低炭素社会構築のための CCS への取り組み

[37-05] CO2の鉱物化に伴う⽔理的特性と弾性特性の変化:巨⼤デジタルロックへの2相LBM流体シミュレーションの適⽤と鉱物モデリングの統合

^〇辻 健¹、蒋 飛¹ (1. 九州大学)

司会:菅井 裕一(九州大学)

貯留層に圧入されたCO2は、キャップロックによって物理的にトラップされるが、その一部は地層水に溶解する。さらには炭酸塩鉱物として固定される。これらのトラップメカニズムは、地化学的トラップと呼ばれ、CO2長期挙動を評価する際、重要な意義を持つ。一方で、CO2の鉱物化は、相対浸透率といった水理学的特性に影響を与える。つまり、貯留層シミュレーションに用いるパラメータが時間変化することになる。さらにCO2の鉱物化は、弾性特性にも影響を与える。つまりモニタリングにおいて、弾性波速度からCO2飽和率を推定する際に使用する岩石物理モデルが時間変化することになる。本研究では、CO2の鉱物化が水理特性や弾性特性に与える影響を調べるため、べレア砂岩のデジタルロックに対して、2相の格子ボルツマン法を適用した。さらに、シミュレーションによって得られる間隙内部のCO2の流れの情報を使って鉱物化をモデリングし、鉱物化に伴う間隙流体の流れの変化を計算した。この結果から、鉱物化に伴う相対浸透率の変化を推定した。さらにCO2の分布の情報から、弾性定数を計算し、鉱物化に伴う弾性波速度の時間変化を推定した。