深部炭層にCO₂を注入して炭層ガス回収を強化することは、環境面および経済面での効果を兼ね備え、広い発展可能性を持っています。異なるタイプの炭体におけるCO₂注入後の炭体構造の変化を検討するため、最大鏡質体反射率（R_o，max）が異なる5つの試料を選択し、埋没深さ1,500mの温圧条件下で超臨界CO₂注入実験を実施しました。低温N₂吸着法および圧汞法を用いて、注入前後の炭試料の細孔構造変化の特徴を測定し、フラクタル理論を用いて変化の程度を定量的に比較しました。N₂吸着実験の結果、超臨界CO₂-H₂O作用前後で炭試料の細孔容積は炭階の増加に伴い一度減少した後増加し、コークス炭で転折点を形成し、微細孔段階（細孔径0～2nm）で細孔容積の増加幅が最大となりました。圧汞実験の細孔容積変化は複雑で、遷移孔（細孔径＞2～50nm）および割れ目（細孔径1,000nm以上）段階で増加が顕著でした。これは超臨界CO₂-H₂O反応によって石炭中の非効果的に連結した細孔が増加し、炭サンプルの局所的な連結性が向上したためです。反応後、一部の試料では総細孔容積が減少傾向を示し、剥離した鉱物が細孔を塞いだことに関連している可能性があります。反応前後試料の細孔パラメータのフラクタル解析結果から、細孔構造の変化は炭体の特性パラメータに依存し、低炭階・高炭階炭の反応後の細孔容積変化幅が大きく、鉱物含有量が多いほど変化の度合いも大きいことが示されました。本研究は深部炭層におけるCO₂注入が炭層の細孔構造改変に与える影響を深く理解するのに役立ち、CO₂地質隔離および炭層ガス強化開発（CO₂-ECBM）プロジェクトのサイト選定に参考となります。

超臨界CO₂;CO₂-ECBM;炭階;細孔変化;フラクタル