デジタル岩石で探る岩石の比抵抗を支配する特徴的空隙構造

控制数字岩石勘探岩石电阻率的特征孔隙结构

• 批准号: 22K20383
• 负责人: 鈴木 健士
• 金额: $ 1.83万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-08-31 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K20383/
• 关键词: 岩石比抵抗; 空隙率; デジタル岩石; 砂岩; 有限要素法; マイクロフォーカスX線CT; 空隙形状; 岩石物理モデル

本研究は、既存のモデルが仮定する岩石中の空隙構造とそれから算出される比抵抗の確からしさについて、デジタル岩石物理学を用いて評価することを目標としている。対象とする岩石は多孔質な岩石である。2022年度は、代表的な多孔質岩石であるフォンテーヌブロー砂岩のX線CT画像データを用いて、空隙率8%から25%のデジタル化された岩石モデルを作成した。そしてそれらモデルに対し有限要素法による数値計算を実施し、モデルの境界に静電位を与えたときに生じる空隙構造中の電流分布を計算した。そこから、岩石全体の比抵抗を算出し、デジタル化された岩石モデルの空隙率と比抵抗の関係を調べた。さらに、空隙構造中の電流分布から、電流経路の屈曲度についても算出し、デジタル化された岩石モデルの空隙率とそこに流れる電球経路の屈曲度の関係も調べた。その結果、空隙率の減少に伴う比抵抗の増加とそれに伴う電流経路の屈曲度の増加を確認することができ、電流経路の屈曲度は岩石の電気特性を説明する重要な因子のひとつとなり得ることを示した。

The purpose of this study is to evaluate the void structure in the existing rocks and to calculate the specific resistance. The rock is porous. The X-ray CT image of porous rock with porosity of 8% and porosity of 25% was produced in 2022. The calculation of the current distribution in the gap structure is based on the finite element method. Therefore, the specific resistance of the entire rock is calculated, and the relationship between the porosity and the specific resistance of the digitally processed rock matrix is adjusted. In addition, the current distribution in the void structure, the buckling degree of the current circuit, the relationship between the current distribution and the buckling degree of the current circuit in the void structure, the porosity of the current distribution and the buckling degree of the current circuit in the void structure, and the relationship between the current distribution and the buckling degree of the current circuit in the void structure. As a result, the decrease in porosity is accompanied by an increase in the specific resistance, and an increase in the buckling of the current circuit is confirmed.

项目成果

Estimating electrical resistivity and tortuosity of sandstone using digital rock physics

使用数字岩石物理学估算砂岩的电阻率和弯曲度

• 发表时间: 2023
• 作者: Tomoya Naito;Gianluca Colo;Haozhao Liang;Xavier Roca-Maza;and Hiroyuki Sagawa;内藤智也;Tomoya Naito;辻直希;Tomoya Naito;Keita Mizukoshi;辻直希;Tomoya Naito;辻直希;Tomoya Naito;Naoki Tsuji;内藤智也;Alexandre Cauquoin;Alexandre Cauquoin;Alexandre Cauquoin;Estimating electrical resistivity and tortuosity of sandstone using digital rock physics
• 通讯作者: Estimating electrical resistivity and tortuosity of sandstone using digital rock physics