講演情報
[3508]CO2地中貯留のための超臨界CO₂と水の共存下での硬質砂岩の体積膨張に関する研究
○藤井 孝志1、志賀 正茂1、及川 寧己1、鈴木 正哉1、万福 和子1、天谷 宇志1、昆 慶明1 (1. 国立研究開発法人産業技術総合研究所)
司会： 江崎丈裕（九州大学）
キーワード：
膨張、超臨界CO2と水、硬質砂岩、CO2地中貯留
粘土鉱物を含む岩石は、水やCO2の流体の吸収・吸着に伴い膨潤することが知られている。これまでの膨潤に関連した先行研究によると、膨潤性を含まない粘土鉱物（カオリナイト、イライト）においても、水の場合と同様に超臨界CO2で膨潤のような体積変形を引き起こすことが報告されている。加えて、主要な海外のCCS貯留サイトの地質は、大部分がシリカ質（主に石英、長石類）であり、残りが少量の非膨潤性を含む粘土鉱物や炭酸塩鉱物等である（以後、硬質堆積岩と呼ぶ）。すなわち、たとえ、貯留層が粘土質ではない、非膨潤性粘土鉱物を含み、かつシリカ質主体の岩石であったとしても、CO2を圧入することで膨潤のような体積変形を生じる可能性があり、それに伴い抗井周りの岩盤の特異的な変形や、井戸の破損へとつながる可能性が予想される。しかしながら、これまでにそのような硬質堆積岩を対象とするCO2圧入を想定した体積変形に関する研究例はほとんどない。本発表では、CO2の圧入中および圧入後の貯留層内の条件（超臨界CO2と水の共存状態）を想定し、べレア砂岩の体積変化を調べた結果について報告する。