研究テーマ

マイクロバブルCO₂圧入技術の開発(特徴と原理)

マイクロバブルCO₂圧入の特徴と原理​

CO₂をマイクロバブル化することで、 CO₂貯留率向上とCO₂圧入時の安全確保の両方に貢献​

マイクロバブルCO2圧入の特徴と原理を示すフローチャート

孔隙(こうげき)とは土や岩石に含まれている隙間の事​

マイクロバブル発生の比較実験写真

目的

  • CO₂をマイクロバブル(微細気泡)化し貯留層に圧入する技術を開発
  • 室内実験、次いで、現場実証試験で圧入性と貯留率の向上を確認​
  • CO₂貯留量の向上による残留コスト低減に貢献​
  • CO₂-EORにも適用可能であり、波及効果も大。また国内外から多数の引き合い​

マイクロバブル発生用の多孔質フィルタ​

マイクロバブル発生用の多孔質フィルタ​の写真

マイクロバブルは、直径が1~100μmのバブルと定義されている。​ 水中においては、(a) 小さい、(b) 溶解性が高い、(c) 浮力が小さい、といった 特徴を有する。このため、通常サイズのバブルは上昇速度が速く、水面で破裂して消失するが、マイクロバブルは水中でゆっくりと上昇しながら縮小し、やがて消えてしまう。​こうした特徴を持つマイクロバブルCO₂の圧入向けに、耐圧性、耐熱性、塩水に対する耐性、維持管理、ランニングコストに優れた 多孔質フィルタを開発した。
マイクロバブルCO₂圧入はその特徴から

  1. CO₂地中貯留における孔隙の利用効率の最大化​
  2. 低浸透性の地層のCO₂地中貯留サイトとしての活用​
  3. 石油回収率の向上​ が期待できる。

X線CT装置によって可視化された​ 岩石試料内のCO₂分布CO₂

マイクロバブルCO₂圧入の室内実験で貯留率向上を確認

マイクロバブル化したCO2が岩石(ベレア砂岩)内に浸透していく様子を示すX線CT画像
室内実験の構成図
実験に使用したX線CT装置の外観写真

マイクロバブルCO₂圧入の室内実験で貯留率向上を確認したことから、実フィールドサイトでの試験を計画

実フィールド実証試験の計画フロー図

秋田県申川鉱場での実証フィールド実証試験

秋田県申川鉱場での実証試験システム図と実績データ

実際の油田でのフィールド試験においても、貯留率向上を確認​