低粘度CO2圧裂液のき裂内の砂搬送能力の低さおよび高い漏失挙動は、非在来型貯留層の石油・ガス開発を制約している。これらの問題を解決するために、低浸透率貯留層の地質パラメータとCO2圧裂液の流体パラメータに基づき、流体・固体連成数値モデルを構築し、貯留層条件がCO2圧裂液の漏失挙動、流体の流動特性および支撑剤の沈降などに与える影響を検討した。研究結果は、粘度の増加がCO2圧裂液の漏失挙動を大幅に低減し、漏失挙動の低減がき裂拡張能力を改善することを示した。また、高粘度のCO2は支撑剤の沈降速度を著しく低下させ、これは支撑剤の貯留層き裂内での移動および浸透範囲の拡大に極めて重要である。さらに、微視的分子動力学理論における三次元格子理論によって、上記の実験結果の妥当性が検証された。研究結果は、非在来型貯留層のシェール油ガス資源開発およびCO2圧裂技術の突破に参考となり得る。

石油・ガス開発;き裂拡張;貯留層改質;CO2圧裂;流体・固体連成モデル