枯渇したガス貯留層にCO₂を注入することで、回収率の向上とCO₂の地質貯留を同時に実現でき、「脱炭素」という背景の中で広範な応用展望を持つ。現在、CO₂-EGR（CO₂を用いたガス回収率向上）は主に理論研究段階にあり、そのメカニズムが不明瞭な問題に対して、異なる貯留層でのCO₂-EGRのメカニズムを総括した。通常のガス貯留層では、圧力回復および置換作用、重力分離作用、粘度差を用いた補助的置換作用、溶解による貯留層改造作用が含まれる。凝縮ガス貯留層では圧力維持採取が可能であり、粘度低減作用、溶解膨張作用、抽出による閉塞除去作用もある。シェールガス、炭層ガス、密集ガス貯留層では、有利な吸着置換作用を有する。水を含むガス貯留層の場合、CO₂の注入は水侵入の抑制に効果的である。各回収率向上メカニズムの貢献度は貯留層の種類により異なる。CO₂-EGRは理論的に実現可能性が証明されており、現場応用のためには混合気体の相状態特性、拡散およびガス混合メカニズム、回収率向上ポテンシャル評価、回収率メカニズムの特性化等の課題を克服する必要がある。研究は、枯渇したガス貯留層にCO₂を注入することで地層圧力を回復し、地層エネルギーを補充でき、物性差により安定した置換過程が形成され、複数のメカニズムの共同作用で回収率が向上し、有望な増産手法であることを示している。

炭素回収・利用・貯留;CO2注入;回収率向上;メカニズム総説;天然ガス