地下流体流動モデルとシミュレータの開発：圧力変化と移流の統一的理解を目指して

地下流体流动模型和模拟器的开发：旨在统一理解压力变化和平流

基本信息

批准号：
20K05402
负责人：
松本光央
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K05402/
关键词：
貯留層シミュレーション圧力遷移試験トレーサー試験

项目摘要

当該年度前半は、計画していた室内実験に取り組み、当研究課題の中心的なアイディアとなる現象の実現可能性を実証することに成功した。すなわち、不均質性が高い空隙分布の地下流体の流動に伴う圧力変化とトレーサー（試薬）濃度の変化が、見掛け上異なる空隙率に従うとするアイディアを、従来の実フィールドでの考察とモデル計算（計算機シミュレーション）に加え、初めて室内実験で検証した。併せて、ミクロ（研究室）スケールでのシミュレーションでも、実験結果の再現に成功した。この結果とそれをサポートするモデル計算を併せた成果を、日本地熱学会令和４年東京大会にて発表した。現在、同内容に関する論文の投稿準備中である。当該年度後半は、計画していたシミュレータの開発に取り組んだ。当初の見通しとしては、実験結果から得られた数学モデルを、従来一般的な地熱フィールドを対象とする貯留層シミュレータに組み込むことを想定していた。しかし、比較的実績は少ないが当研究課題のアイディアをより直接的に表現可能なDiscrete Fracture Networkモデルをベースとするシミュレータを開発することとした。これにより、解釈や近似等を含むことなく、実フィールドのデータを直接的にシミュレータで扱うことが可能となり、より直接的・客観的な検討が可能となると期待される。当該シミュレータの基本部分は既に完成しており、今後は様々な条件下での動作検証を行う予定である。また想定外の展開として、当研究課題の当初の主眼は、既発見の地下流体の挙動のモデリング手法の開発を通じて、その理解を深めようとするものであったが、それを発展させる形で、未発見の地下流体の貯留構造の探査にも活用できる可能性を着想した。

上半年，我们进行了有计划的实验室实验，并成功证明了我们研究项目的中心思想这一现象的可行性。换句话说，与具有高度非均质孔隙度分布的地下流体流动相关的压力变化和示踪剂（试剂）浓度变化遵循明显不同的孔隙度的想法是通过常规的实际现场考虑和模型计算（除了计算机模拟）而发展起来的，这也是首次通过实验室实验得到验证。此外，他们成功地在微观（实验室）规模模拟中重现了实验结果。这些结果以及支持这些结果的模型计算已在 2020 年日本地热学会东京会议上公布。我们目前正在准备提交一篇关于同一主题的论文。下半年，我们按照计划开发了模拟器。最初的愿景是将实验结果获得的数学模型纳入针对一般地热田的传统储层模拟器中。然而，我们决定开发一个基于离散断裂网络模型的模拟器，它的经验相对较少，但可以更直接地表达本研究课题的想法。这使得可以用模拟器直接处理真实的现场数据，而不涉及解释或近似，并且有望实现更直接和客观的研究。模拟器的基本部分已经完成，我们计划在未来验证其在各种条件下的运行情况。出乎意料的是，该研究项目最初的重点是通过开发建模方法来加深对先前发现的地下流体行为的理解，我们提出了它也可以用于探索未发现的地下流体储存的想法；结构。