RESEARCH
地下の複雑な現象を理解し、
エネルギーと環境の課題を解く。
ジオメカニクス（岩盤力学）を軸に、石油・天然ガス、CCS、次世代地熱、水素地下貯蔵まで、地下エネルギー利用の生産性と安全性を研究しています。
当研究室では、ジオメカニクス（岩盤力学）、流体力学、数値シミュレーション、室内実験を組み合わせ、地下開発における生産性向上と環境・安全問題の解決に取り組んでいます。石油・天然ガス開発で培われた技術を、CO₂地中貯留（CCS）、次世代地熱、水素地下貯蔵へ展開し、地下のエネルギーを安全かつ効率的に利用する技術を研究しています。
RESEARCH PORTFOLIO
地下資源開発から、
次世代の地下エネルギー利用へ。
石油・天然ガスで培った坑井・貯留層技術とジオメカニクスを、CCS、地熱、水素地下貯蔵へ展開しています。
RESEARCH ON SAND PRODUCTION AND CONTROL
出砂対策に関する研究
課題：生産や圧入による圧力・応力の変化で岩石が破壊されると、砂粒が流体とともに坑井へ流れ込む「出砂」が起こります。出砂は生産・圧入能力の低下や坑内機器の損傷につながり、CCSや水素地下貯蔵でも重要な課題です。
研究：出砂量の予測モデル、坑井性能への影響評価、出砂を抑えながら生産・圧入能力を維持する仕上げ手法を研究しています。
RESEARCH ON HYDRAULIC FRACTURING
水圧破砕法に関する研究
課題：水圧破砕は、高圧の流体で岩盤にき裂を形成し、地下流体の流れやすさを高める技術です。シェール開発だけでなく、高温岩体の透水性を改善するEGS（地熱増産システム）にも応用されています。
研究：き裂進展の数値シミュレーション、き裂の分岐・曲折に関する基礎実験、水圧破砕坑井の生産性評価に取り組んでいます。
RESEARCH ON FLUID DIVERSION TECHNOLOGY
ダイバージョン技術の研究
課題：複数のき裂へ流体を効率よく分配するために、粒子や樹脂などで流れを一時的に制御する「ダイバージョン」が使われます。水圧破砕でのフラックヒット抑制や、地熱開発での流動制御にも関わる技術です。
研究：生分解性樹脂やプロパントなどの粒子によるき裂閉塞メカニズムを調べ、圧入条件による性能の違いと実フィールドへの適用性を評価しています。
RESEARCH ON ACID WORMHOLING
酸処理ワームホール現象の研究
課題：炭酸塩岩に酸を圧入すると、岩石が局所的に溶解して「ワームホール」と呼ばれる高浸透率の流路が形成され、坑井の生産性を大きく改善できます。一方、複雑な孔隙構造のため、その成長過程を予測することは容易ではありません。
研究：数値解析と室内実験を組み合わせ、鉱物の溶解挙動とワームホールの発生・成長メカニズムを解明し、酸処理の最適化を目指しています。
RESEARCH ON WELLBORE INSTABILITY PROBLEMS
坑井不安定化問題に関する研究
課題：掘削中に坑壁が破壊すると、崩壊や逸泥、ドリルパイプの抑留などの掘削障害につながります。坑井安定性は、岩盤の不連続面、応力、流体浸透、温度、化学反応など多くの要因に左右されます。
研究：熱・流体・化学・力学を連成したマルチフィジクスモデルを開発し、実フィールドの掘削データも用いて坑井不安定化のメカニズムと対策を検討しています。
RESEARCH ON CCS GEOMECHANICS
CO₂地中貯留の安全性向上を目指す研究
課題：CCSではCO₂圧入に伴う孔隙圧の上昇が、断層の安定性、遮へい層の健全性、地表変動などに影響します。地下構造や岩石物性には不確実性があるため、安全性評価ではそれらを考慮する必要があります。
研究：広域ジオメカニクスモデルを用いて、断層すべり、誘発地震、流体漏洩、地表変動などを解析し、CCSに伴うジオメカニクスリスクの定量評価手法を研究しています。
坑井・き裂配置と、270日後の岩盤・き裂の温度分布を用いた解析例
RESEARCH ON NEXT-GENERATION GEOTHERMAL SYSTEMS
次世代型地熱開発の研究
課題：超臨界地熱、クローズドループ、EGS（地熱増産システム）などの次世代型地熱では、掘削コスト、き裂造成、循環流体の回収率、微小振動の抑制などが重要な課題です。
研究：き裂の3次元形状・分布のモデル化、き裂の力学的挙動と透水性変化、ダイバージョンによる流路制御、熱エネルギー回収量に対する微小移流の影響を数値解析で評価しています。
クッションガスの影響と、水素圧入・生産に伴う水素飽和度分布の解析例
RESEARCH ON UNDERGROUND HYDROGEN STORAGE
水素地下貯蔵の研究
課題：水素を大規模・長期間に貯蔵する地下利用では、効率的な圧入・生産、水素損失の低減、繰り返し操業に伴う周辺岩盤の健全性と漏洩リスクの評価が必要です。
研究：クッションガスの種類・量、坑井配置・操業条件の最適化、繰り返し圧入・生産に伴う岩盤健全性、熱・流体・化学・力学連成（THMC）解析による貯蔵挙動を研究しています。