低炭素社会構築のためのCCS

[3204] Observation of property change of water and/or oil under high-pressure CO₂

^○菅井裕一¹, Susanto Very¹, 佐々木久郎¹, Tayfun Babadagli², 森亮¹ (1.九州大学大学院工学研究院, 2.アルバータ大学石油・鉱山スクール)

司会:末包哲也(東京工業大学)

Keywords:CO2, 溶解, pH, 吸光度, 指示薬

CCSにおいて、地下帯水層および油層に圧入されたCO2は高圧条件下で地層水および石油に溶解する。CO2の溶解により、地層水のpHの低下や石油の体積の膨潤などが生じることが予想される。発表者らは、高圧可視化セルを用いて、高圧CO2雰囲気下における水および油の光学的な分析および直接観察により、水のpH変化や油の膨潤を定量的に評価した。
水のpHについては、4種類のpH指示薬を混合した指示薬を試料に添加し、これにCO2を溶解させ、特定波長の光の吸光度を測定して、pHを推算した。この方法により、単純にCO2の溶解による水のpH低下を推算することができるだけでなく、水に含まれる成分によってpH低下が緩衝される場合におけるpH変化も評価することができた。
油の膨潤については、顕微鏡を用いてセル内の油を直接観察し、画像解析によりその膨潤量を推算した。この方法によって求められた油の膨潤量は、CO2と油の接触面積に依存して変化することが示唆された。すなわち、油層内における油の存在状況によって地下におけるCO2と油の接触面積が変化し、膨潤量も変化する可能性が示唆された。