不確実性を伴う地層内の流体挙動解析に基づいた地中貯留二酸化炭素の安定性予測

基于不确定地质层流体行为分析的地下二氧化碳封存稳定性预测

• 批准号: 10J09146
• 负责人: 合田 隆
• 金额: $ 0.9万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10J09146/
• 关键词: 二酸化炭素地中貯留; 地球温暖化; 不確実性; 数値流体力学

不確実性の高いCO_2地中貯留では、観測データを基に地層の物性を推定するヒストリー・マッチングが重要な役割を果たすと考えらえる。しかし、浸透率のように空間的に不均質な分布を有する物性に関して、分割された各グリッドに対する値を全て未知パラメータとすれば、数千から数百万という極めて高次元で不良設定性の最適化問題に帰着してしまう。これを解決するための実効的なアプローチの構築に取り組んだ。次元数を削減するための方策として、正規直交基底関数(ルジャンドル多項式、離散コサイン関数、Walsh関数)の線形和によって空間的な分布を表現することを考え、以下のような計算例によってその妥当性を検証した。まず、地球統計学的に発生させた空間的分布をグリッド数と同じだけのWalsh関数によって分解し、各基底関数に対する係数の絶対値が大きいものから順に少数取り出した。取り出されたWalsh関数とその係数を用いて分布を復元すると、グリッド数よりもはるかに少ないパラメータ数で元の空間的分布を高精度に近似できた。さらに、基底関数の次数が低いほど、分布への影響が大きい傾向が認められた。この知見をもとに、次数の低いものから数十程度の基底関数をあらかじめ選択し、観測データと一致するよう、それらに対する係数を最適化するというヒストリー・マッチングの方法を提案した。はじめに、シミュレーションによって擬似観測データを作成し、これと一致するような解を求める問題を試行した。最適解を求めるアルゴリズムには、昨年度の研究で開発した繰り返しラテン超方格法を用いた。この結果、擬似データを作成するのに用いた浸透率の分布と、ヒストリー・マッチングによって得られた分布がよく一致したことから、本手法が有効であることが確認された。さらに、本邦で行われたCO_2地中貯留の実証試験で得られた実観測データに対して本手法を適用し、実際的な有効性を示した。

The physical properties of the CO_2 are presumed to be of great importance in terms of physical properties. The non-uniform distribution of temperature and permeability in the space is affected by physical properties, the separation of all unknown components, and the optimization of high-order misconfiguration problems in thousands and millions of dollars. Please tell me how to get the information about the organization. In terms of the number of dimensions, the number of orthogonal base numbers (polynomial, dispersion, Walsh), the shape and distribution of the space show the accuracy of the test, and the following numerical examples show the appropriateness of the data. The distribution of the air space of medical students in the statistics of the earth is the same as that of the Walsh, and the number of each base station is the same as that of each base. Take the number of Walsh data and use the distribution data to determine the accuracy of the distribution in the space. The number of base numbers is low, and the distribution is large. Do not know the number of times, the number of times. Please do not know how to solve the problem in the first place. The most important solution is that the supersquare method is used in the last year's study. The results show that the results show that the infiltration rate distribution, the penetration rate distribution, the infiltration rate distribution, the infiltration rate distribution, the penetration rate distribution, the infiltration rate distribution, the penetration rate distribution, the infiltration rate distribution, the penetration rate distribution, the infiltration rate distribution, the infiltration In this country, you can use this method to show that you can use this method in the CO _ 2 field.

项目成果

ラテン超方格サンプリングを用いた大域的最適化手法の開発

使用拉丁超立方采样开发全局优化方法

• 发表时间: 2011
• 作者: 合田隆;佐藤光三
• 通讯作者: 佐藤光三

地中貯留CO_2のとラッピングメカニズムに対する貯留層不均質性の影響

储层非均质性对地质封存CO_2的影响及包裹机制

• 发表时间: 2011
• 作者: 田代浩樹;合田隆;佐藤光三
• 通讯作者: 佐藤光三

Gravity currents of carbon dioxide with residual gas trapping in a two-layered porous medium

• DOI: 10.1017/s0022112010006178
• 发表时间: 2011-02
• 期刊: Journal of Fluid Mechanics
• 影响因子: 3.7
• 作者: T. Goda;Kozo Sato

新規大局的最適化手法の開発とCO_2地中貯留における坑井配置最適化への適用

一种新的全局优化方法及其在CO_2地下封存井布局优化中的应用

• 发表时间: 2011
• 作者: 合田隆;佐藤光三
• 通讯作者: 佐藤光三

Application of Petroleum E&P Technologies to CCS

石油E的应用

• DOI: 10.3720/japt.75.233
• 发表时间: 2010
• 期刊: Journal of the Japanese Association for Petroleum Technology
• 作者: 合田隆;佐藤光三
• 通讯作者: 佐藤光三