日本オイルエンジニアリング株式会社（JOE）のCCS/CCUS への取り組みについてCCS（Carbon dioxide Capture and Storage）は発電所や工場などから発生したCO2 を分離・回収し、枯渇油ガス田や深部塩水層などに圧入することで、長期的かつ安定的に CO2 を貯留することができる技術です。
昨今の地球温暖化対策に効果的な技術として世界中で注目されています。
日本オイルエンジニアリング（JOE）では、石油・天然ガス開発で培った豊富な経験と技術力に基づき、CCS に関連した様々な評価技術等について調査・検討しています。JOE の CCS/CCUS への取り組みの一部についてご紹介いたします。

目 次1.

統合型 CCS モデルによるシステム評価 ・・・・・・・・・・・・ P12.

CO2 漏洩のリスク分析 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ P23.

入力パラメータの感度分析・不確実性分析 ・・・・・・・・・・ P34.

4D 震探データを取り込んだヒストリーマッチング ・・・P55.

CCS における鉱物固定シミュレーション ・・・・・・・・・・・P76.

CCUS を利用したブルーアンモニア（ブルー水素）サプライチェーン構築支援 ・・・ P9詳細については以下よりお気軽にお問い合わせください。
HP お問い合わせページ：お電話：https://www.joe.co.jp/contact/contact/上記 1～5 については： 03-5548-1663（開発技術部）上記 6 については：03-5548-1664（施設技術部）その他全般：03-5548-1661（総務部）CCS/CCUS への取り組み1.

日本オイルエンジニアリング株式会社統合型 CCS モデルによるシステム評価タイムステップごとにシミュレーション可能！当社の評価方法についてご紹介当社の「統合型 CCS モデルによるシステム評価」についてご紹介いたします。
油ガス開発においては、貯留層モデルに加えて、坑井デザインによる圧力損失や地上設備ネットワークによる影響などを含めた、統合型シミュレーションにより地下の流体挙動と地上の生産設備をリンクさせ、タイムステップごとにプロジェクト全体のシミュレーションが可能です。（下図ご参照）これを CCS のシステム評価に適用可能か、主に以下の項目について調査・検討しています。
【調査・検討項目】■圧力緩和井として水生産井を設けた CCS の最適化■CO2EOR の最適化■天然ガス生産から水素を生産し、さらに CCS システム全体への影響■貯留層パラメータの不確実性の CCS システム全体への影響1CCS/CCUS への取り組み日本オイルエンジニアリング株式会社

２. CO2 漏洩のリスク分析安全性を評価するうえで重要！CO2 の地上への漏洩リスク分析CO2 圧入および圧入終了後において、CO2 が地上へ漏洩するリスク分析は安全性を評価するうえで重要です。
断層や廃坑の有無や適正な圧入圧力かを検討し、貯留層のみならずキャップロックへの影響も考慮したシミュレーションを行う必要があります。
岩石力学モデルを貯留層シミュレータとカップリングすることで、圧力変化が岩石力学的に貯留層特性へ与える影響を考慮した計算が可能です。
例えば GEM ではフラクチャー開閉に修正 Barton-Bandis モデルを適用させ、キャップロックからの CO2 漏洩を計算します。
当社では主に貯留層シミュレータ GEM を用いた計算と文献調査を中心に、以下の項目について調査・検討しています。
【調査・検討項目】■実験・分析データや文献データからのシミュレーション入力データ作成のワークフローについての検討■入力データの不確実性分析を反映した CO2 漏洩リスク分析のワークフローの検討■各種貯留層シミュレータにおける CO2 漏洩計算のワークフローの調査参考文献 GEM User Guide Computer Modelling Group Ltd.
SPE125167-MS Geomechanical Risk Mitigation for CO2 Sequestration in Saline Aquifers2CCS/CCUS への取り組み日本オイルエンジニアリング株式会社3. 入力パラメータの感度分析・不確実性分析効率的に感度分析・不確実性分析！当社の CCS に関する各種評価についてご紹介当社の CSS シミュレーションにおける、入力パラメータの感度分析・不確実性分析についてご紹介いたします。
貯留層シミュレータに市販の感度分析ツールや Pyhon モジュールを適用することで、感度分析・不確実性分析を効率的に実施可能です。
当社では主に CMG 社製の GEM と CMOST を使用し、CCS に関する各種評価への適用について検討しています。
さらに他の貯留層シミュレータに SaLib などの Python モジュールを適用して、各種貯留層評価に適した分析手法についても調査・検討しています。

3CCS/CCUS への取り組み日本オイルエンジニアリング株式会社【調査・検討項目】■実験データから貯留層データへのスケールアップにおける問題点■感度分析による重要度の高い入力データの抽出■重要度の高い入力データの精度向上のための作成法についての提案■データ取得段階別の入力データの精度の違いによる出力値の不確実性評価（図）参考文献1) GEM User Guide Computer Modelling Group Ltd.
2) CMOST User Guide Computer Modelling Group Ltd.

4CCS/CCUS への取り組み日本オイルエンジニアリング株式会社4. 4D 震探データを取り込んだヒストリーマッチングモニタリング技術として有望！当社の 4D 震探データ調査についてご紹介圧入した CO2 の貯留層内での分布を知るためにスライプナーなどで行われている 4 次元震探は、モニタリング技術として有望です。
4 次元震探データを取り込んだ貯留層モデルのヒストリーマッチングは 90 年代後半から行われ、現在でも注目されている技術です。
震探データを貯留層シミュレーション結果と定量的に比較する場合、データ量の多さから自動ヒストリーマッチング手法を用いる必要があります。
自動ヒストリーマッチングにおける目的関数の設定では、震探データと貯留層シミュレーション結果を同レベルで比較しなければならないため、Rock physics model (RPM)や Seismic モデルによるデータ変換が必要です。（下図ご参照）(4D 震探データを取り込んだヒストリーマッチング（Fahimuddin（2010）、Rwechungura et al（2011）を参考に作成）以上を踏まえ JOE では文献調査を中心に次の項目を調査・検討しています。
【調査・検討項目】■プロキシモデルの作成法とそれを用いた自動ヒストリーマッチング■震探データと貯留層シミュレーション結果のミスマッチを目的関数化する際のワークフロー■自動ヒストリーマッチング手法の違いも含めたヒストリーマッチングの各種ワークフローの検討・比較■各種最適化手法の調査・検討5CCS/CCUS への取り組み日本オイルエンジニアリング株式会社参考文献SPE185822-MS Seismic History Matching Using a Fast –Track Simulator to Seismic ProxySPE174310-MS Seismic Assisted History Matching Using Binary Image MatchingSPE131453-MS Ensemble Based 4D Seismic History Matching: Integration of Different Levelsand Types of Seismic DataAbul Fahimuddin “4D Seismic History Matching Using the Ensemble Kalman Filter (EnKF):Possibilities and Challenges” PhD Thesis, Department of Mathematics University ofBergen, March 2010Abul Fahimuddin Center for Integrated Petroleum Research (CIPR) University of Bergen,Norway Petro-elastic Modeling of a North Sea Field: Rock Physics Recipe and ECLIPSESimulator船津邦弘 ４D 震探データを取り込んだ油層シミュレーション 石油技術協会誌SPE 142497 Advanced History Matching Techniques Reviewed6CCS/CCUS への取り組み日本オイルエンジニアリング株式会社5. CCS における鉱物固定シミュレーションCO2 トラップメカニズムの中でも、CO2 を炭酸塩鉱物として固定する鉱物トラップは最も安全性が高い方法です！
多くの CO2 を鉱物固定するには数百年から数万年の時間を要し、貯留層の鉱物組成によっては、鉱物固定量が多く見込めないことが知られています。
また、近年では Carbfix プロジェクトのように玄武岩質に圧入して数年で鉱物固定化が可能となるものもあります。
鉱物固定量や固定に要する時間を推計するには、地化学反応計算を含んだ CO2 流動シミュレーション（シミュレータ GEM、TOUGH-REACT で可能）を行う必要があります。
通常の CO2 流動計算に加え地化学反応に関するパラメータを解くため未知数が多くなり、計算コストが高く収束が難しくなることがあります。
さらに、地化学反応計算の入力データには鉱物の反応表面積などの不確実性の高いものが含まれているため、感度分析や不確実性分析による考察が有効です。
以上を踏まえ JOE では主に貯留層シミュレータ GEM を用い、以下の項目について調査・検討しています。
【調査・検討項目】■シミュレーション計算収束のために適切な化学反応データの設定■化学反応式の設定と化学反応に係る入力データの不確実性評価■実験データから貯留層データへのスケールアップにおける問題点検討7CCS/CCUS への取り組み日本オイルエンジニアリング株式会社参考文献GEM User Guide Computer Modelling Group Ltd.
L.

Nghiem,et.al.:”Modelling

AqueousPhaseBehaviorandChemicalReactionsinCompositional Simulation”, SPE141417,SPE Reservoir Simulation Symposium held in theWoodlands,Texas,21-23 February 2011.
Tianfu Xu, et.al.,: ”TOUGHREACT User’s Guide: A Simulation Program for Non-isothermalMultiphase Reactive Geochemical Transport in Variably Saturated Geologic Media”, EarthSciences Division, Lawrence Berkley National Laboratory University of California, Berkley,September 2004 (Revised in December 2006, V1.2)8CCS/CCUS への取り組み日本オイルエンジニアリング株式会社6. CCUS を利用したブルーアンモニア（ブルー水素）サプライチェーン構築支援脱炭素社会実現に向けた CCUS 技術！当社の提供可能サービスをご紹介脱 炭 素 社 会 の 実 現 に 向 け た CCUS （ Carbon dioxide Capture, Usage andStorage: 二酸化炭素回収、利用、貯留）技術を用いてのブルーアンモニアサプライチェーン構築に対し、当社にてご提供可能なサービスをご紹介します。
＜JOE 提供サービス例＞概念検討 - CCUS 導入企画書の策定支援・貯留層一次評価（油ガス田、帯水層）・CO2 排出量の算出（プロセスガス、燃焼排ガス）・サイトのスクリーニング（CO2 回収、脱湿、圧縮、輸送、圧入）・各種設備（回収・脱湿・圧縮・輸送・圧入設備）のプロセス検討・設備のコスト算出および分析・評価・プロジェクトスケジュール案作成・CO2 リークのモニタリング計画一次案検討・MRV 一次案の検討・プロジェクトのリスク評価（環境・安全、油層、建設工期、ファイナンス等）・プロジェクト・ファイナンス計画一次案の検討・環境影響評価（EIA）および他社による EIA の評価基本設計 - CCUS に必要な技術検討・貯留層シミュレーション・各種設備（CO2 回収・脱湿・圧縮・輸送・圧入設備）の設計・EPC 発注仕様書作成・CO2 リークのモニタリング計画書作成・MRV の作成EPC - CCUS 事業の建設工事管理
・プロジェクトマネジメント業務操業 - CCUS 操業の技術支援・貯留層シミュレーションのアップデート
・モニタリング活動のレビュー
・MRV のレビュー9CCS/CCUS への取り組み日本オイルエンジニアリング株式会社イメージ図はブルーアンモニアのサプライチェーンですがブルー水素サプライチェーンでも CCUS に関し同様な構築支援をご提供いたします。

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