低炭素社会構築のためのCCS

[1K0701-09-05] New Crack Observed in Small Scale Field Experiment to Inject Carbon Dioxide and Effects of Preexisting Crack deduced from Acoustic Emission Monitoring

○Tsuyoshi ISHIDA¹, Shuichi DESAKI², Yoshinobu KISHIMOTO³, Makoto NAOI¹, Hirokazu FUJII⁴ (1. Kyoto University, 2. Kyoto University (now INPEX), 3. Kyoto University (now SMM), 4. LAZOC Inc.)

Keywords:CCUS, Carbon dioxide, Hydraulic fracturing, Acoustic emission, Field experiment

エネルギー資源の開発と同時にCCSを実現する方法のひとつとして，シェールガスや地熱の開発に従来の水ではなくCO₂(二酸化炭素)で水圧破砕を行うことが提案されている．筆者らは水に比べて粘度が1/10～1/100の超臨界CO₂を水圧破砕に用いると水より分岐の多い3次元的な亀裂が造成されることを室内実験で示したが，このような粘度の小さい破砕流体が岩盤中の既存亀裂に与える影響は室内実験では検討が難しい．そこで，CO₂の臨界温度を上回る高温の坑道床面の花崗岩中にφ86mmのボーリング孔を約10ｍ掘削し，その底面の中央にφ36㎜孔を約160㎜掘削し，CO₂を密閉・加圧して岩盤破砕時のAE(Acoustic Emission;微小地震)を観測した．その結果，新規亀裂造成後圧力が低下してから新規亀裂にほぼ直交する既存亀裂の方向と思われる方向にAE震源が分布するとともに，通常の水による破砕では見られない亀裂の閉塞を示唆する多数のAEが観測された．上記の結果はすでに複数の国際会議で発表しているが，本報告では回収された中空コアやBTVによるCO2で造成された亀裂の観察結果も新たに報告する．