(General session) Mining and underground construction machineries / Rock Engineering / Resource based economy and social system / Mining technologies

[2409-17-01] [Student presentation: Master’s course]Simulation of the natural gas emission from a porous and low permeable sandy shale

○Chisato Nakahara¹, Akira Sato¹ (1. Kumamoto university)

Chairman:Tei Saburi (National Institute of Advanced Industrial Science and Technology)

Keywords:Methane, Emission, Dissolution, Consentration gradient, Low permeable sandy shale

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。