研究テーマ

米国North Dakotaサイトの光ファイバーマルチセンシング技術実証試験

実証試験の概要

  • 100万トン規模圧入時までのSOV-DAS/VSPによるCO₂挙動モニタリングを実施し、CO₂圧入量・分布範囲に​対する光ファイバー観測手法の有効性評価
  • 光ファイバーマルチセンシング（DTS/DAS/DSS）方式のCO₂モニタリング技術の確立​

光ファイバーマルチセンシング実証試験概要の図

実証試験の特長
  • 光ファイバーマルチセンシング技術を用いることでモニタリングコストの低減可能
  • 遠方から、リモートコントロールによる試験の実施ならびにデータ取得が可能​
  • 坑井だけでなくパイプラインのモニタリングも実施​
  • 米国ノースダコタ州で初のClassVI坑井（圧入井）としての認可を受ける（2021/10）

マルチセンシング技術での監視項目

DTS （温度計測） 坑井・パイプライン周辺のCO₂挙動常時監視／セメンチング健全性​
DSS （ひずみ計測） 坑井健全性／貯留層・遮へい層安定性常時監視
DAS （音響計測） CO₂プルームの拡がり把握（VSP）

  • 繰り返しのSOV-DAS/VSPによって、CO₂プルームの変化を捉えることができた
  • 長期間のCO₂挙動モニタリング手法として有効であることを示した​

SOV-DAS/VSPについて

SOV-DAS/VSPの説明図

SOV Surface Orbital Vibrator（常設型発震源）
DAS Distributed Acoustic Sensing（分布式音響計測）
VSP Vertical Seismic Profiling（坑内に受振器を設置して行う探査手法）

SOVの原理・特長

偏心おもりが高速で回転することによって、地下に振動を伝える固定式の発震装置。回転数や錘を変更することで帯域をコントロールすることができる。リモートコントロールによって発震、停止、設定変更ができ、スケジューリングが可能であることから、サイトにオペレータを常駐させることなく弾性波探査が可能になる​

  • 直達波：光ファイバー設置位置内の深度にあるCO₂プルームの探査に活用（信号は反射波より大きい）​
  • 反射波：光ファイバー設置位置より深い深度のCO₂プルームの探査にも活用できる​