CCS推進事業 地下技術 プロジェクト支援

プロジェクト支援

地下評価技術でカーボンニュートラルな
資源開発を支援

POINT
TRCラボでのデータ測定がフィールド適用の成否を左右
CCSと組み合わせた資源開発の取り組みを新たに開始

正確な物性値取得がプロジェクト成功の鍵

 JOGMECではこれまで、本邦民間企業の油ガス田権益獲得を目的とした、地下評価技術支援を行ってきました。その代表例は、アブダビやベトナムなどで実施したCO2-EORスタディです。これらのスタディでは、データ取得や、予測シミュレーションによる石油回収量の推定、さらにはフィールドでの実証試験まで行いました。この中で特に、TRCにある自前のラボでデータを取得できる点はJOGMECの強みです。
 CCSにおいて精度の高い地質モデルを作成するには、岩石と流体試料の正確なデータ測定が必須です。フィールドから得られた「コア」と呼ばれる岩石試料からは、一般的に空隙率や浸透率といった基本的な物性データを測定しますが、TRCではそれに加えて、空隙径の分布なども得ることでより深く岩石構造を把握することができます。また、地下を満たす流体とCO2の混合的な流れを決める物性値(相対浸透率)や、岩石表面の流体に対する親和性(濡れ性)なども測定することができます。さらに、地下水に含まれるイオン濃度や、石油やガスの温度・圧力変化に対する挙動、それら流体のCO2との反応といった、CCSには欠かせない流体サンプルの分析も可能です。
 モニタリングに関しても、コア内を伝わる弾性波の速度を測定し、地下の三次元的な構造把握の精度を上げることもできます。
 このように、TRCに所属する実験・分析のスペシャリストが確実に測定と検証を行うことで、データの質が担保されます。エンジニアによる地質モデルを用いたCO2圧入挙動の予測や、フィールドでの実証試験へと展開されていく中で、データ取得のあり方がプロジェクトの成否を左右すると言っても過言ではありません。

TRCラボでの相対浸透率測定に用いられる様々なコア流動試験装置
左:貯留層の高い温度を保つようにオーブン内で試験ができる。
右:CO2が流動する様子を医療用CTで可視化しながら測定ができる。

カーボンニュートラルな資源開発への新たな取り組み

 JOGMECでは、炭化水素資源開発とCCSがセットとなるプロジェクトを新たな支援対象として位置付けており、2020年より東南アジアの高濃度CO2ガス田開発のスタディを始めています。このプロジェクトの地下評価分野では、地質や貯留層工学を専門とするメンバーが集まり、天然ガスの生産量予測と、分離回収したCO2を近隣の枯渇ガス田や帯水層に貯留するための、CCSサイト評価を進めています。生産量予測はこれまで培ってきた既存のワークフローを適用できますが、対象地域でのCCSサイト評価については新たな知見獲得が不可欠です。例えば、数千年の長期間にわたって確実にCO2を貯留するためには、圧入後のCO2の移動経路や貯留の形態をシミュレーションによって予測し、どこにリスクがあるかを評価する必要があります。その際、枯渇ガス田を対象とする場合、過去に取得されたデータに恵まれる一方で、古い坑井からCO2が漏洩しないかなどの安全性の確認、場合によっては坑井の修繕が必要になります。一方、帯水層を対象とする場合、地震探査や井戸のデータが取得されておらず、地質モデル構築のために新たなデータ取得が必要になります。
 さらに、次世代燃料としての活用が期待されている水素やアンモニアを炭化水素から製造する場合、カーボンフリーとするためにはCCSが必要になります。このようなプロジェクトにおいても技術支援を進めるべく、取り組んでいるところです。
 これまで、石油・天然ガス開発では世界中の様々なフィールドを対象としたプロジェクトを通して知見を高めてきましたが、CCSにおいても同様に、技術力を向上させたいと考えています。将来的には、JOGMECが培ってきたラボからデスクトップスタディに至る地下評価スキームを、既存のCO2-EORなどにとどまらずCCSに対しても適用し、本邦民間企業の低炭素・脱炭素化を支援することを目指しています。

地下評価スタディでは、地質学と貯留層工学の専門家が議論しながら、数値モデルの作成を行う。

CCS推進グループ 地下評価技術チーム
技術部 EOR課
デジタル推進グループ デジタル技術チーム
森下諒一
京都大学大学院工学研究科修了。
企画調整部を経て、貯留層技術者としてCO2-EORや低塩分濃度水攻法といった
EORの産油国共同スタディ、データサイエンスのE&Pへの適用、CCSの地下評価を担当。
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