資源開発技術／開発機械／岩盤工学

[1K0107-11-05] SPH法を用いた多孔質体内を流動する流体と微小固体粒子の三次元数値実験

○益邑 遼¹、三ヶ田 均¹、武川 順一¹ (1. 京都大学)

司会：濱中 晃弘（九州大学）

キーワード：出砂現象、SPH法、数値シミュレーション

石油、天然ガス開発の分野における問題のひとつに出砂現象がある。これは、地下流体の生産に伴う岩石破壊によって生じる微小な砂粒子が流体とともに坑井に流入することで，坑井を閉塞させたり，坑井内部を損傷させたりするなどの問題を発生させるものである。これまでに，著者らの研究グループはSPH法による数値実験をおこない，この問題の発生メカニズムについての研究をおこなってきたが，それらの実験は2次元での数値シミュレーションに限られていた。特に，流体中を流動する微粒子による流路の閉塞現象は，3次元的な孔隙形状とそこを流れる固液混相流を考えることは重要である。

そこで本研究では、これまでの数値実験を3次元に拡張し，流体中を流動する微粒子が流体流動特性（透水性など）に及ぼす影響を調べた。その結果，微粒子の存在により流体の流動特性は大きく変化することが確認された。