【一般講演】 岩盤工学／ 資源開発技術

[2409-17-01] (学生発表：修士課程)高空隙難透水砂質頁岩を対象としたガス湧出シミュレーション

○中原 千里¹、佐藤 晃¹ (1. 熊本大学)

司会：佐分利禎（国立研究開発法人産業技術総合研究所）

キーワード：メタンガス、湧出、溶解、濃度勾配、難透水性砂質頁岩

高空隙を有しながら難透水性の砂質頁岩を対象としてガス湧出シミュレーションを行った。本研究では，Concentration Heat and Momentum Ltd.製のシミュレータPHOENICSを用いて，ボーリング孔からのメタンガスの湧出をシミュレートした。このソフトウェアは，有限体積法に基づく質量，運動量，エネルギー等の保存式を解き，伝熱・流体問題の解析のために開発されたものである。ここでは，岩盤内から流出したガスがき裂などを通りボーリング孔から湧出する場合を想定している。また，岩盤内のガスは水に溶解し，き裂やボーリング孔内では気体として存在するものと仮定した。本研究では難透水性岩盤を想定しており，岩盤の固有浸透率はk=1.0×10^-19m²とし，空隙内の水は安定して存在しているものとした。岩盤内のメタンは濃度勾配にしたがって水中を移動し，孔壁表面で気化する場合を想定した。本研究では，ボーリング孔からの基本的な湧出現象に加えて，岩盤内にき裂を発生させ，表面積を増加させることでガス湧出量の変化をシミュレートした。その結果，鉛直方向のき裂は，岩盤との接面積に比例し湧出量が増加することがわかった。