THE FIRST SYMPOSIUM ON APPLICATION OF NANO-GEOSCIENCESIN PETROLEUM ENGINEERINGRepresentative
DatePlace: Susanti Alawiyah, Guest Scholar, Institut Teknologi Bandung (ITB), Indonesia.
: December 13-14, 2011
: Campus Plaza Kyoto

Organized by Institut Teknologi Bandung, Kyoto University, and Kyoto University Global COE Program “GlobalCenter for Education and Research on Human Security Engineering for Asian Megacities”
Co-organized by JAPEX (Japan Petroleum Exploration Company Limited), JOGMEC (Japan Oil, Gas and Metals
National Corporation), RITE (Research Institute of Innovative Technology for the Earth), VPI(Vietnam Petroleum Institute)Invited Persons:

Amos Nur (Professor, Stanford University, USA), Edo S. Boek (Imperial College London, UK),Duoxing Yang (Professor, Institute of Crustal Dynamics, China), Mai Shimokawara (JOGMEC,Japan), Osamu Osawa (Manager, Schlumberger), Mr. Masaei Ito (Schlumberger), Nguyen-HongMinh (Deputy Director, Vietnam Petroleum Institute, Vietnam), Satoru Takahashi (DeputyDirector, EOR Research Division, JOGMEC, Japan), Mingyuan Li (Professor, China Universityof Petroleum, China), Alistair Fletcher (Curtin University of Technology, Australia), Bo Peng(China University of Petroleum, China), Caetano R. Miranda (Professor, Universidede Federal
do ABC, Brazil), Leonardo Spanu (University of California, Davis, USA), Ian C. Bourg(Lawrence Berkeley National Lab, USA), Osamu Nishizawa (RITE, Japan), Prof. Takashi
Kakiuchi (Kyoto University), Keng C. Chou (Professor, University British Comlumbia, Canada),
Naoya Nishi (Professor, Kyoto University, Japan), Ryo Murakami (Konan University, Japan),Sunao Takagi (Director, Development and Production Division, JOGMEC, Japan), Takashi Akai
(Director, JOGMEC, Japan), Hidekazu Yoshida (Professor, Nagoya University, Japan)

Number of Participants: around 63
Presenters:
altogether 32 technical presentations

Human Security Engineering for Asian Megacities”. ThePurpose
The purpose of the first symposium is to share and discusschairman of the organizing committee was Dr. Yunfeng Liangthe recent research achievements in the application of Nano-from Kyoto University. Around 63 participants who attended

Geosciences to the petroleum engineering such as Enhanced Oil

the symposium were researchers (including professors,

Recovery (EOR) and the CO2 Capture & Storage (CCS) for

postdocs and students) and engineering from different

sustainable energy supply which is essential for human security.

institution and company among the world (Australia, Brazil,

Many experimentalists who were interested in the Nano-China, California, London, Canada, Japan, Indonesia andGeosciences and a direct comparison from the molecular andVietnam). There were two activities that be undertaken duringmulti-scale simulations have joined in this symposium. In

this symposium (1) International Symposium on "Application

addition, it is expected that the symposium can also produce aof NanoGeosciences in Petroleum Engineering" (13-14th

text book in which some of the symposium presenters will beDecember 2011), and (2) One-day School on "Application ofthe main contributors of this book.

Molecular Simulations to Oil and Gas Industry" (15thDecember 2011).

After the symposium conducted, there was one-day Schoolon “Application of Molecular Simulations in Oil and Gas

The symposium was opened by Prof. Toshifumi Matsuoka.

Industry” which aimed to nurture the next generation ofHe welcomed all the participants and highlighted theengineers for human energy security and boost theirimportance of the application of nano-geosciences in thedevelopment who will contribute to ensuring stable and long-petroleum engineering for our common future.
After the opening session, there were presentation

term energy supplies.

sessions followed by questions and answers at the end of eachpresentation. There were 32 presentations categorized into 7

Achievement and Results
The symposium on“Application of Nano-Geosciences in(seven) topics: (1) Characterization of the pore structure andPetroleum Engineering” was held at Campus Plaza Kyoto, on

multiphase flow in porous media; (2) Nano technology inth

13-14

December 2011. This symposium was organized bypetroleumengineering;(3)EOR

techniquesandits

Kyoto University, Institut Teknologi Bandung, and Global

fundamentals; (4) Carbon bearing fluids in deep earth; (5) CO2

COE Program “Global Center for Education and Research ongeo-sequestration; (6) Oil-water-rock interactions (moleculariispecific); and (7) Flows in fractured media and shale gas

conditions; The effect of salinity, temperature, pressure

exploration. For each topic, one or two invited speakers fromand functional groups; and The validity of Young –university and petroleum industry gave special lectures to theLaplace at nanoscale.

audience. There were 10 presentations as the special lectures7.

were given by
1.

Deep Earth Pressures and Temperatures”. He mentioned

Prof. Amos Nur presented “Digital Rock Physics (DRP)

the stability of methane and its phase diagram that hasfor

been investigated in a range of pressure of 2-30 GPa andReservoir

Characterization,Simulation,andMonitoring with Focus on Shales”. He explained thetemperature T< 4,000K.

importance of DRP to deepen the visual and quantitative
2.

8.

4.

5.

Sealing

Mr. Masaei Ito presented “Novel Solution with CNT

Repositories”. He mentioned the understanding ofNano-composities for HPHT Sealing with Japanesegeological carbon sequestration (GCS) and the position ofInnovative Technology”. He mentioned a novel HPHT

Nanoscale in this GCS.
9.

Prof.

Cap-Rocks

TakashiofKakiuchi

CarbonpresentedDioxide

Storage“Electrochemicalin the oil recovery. Therefore nano technology is ready toInstability at the Oil-Water Interface”. He introduced thebe applied in the oil field.

electrochemical instability and its phenomena at theProf. Mingyuan Li presented “Property of a Novel in-oil/water interface.

Depth Profile Control Agent for EOR”. He mentioned the10. Prof. Keng C. Chou presented “Interactions of Molecules

problems after water flooding such as formation of waterWith Mineral Surfaces: A Nonlinear Optical Study of Oilchannel, low sweep efficiency and low oil recovery rate.

Sands Surface Chemistry”. He explained the current

He also explained the existence of “in-depth profile

issues such as the need for large amounts of energy, using

control technology” and the contribution of SMP

a great deal of hot water, tailing ponds treatments and(Sulfomethylatedinseeking no aqueous extraction processes. In connection

conjunction with a new in-depth profile control agent thatwith these issues, he has established the methodologies

could be effective to control the water flooding and tousing SFG at the liquid/solid interface to identify theenhance oil recovery.

surface species, to measure the molecular orientations, andProf. Alistair Fletcher presented “Continuous Flow Loopto obtain adsorption isotherms.

phenolformaldehyderesins)

Adsorption Apparatus for Wetting Characteristics of

The symposium was closed by Prof. Toshifumi Matsuoka.

Packs”. He mentioned that the wetting tension parameterHe mentioned that the comprehensive thoughts from all theis a key concept in the characterization of porous media

presenters were very interesting. In general, he concluded theand important in the EOR and other nano-geosciences

contribution of nano geocscience in the petroleum engineering

processes.

relating to the Enhanced Oil Recovery (EOR) and the CO2

Prof. Bo Peng presented “Sulfonated Surfactants from

Capture & Sequestration (CCS). Last but not least, heCrude oil Residue and Its Application in EOR”. He

mentioned that there will be the next symposium. The

mentioned the separation of crude oil residue, theaudiences also were asked to participate in the upcoming

synthesis

symposium.

ofsulfonatedsurfactants,

themolecularparameters of sulfonated surfactants, interfacial tension
6.

Mr. Ian C. Bourg presented “Nanopore Processes inunderstanding of the reservoir properties.

material based on a CNT-rubber that enables quantum leap

3.

Mr. Leonardo Spanu mentioned “Carbon Bearing Fluids at

The first symposium has been successfully conducted.

and its relation with the EOR.

After the symposium, there was one day school. The instructor

Prof. Caetano R. Miranda presented “Functionalization ofof lectures were from Kyoto University (Dr. Yunfeng Liang andSilica Nanoparticles for Enhanced Oil Recovery”. In

Makoto Kunieda), Lawrence Berkeley National Lab-USA (Mr.

general, he mentioned three important things in theIan C. Bourg), and Universidade Federal do ABC Brazil (Prof.

Nanogeoscience for Petroleum exploration, namely: The

Caetano R. Miranda).

stability of inorganic nanoparticles (SiO2) at the reservoiriii

第1回

石油工学におけるナノジオサイエンスの適用に関するシンポジウム

代表者：

Susanti Alawiyah (招待研究員、バンドン工科大学、インドネシア)

開催日時

：

2011 年 12 月 13 日 ～ 2011 年 12 月 14 日

開催場所

：

キャンパスプラザ京都

主：バンドン工科大学、京都大学、京都大学グローバル COE プログラムアジア・メガシティ

催の人間安全保障工学拠点
共催：JAPEX（石油資源開発）、JOGMEC（独立行政法人 石油天然ガス・金属鉱物資源機構）、RITE（公益財団法人 地球環境産業技術研究機構）、VPI（ベトナム石油研究所）

招待者：

Amos Nur (Professor, Stanford University, アメリカ), Edo S. Boek (Imperial College London, イギリス), Duoxing Yang (教授, Institute of Crustal Dynamics, 中国), 下河原麻衣 (JOGMEC),
大 澤 理 (Manager, シ ュ ル ン ベ ル ジ ェ ), 伊 藤 正 栄 ( 上 席 研 究 員 シ ュ ル ン ベ ル ジ ェ ),Nguyen-Hong Minh (Deputy Director, Vietnam Petroleum Institute, ベトナム), 高橋悟(課長,EOR 研究課, JOGMEC), Mingyuan Li (教授, China University of Petroleum, 中国), Alistair
Fletcher (Curtin University of Technology, オーストラリア), Bo Peng (China University ofPetroleum, 中 国 ), Caetano R. Miranda ( 教授 , Universidede Federal do ABC, ブ ラジル ),Leonardo Spanu (University of California, Davis, アメリカ), Ian C. Bourg (Lawrence Berkeley
National Lab, アメリカ), 西沢脩 (RITE), 垣内隆 (教授, 京都大学), Keng C. Chou (教授,University British Comlumbia, カナダ), 西直哉 (教授, 京都大学), 村上良 (甲南大学), 高木
是 (課長, 開発・探査技術課, JOGMEC), 赤井崇嗣 (Director, JOGMEC), 吉田英一 (教授,名古屋大学)

参加者数

：

約 63 名

発表者数：

計 32 名目的
成果と結果

第 1 回シンポジウムの目的は、人間社会に欠くことのできない、持続可能なエネルギー供給のための石油増進“石油工学におけるナノジオサイエンスの適用”と題回収(EOR)や二酸化炭素地下貯留(CCS)のような、石油工したシンポジウムは 2011 年 12 月 13~14 日にキャンパス学へのナノジオサイエンスの適用に関する最新の研究成プラザ京都において開催された。このシンポジウムは京果について共有し、議論するためである。ナノジオサイ

都大学、バンドン工科大学、京都大学グローバル COE プ

エンスや分子のスケールとマルチスケールのシミュレー

ログラムアジア・メガシティの人間安全保障工学拠点が主催した。主催組織の代表は京都大学の Yunfeng Liang 博

ションの直接比較に興味を持つ多くの研究者が本シンポ士である。約 63 名のシンポジウム参加者は世界中(オージウムに参加した。さらに、シンポジウムでは数名のシストラリア、ブラジル、中国、カリフォルニア、ロンド

ンポジウムのプレゼンターが主な執筆者となって、教科ン、カナダ、日本、インドネシア、ベトナム)のさまざま書を作成することを計画している。

な大学や企業から集まった研究者(教授、ポスドク、学生

シンポジウム終了後は“石油ガス産業における分子レを含む)や技術者である。このシンポジウムでは下記の 2

ベルシミュレーションの適用”と題したワンデースクーつの活動が行われた。(1)国際シンポジウム“石油工学にルが開催された。これは人間のエネルギーセキュリティおけるナノジオサイエンスの適用”(2011/12/13-14) (2)ワのために次世代の技術者を育てること、また、安定的かンデースクール“石油ガス産業における分子シミュレー

つ長期的なエネルギー供給の保障に貢献する彼らの発展ションの適用” (2011/12/15)
シンポジウムは松岡俊文教授の挨拶で開始した。教授を推し進めることを目的としている。

は全ての参加者を歓迎し、私たちの未来にとって石油工ii

学におけるナノジオサイエンスの適用の重要さを強調しスルホン化界面活性剤の分子パラメータ、界面張力と EOR の関係について述べた。

た。
6.

オープニングセッション終了後、発表セッションが開

Caetano R. Miranda 博士は“EOR におけるシリカナ始された。それぞれの発表の最後に質疑応答がなされた。

ノ粒子の機能化” について発表した。石油開発にお発表は 7 つのトピックに分類され、32 人が発表した。(1)

けるナノジオサイエンスの 3 つの重要な点を述べた。

多孔質体における多孔質構造及び混相流の特性 (2)石油

すなわち、貯留層状における無機ナノ粒子(SiO2)の安工学におけるナノジオサイエンス (3)EOR 技術とその基定性；塩分、温度、圧力、官能基の効果；ナノスケ

礎 (4)地下深部における気体炭素化合物 (5)二酸化炭素のールの Young – Laplace の有効性である。

地下貯留 (6)油-水-鉱物の相互作用(分子の特定) (7)破砕体

7.

Leonardo Spanu 氏は“地下深部の圧力・温度条件ににおける流動とシェールガス探査 それぞれのトピックにおける気体炭素化合物” について発表した。圧力

おいて、大学や石油業界から 1~2 人の招待講演者が特別

2-3GPa、温度 4,000K 以上の範囲におけるメタンの安講演を行った。特別講演は下記の 10 名である。
1.

定性やその状態図について述べた。
8.

Amos Nur 教授は“頁岩層に焦点を当てた貯留層の特性、シミュレーション及びモニタリングにおけるプロックのナノポアのプロセス” について発表した。

Digital Rock Physics(DRP)”について発表した。貯留geological
9.

めに、DPR が重要であることを説明した。

3.

4.

5.

carbon sequestration (GCS)の理解と、GCSにおけるナノスケールの位置づけについて述べた。

層の特性を視覚的かつ定量的により深く理解するた
2.

Ian C. Bourg 氏は“二酸化炭素貯留層を封じるキャッ垣内隆教授は“油-水境界面における電気化学的不安

伊藤正栄氏は“日本の革新的技術を用いた高温高圧定性” について発表した。油-水境界面における電シールへの CNT ナノ複合材料を用いた新解法”につ気化学的不安定性とその現象について紹介した。

いて発表した。石油増進回収を飛躍的に上昇させる、

10. Keng C. Chou 博士は“鉱物表面における分子の相互CNT ゴムを基にした新高温高圧材料について述べた。

作用：オイルサンド表面化学の非線形光学研究”に従って、ナノテクノロジーは今まさに石油分野に適ついて発表した。大量のエネルギー需要、多量の温用しようとしている。

水の使用、尾鉱沈殿池の処理、水性でない抽出プロ

Mingyuan Li 博士は EOR のための新しい徹底的プロセスの追求ような、現在の問題について説明した。

ファイル制御作用の特性”について発表した。水ミ

これらの問題に関して、表面種を同定し、分子配向チの形成や低い掃攻率、低い石油回収率などの、水を測り、吸湿等温線を得るために、液体/個体界面で攻法後の問題について言及した。また、“徹底的プロの SFG を用いた方法論を確立した。

ファイル制御技術”の存在と、水ミチを制御し石油シンポジウムは松岡俊文教授の挨拶によって締められ増進回収を助ける有効な徹底的なプロファイル制御た。全ての発表者の包括的な考えが非常に興味深かった作用に関する SMP(サルホメチル化フェノール性樹と述べ、総じて、石油増進回収(EOR)や二酸化炭素地下脂)の寄与について説明した。

貯留(CCS)に関連するナノジオサイエンスの石油工学へ

Alistair Fletcher 博士は“濡れ特性の連続的な流動ルの貢献を強調した。最後に、次回のシンポジウム開催にープ吸着装置”について発表した。濡れ性伸張パラついて言及し、参加を呼び掛けた。

メーターは多孔質体の特徴付けにおいて鍵となる概第 1 回シンポジウムは成功に終わり、その後ワンデース念であり、EOR や他のナノジオサイエンスの過程にクールが開催された。講師は京都大学(Yunfeng Liang 博

とって重要である。

士、國枝真氏)、Lawrence Berkeley National Lab-USA (Mr.

Bo Peng 博士は“原油残余からのスルホン化界面活

Ian C. Bourg), そして Universidade Federal do ABC Brazil

性剤とその EOR への適用” について発表した。原(Prof. Caetano R. Miranda)である。

油の残留の分離や、スルホン化界面活性剤の合成、

iii

SOME PHOTOS OF THE SYMPOSIUM

Presenters and several participants of Symposium at Campus Plaza Kyoto

Prof. Toshifumi Matsuoka opened the Symposium

Prof. Amos Nur

Jianhui Yang

Hirotatsu YamabeProf. Duoxing Yang

Mai Shimokawara

Masaei Ito

Nguyen-Hong Minh

Prof. Mingyuan Li

Prof. Alistair Fletcher

Yasuyuki Mino

Hiroaki Kadono

Prof. Bo Peng

Prof. Caetano R.Miranda

Yohei Mikami

Leonardo Spanu

Ian C. Bourg

Osamu Nishizawa

Yuki Horiuchi
nda

Prof. Takashi Kakiuchi

Prof. Keng C. Chou

Shinya Tsuji

Kazuya Kobayashi

Yohei Mikami

Prof. Naoya Nishi

Mia Ledyastuti

Presenters gave the presentation on the Symposium

Prof. Ryo MurakamiMakoto Kunieda

Prof. Hidekazu Yoshida

Takashi Akai

Jianhui Yang

Yuki Nishiiri

Jianchun Dai

Presenters gave the presentation on the Symposium

Symposium’s participants were listening and asking the question to presenter of symposiumOne day school on December 15, 2011

Some activities after conducting symposium