講演情報

[P014A [発表後半]]数値計算によるガスハイドレート胚胎層の有効浸透率の代表体積要素導出

○髙久 央矢1[博士課程]、今野 義浩1,2、神 裕介2 (1. 東京大学、2. 産業技術総合研究所)

キーワード:

天然ガス、ポアネットワークモデル

ガスハイドレートは、低温高圧の環境下で水と気体が反応して生成する、氷に似た固体の包接水和物である。自然環境下では、海底面や海底下地層、永久凍土下で安定であり、日本近海に賦存するメタンハイドレートからの天然ガス生産を目指した研究開発が行われている。天然ガス生産の効率には、ガスハイドレート胚胎層中の有効浸透率が重要だが、これを精度よく求めるには浸透率が定義できる最小体積である代表体積要素(Representative Elementary Volume: REV)を知る必要がある。REVが分かれば、数値計算や室内実験に必要な最小体積を知ることができる。そこで、本研究では、経済産業省の委託により実施しているMH21-Sの研究の一部として、数値計算を通じて胚胎層の有効浸透率のREVを算出した。計算負荷軽減のため、地層の骨格構造を広い孔隙とそれを繋ぐ狭い流路で簡略化し、Pore Network Model(PNM)によって表現した。ガスハイドレートの孔隙空間内での分布は、生成を直接計算することなく、理論に基づいてPNM構造内に与えた。そののちに、ガスハイドレートを不動相とみなして、PNMを用いたDrainageとImbibitionの結果から有効浸透率の体積依存性とREVを求めた。