ゼロエミッション社会構築にむけたCCS/CCUS技術開発

[1K0101-10-01] CO₂地中貯留に関連した軟岩の変形と浸透率の関係解明に関する研究

○藤井 孝志¹、及川 寧己¹、雷 興林¹ (1. 国立研究開発法人　産業技術総合研究所)

司会：菅井裕一（九州大学）

キーワード：CO2、地中貯留、軟岩、変形、浸透率

CO₂地中貯留において、CO₂等の流体圧入に伴い、貯留層やその周辺岩盤の応力場に変化を生じることで、岩盤中のき裂や微小な断層が進展し、やがては一旦貯留されたCO₂がキャップロックから漏出することが予想されている。CO₂地中貯留で対象となるキャップロックや貯留層は、主に泥岩、頁岩、砂岩等の軟岩である。しかしながら、軟岩中のき裂や微小な断層は、現在の物理探査では検知が不可能なほどきわめて小さい存在である。そのため、CO₂地中貯留技術を安全に実施するには、軟岩におけるき裂と流動の関係を十分に把握することが必要不可欠である。本研究では、室内実験で、岩石のせん断実験と同時に浸透率の計測を行い、軟岩の力学的挙動（変形、せん断、すべり、有効応力依存）とそれに伴う透水性の変化を調べた。得られた実験データに基づき、力学―水理の連成解析に必要な体積ひずみと浸透率の関係について、①軟岩特性（岩石力学基礎物性、ジオメトリ等）の体系化を行い、さらに、②両者の関係についての構成則を導くことを検討した。