitor the movement of carbon dioxide plume in the field accurately, it is necessary to measure the change in rock properties due to the fluid injection in the field temperature and pressure conditions. For the purpose of fundamental understanding of the rock mass properties, and supplying numerical analyses with reliable input data, Taisei has developed a permeability test apparatus that can inject carbon dioxide into a rock specimen under actual field conditions of temperature and pressure. Basic permeability tests performed on sandstone samples show that the apparatus works well. A pressure cell to visualize supercritical carbon dioxide has also been developed. The permeability test apparatus will be enhanced in future by adding a function of predicting carbon dioxide saturation (e.g., Vp & Vs) in the rock specimen.

Keywords:  supercritical CO2, CCS, permeability, deep saline aquifer, global warming

*1 Soil and Rock Engineering Research Section, Civil Engineering Research Institute, Technology Center
*2 Taisei Service Co., LTD