[HSC07-16] CO2海底下貯留におけるCO2ハイドレートのシールメカニズムに関する実験的研究
キーワード:海底下貯留、CO2ハイドレート、シール機能
O2地中貯留の日本国内での実現には、帯水層貯留に加え、新たな貯留先の確保が求められる。その一つとして、海底下貯留が挙げられる。海底下貯留では、地層に圧入したCO2が上昇過程でハイドレートを生成し、孔隙を目詰まりさせることにより、自らシール層となることが期待される。本手法では、キャップロックが不要となり、貯留サイトの拡大と貯留コストの低減が期待されるが、CO2ハイドレートのシール機能の不足による漏洩が懸念される。
そこで本研究では、海底の圧力・温度条件を再現したコアホルダーに封入した豊浦砂に液化CO2を圧入し、CO2ハイドレートを生成させることで、CO2ハイドレートがキャップロックとしてのシール機能を発現するかどうかを実験的に検証した。水深600 m、海底下150 mを想定した条件で、液化CO2を浮力による上昇と同じ速度で圧入したところ、圧入開始から約36時間後にCO2ハイドレートの生成を温度変化から確認した。CO2ハイドレートの生成確認後、再び液化CO2を圧入したところ、コアの入口付近の圧力が急激に上昇し、CO2ハイドレートによる閉塞が認められた。
そこで本研究では、海底の圧力・温度条件を再現したコアホルダーに封入した豊浦砂に液化CO2を圧入し、CO2ハイドレートを生成させることで、CO2ハイドレートがキャップロックとしてのシール機能を発現するかどうかを実験的に検証した。水深600 m、海底下150 mを想定した条件で、液化CO2を浮力による上昇と同じ速度で圧入したところ、圧入開始から約36時間後にCO2ハイドレートの生成を温度変化から確認した。CO2ハイドレートの生成確認後、再び液化CO2を圧入したところ、コアの入口付近の圧力が急激に上昇し、CO2ハイドレートによる閉塞が認められた。