2022/01/19 更新

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アリハラ ノリオ
在原 典男
所属
理工学術院
職名
名誉教授

学歴

  •  
    -
    1975年

    スタンフォード大学大学院   地球科学系   石油工学  

  •  
    -
    1975年

    Stanford University   School of Earth Sciences   Petroleum Engineering  

  •  
    -
    1963年

    防衛大学校   工学部   航空工学  

学位

  • Ph.D(スタンフォード大)

  • 京都大学   工学修士

  • スタンフォード大学   工学修士(M.S.)

  • スタンフォード大学   学術博士(Ph.D.)

経歴

  • 1982年
    -
    1985年

    石油公団・石油開発技術センター 油層研究室長

  • 1982年
    -
    1985年

    Japan National Oil Corporation, Technology Research

  •  
     
     

    Center Director, Reservoir Engineering Laboratory

所属学協会

  •  
     
     

    Metallurgy & Petroleum

  •  
     
     

    Canadian Institute of Mining

  •  
     
     

    Society of Core Analysts

  •  
     
     

    Society of Petrophysicists and Well Log Analysts

  •  
     
     

    Society of Petroleum Engineers

  •  
     
     

    日本地熱学会

  •  
     
     

    日本検層協会(The Japan Formation Evaluation Society)

  •  
     
     

    石油学会

  •  
     
     

    石油技術協会

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研究キーワード

  • 資源開発工学

  • 環境保全技術

  • 地層汚染修復

  • 廃棄物地下保存・処分

  • 資源評価

  • 資源開発

  • Enviromental Preservation

  • CO2 Sequestration

  • Underground Storage and Disposal of Radioactive Waste

  • Appraisal and Development of Natural Resources

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Misc

  • Development of streamline-based heat transport model for thermal oil-recovery simulation

    Usman, N Arihara

    JOURNAL OF THE JAPAN PETROLEUM INSTITUTE   48 ( 1 ) 9 - 21  2005年01月

     概要を見る

    The streamline method was extended to thermal oil-recovery simulation by developing an appropriate heat transport model based on the streamline method for implemention into a thermal recovery simulator. The heat transport model consisted of convection from the flowing phases and diffusion terms of gravity, capillary force, and conduction. An operator splitting technique was applied to decouple the convective and diffusive parts for separate solution. The convective part, a non-linear one-dimensional hyperbolic equation, was solved by the implicit single-point upwind scheme along the streamlines. The diffusive part, a non-linear, mixed hyperbolic-parabolic equation modeling gravity, capillary force and conduction, was solved using finite-difference discretization over the three-dimensional grid. The pressures for defining streamlines were obtained by solving the fluid flow equations with a finite-difference Newton method considering the compressibility, depletion and capillary forces. Simulations of hot water-flooding in two-dimensional and three-dimensional heavy-oil reservoirs were conducted to verify the model. The simulation results were compared with those of a commercial thermal simulator, which demonstrated that the streamline approach is a viable alternative to conventional finite-difference methods for heat transport calculations within a thermal simulator.

    DOI CiNii

  • Application of Streamline Method to Hot Water-Flooding Simulation for Heavy Oil Recovery

    Usman, N. Arihara

    Proceedings of the SPE Asia Pacific Oil and Gas Conference and Exhibition held in Jakarta, Indonesia    2005年

  • 丘谷形状管内における油・水二相流実験及び解析

    福島明男, プラット アブドワイット, 在原典男, 渡邉朋子, 池田憲治

    石油技術協会春季講演会要旨集/石油技術協会     125  2005年

  • ストリームライン法による重質油回収のための熱水攻法シミュレーション

    ウスマン, 在原典男

    石油技術協会春季講演会要旨集/石油技術協会     104  2005年

  • ストリームライン法による天然フラクチャー型油層内のトレイサー流動シミュレーション

    飯野敦, 栗原正典, 在原典男, 岡津弘明

    石油技術協会春季講演会要旨集/石油技術協会     103  2005年

  • 非正規グリッドを用いたストリームライン法フルテンソル型モデル

    白井星至, 在原典男, 岡津弘明

    石油技術協会春季講演会要旨集/石油技術協会     101  2005年

  • 境界要素法による天然フラクチャー型貯留層の有効浸透率計算

    伊達正顕, 在原典男

    石油技術協会春季講演会要旨集/石油技術協会     100  2005年

  • 天然亀裂型油層における圧入フォールオフテストの解析法

    島本辰夫, 倉本大輔, 在原典男

    石油技術協会春季講演会要旨集/石油技術協会     99  2005年

  • Characterization of Naturally Fractured Reservoirs by Tracer Test Interpretation

    S. Solano, N. Arihara

    Proceedings of the 11th Formation Evaluation Symposium of Japan    2005年

  • Streamline Simulation of Tracer Flow in Naturally Fractured Reservoirs

    A. Iino, M. Kurihara, N. Arihara, K. Okatsu

    Proceedings of the 11th Formation Evaluation Symposium of Japan    2005年

  • A Simulation for Predicting Thermal Recovery Behavior Based on Streamline Method

    Uaman, N. Arihara

    Proceedings of the SPEInternational Improved Oil Recovery Conference in Asia Pacific held in Kuala Lumpur, Malaysia    2005年

  • Analysis of Oil-Water Flow Tests in Horizontal, Hilly-Terrain, and Vertical Pipes

    P. Abduvayt, R. Manabe, T. Watanabe, N. Arihara

    Proceedings of the SPE Annual Technical Conference and Exhibition held in Houston, Texas    2004年

  • Analysis of Spontaneous Capillary Imbibition for Improved Oil Recovery

    Nurkamelia, N. Arihara

    Proceedings of the SPE Asia Pacific Oil and Gas Conference and Exhibition held in Perth, Australia    2004年

  • 水平・緩傾斜・垂直管内における油・水二相流実験及び解析

    プラット アブドワイット, 福島明男, 池田憲治, 真鍋 亮, 在原典男

    石油技術協会春季講演会要旨集/石油技術協会     144  2004年

  • 縦・横分散を導入したストリームライン法トレーサー流動シミュレーション

    倉又秀祥, ウスマン, 在原典男

    石油技術協会春季講演会要旨集/石油技術協会     146  2004年

  • 熱攻法シミュレーションにおけるエネルギー式の解法へのストリームライン法の適用

    ウスマン, 在原典男

    石油技術協会春季講演会要旨集/石油技術協会     147  2004年

  • 非正規グリッドを用いたストリームライン法フルテンソル型モデル

    白井星至, 在原典男, 岡津弘明

    石油技術協会春季講演会要旨集/石油技術協会     148  2004年

  • IORのための毛細管インビビション挙動の分析

    ヌルカメリア, 在原典男

    石油技術協会春季講演会要旨集/石油技術協会     151  2004年

  • 天然フラクチャー型油層内の2相流体挙動に関する指数関数モデルの適用性

    倉本大輔, 島本辰夫, 在原典男

    石油技術協会春季講演会要旨集/石油技術協会     155  2004年

  • CO2地下貯留シミュレーションモデルの構築

    吉田 稔, 在原典男

    石油技術協会春季講演会要旨集/石油技術協会     159  2004年

  • Experimental and Modeling Studies for Gas-liquid Two-phase Flow at High Pressure Conditions

    Journal of Japan Petroleum Institute   46;2  2003年

    DOI

  • 管内気液ニ相流に対する圧力および流量の影響

    石油技術協会春季講演会要旨集/石油技術協会   pp.110  2003年

  • 天然フラクチャー型油層における圧入フォールオフテスト解析

    石油技術協会春季講演会要旨集/石油技術協会   pp.135  2003年

  • 3相平衡計算による多成分系シミュレーションモデルの構築

    石油技術協会春季講演会要旨集/石油技術協会   pp.130  2003年

  • 3次元協会要素法による天然フラクチャー型貯留層内の流動解析

    石油技術協会春季講演会要旨集/石油技術協会   pp.129  2003年

  • ストリームライン法油層シミュレーションによるヒストリーマッチング

    石油技術協会春季講演会要旨集/石油技術協会   pp.127  2003年

  • ストリームライン法による2次元1相トレーサーテスト解析モデルの構築

    石油技術協会春季講演会要旨集/石油技術協会   pp.126  2003年

  • ストリームライン法による全テンソル型シミュレーションモデルの構築

    石油技術協会春季講演会要旨集/石油技術協会   pp.125  2003年

  • An Effective Time-Splitting Technique for Full-Tensor Flow Model

    Proceedings of the SPE Asia Pacific Oil and Gas Conference and Exhibition held in Jakarta, Indonesia    2003年

  • Effects of Pressure and Pipe Diameter on Gas-Liquid Two-Phase Flow Behavior in Pipelines

    Proceedings of the SPE Annual Technical Conference and Exhibition held in Denver, Colorado    2003年

  • Accurate simulation for strongly heterogeneous reservoirs

    石油技術協会誌/石油技術協会   67;2  2002年

    DOI

  • 高圧条件における緩傾斜管内の気液ニ相流に関する研究

    石油技術協会春季講演会要旨集/石油技術協会   pp.121  2002年

  • 高圧条件における緩傾斜管内気液ニ相流の流動様式に関する研究

    石油技術協会春季講演会要旨集/石油技術協会   pp.120  2002年

  • ストリームライン法3次元油層モデルによるヒストリーマッチング

    石油技術協会春季講演会要旨集/石油技術協会   pp.113  2002年

  • ストリームライン法による垂直断面モデルの構築

    石油技術協会春季講演会要旨集/石油技術協会   pp.112  2002年

  • 時間分割法による非ミシブル置換の解法

    石油技術協会春季講演会要旨集/石油技術協会   pp.111  2002年

  • 混合有限体積要素法による多相流シミュレーション

    石油技術協会春季講演会要旨集/石油技術協会   pp.110  2002年

  • Accurate and Effective Simulation for Reservoirs of Complex Geological Features

    Proceedings of SPE Asia Pacific Oil and Gas Conference and Exhibition held in Melbourne, Australia/SPE    2002年

  • A Streamtube Approach for Modelling Mass and Heat Migration for Thermal Recovery Methods

    Proceedings of SPE Asia Pacific Oil and Gas Conference and Exhibition held in Melbourne, Australia/SPE    2002年

  • A Mechanistic Model for Gas-liquid Two-phase Flow in Slightly Inclined Pipes: To Improve Predictions of Flow Patterns and Pressure Drops

    Journal of Japan Petroleum Institute   45;3  2002年

    DOI

  • Representative Elementary Volume of Naturally Fractured Reservoirs Evaluated by Flow Simulation

    Journal of Japan Petroleum Institute   45;3  2002年

    DOI

  • Effective Permeability Estimation for Modeling Naturally Fractured Reservoirs

    Proceedings of SPE Middle East Oil Show held in Bahrain/SPE    2001年

  • 天然フラクチャー型貯留層の有効浸透率予測

    石油技術協会誌/石油技術協会   66;2  2001年

    DOI

  • 傾斜管内ニ相流の流動様式および遷移に関する研究

    石油学会函館大会/石油学会   pp.106  2001年

  • 天然フラクチャー型油層の有効浸透率予測

    石油技術協会春季講演会要旨集/石油技術協会   pp.143  2001年

  • 天然フラクチャー型油層の挙動予測に対するREVの影響

    石油技術協会春季講演会要旨集/石油技術協会   pp.142  2001年

  • 有効浸透率による天然フラクチャー型油層シミュレーション

    石油技術協会春季講演会要旨集/石油技術協会   pp.141  2001年

  • 完全陰解法による2次元2相全テンソル型モデルの構築

    石油技術協会春季講演会要旨集/石油技術協会   pp.138  2001年

  • 多成分系シミュレーションモデル開発:非反復法による相平衡計算の適用

    石油技術協会春季講演会要旨集/石油技術協会   pp.137  2001年

  • ストリームライン法による2次元2相モデルの構築

    石油技術協会春季講演会要旨集/石油技術協会   pp.136  2001年

  • 層状貯留層におけるガス水2相流坑井テスト解析

    石油技術協会春季講演会要旨集/石油技術協会   pp.133  2001年

  • 傾斜管内における各流動様式および遷移の研究

    石油技術協会春季講演会要旨集/石油技術協会   pp.117  2001年

  • Inconsistency between Fracture and Anisotropic Systems in Predicting Horizontal-sink Productivity

    石油学会誌/石油学会   44;4  2001年

    DOI

  • 状態方程式による多成分系油層シミュレーションのための効率的な相平衡計算

    石油学会誌/石油学会   44;4  2001年

    DOI

  • Simulation of Naturally Fractured Reservoirs with Effective Permeability

    Proceedings of Asia Pacific Oil and Gas Conference and Exhibition held in Jakarta, Indonesia/SPE    2001年

  • 地下水汚染のシミュレーション

    石油技術協会春季講演会要旨集/石油技術協会   pp.143  2000年

  • 多成分系モデルにおける相平衡計算法の評価

    石油技術協会春季講演会要旨集/石油技術協会   pp.142  2000年

  • 状態方程式による完全陰解多成分系モデルの構築

    石油技術協会春季講演会要旨集/石油技術協会   pp.124  2000年

    DOI

  • 二重グリッド混合有限体積解によるフルテンソル型二相流シミュレーション

    石油技術協会春季講演会要旨集/石油技術協会   pp.123  2000年

  • 天然フラクチャー型貯留層の有効浸透率予測

    石油技術協会春季講演会要旨集/石油技術協会   pp.119  2000年

    DOI

  • 層状貯留層における二相流坑井テスト解析

    石油技術協会春季講演会要旨集/石油技術協会   pp.113  2000年

  • 緩傾斜管内二相流メカニスティックモデル

    石油技術協会春季講演会要旨集/石油技術協会   pp.103  2000年

  • Effective Permeability Estimation for Simulation of Naturally Fractured Reservoirs

    Proceedings of Asia Pacific Oil and Gas Conference and Exhibition held in Brisbane, Australia/SPE    2000年

  • 状態方程式による完全陰解多成分系モデルの開発

    石油技術協会誌/石油技術協会   65;4  2000年

    DOI

  • Modelling the Evolution of Granite Permeability at High Temperature

    Proceedings of the World Geothermal Congress 2000/International Geothermal Association    2000年

  • Accuracy and Efficiency Evaluation of EOS Computation Methods for Compositional Simulation

    Proceedings of Asia Pacific Conference on Integrated Modelling for Asset Management held in Yokohama/SPE    2000年

  • Modeling Silica Deposition in Injection Wells of the Otake Geothermal Field, Japan

    Proceedings of 24th Workshop on Geothermal Reservoir Engineering/Stanford University   pp. 65  1999年

  • ネットワークモデルによる炭酸塩岩の相対浸透率予測

    石油技術協会春季講演会要旨集/石油技術協会   pp.139  1999年

  • 地震探査データによる孔隙率分布予測

    石油技術協会春季講演会要旨集/石油技術協会   pp.132  1999年

  • アルカリ・界面活性剤・ポリマー攻法の油回収メカニズム

    石油技術協会春季講演会要旨集/石油技術協会   pp.131  1999年

  • 状態方程式による完全陰解多成分系モデルの開発

    石油技術協会春季講演会要旨集/石油技術協会   pp.121  1999年

    DOI

  • モデルスタディによる水溶性ガス層の挙動解析

    石油技術協会春季講演会要旨集/石油技術協会   pp.113  1999年

  • 緩傾斜管内環状流のモデル化

    石油技術協会春季講演会要旨集/石油技術協会   pp.106  1999年

  • Oil Recovery Mechanisms of Alkali-Surfactant-Polymer Flooding

    Proceedings of Asia Pacific Oil and Gas Conference and Exhibition/SPE    1999年

  • アルカリ-界面活性剤-ポリマー(A-S-P)攻法の研究

    石油技術協会春季講演会要旨集/石油技術協会   pp. 160  1998年

  • 緩傾斜管内環状流のモデル化

    石油技術協会春季講演会要旨集/石油技術協会   pp. 150  1998年

  • 相互干渉係数によらない状態方程式のチューニング法

    石油技術協会春季講演会要旨集/石油技術協会   pp. 140  1998年

  • 多成分系モデルによるガスコンデンセート層の挙動解析

    石油技術協会春季講演会要旨集/石油技術協会   pp. 138  1998年

  • ハイドローリックフローユニットによる浸透率の予測

    石油技術協会春季講演会要旨集/石油技術協会   pp. 137  1998年

  • 炭酸塩岩に対するポアネットワークモデルの適応性

    石油技術協会春季講演会要旨集/石油技術協会   pp. 135  1998年

  • ニューラルネットワークによる岩相予測

    石油技術協会春季講演会要旨集/石油技術協会   pp. 70  1998年

  • Pressure Transient Analysis for a Stratified Water-Dissolved and Mud-Adsorbed Gas

    Proceedings of Asia Pacific Oil and Gas Conference and Exhibition/SPE   pp. 65  1998年

  • Simulation of circulation tests at the Hijiori hot dry rock wells

    Proceedings of the 22nd Workshop on Geothermal Reservoir Engineering/Stanford    1997年

  • 緩傾斜管内の気液二相流に関する実験研究

    石油技術協会春季講演会要旨集/石油技術協会   pp. 160  1997年

  • アルカリを用いたケミカル攻法における回収率に対する油飽和率の影響

    石油技術協会春季講演会要旨集/石油技術協会   pp. 139  1997年

  • フラクタル統計解析による貯留層岩石特性分布のモデル化

    石油技術協会春季講演会要旨集/石油技術協会   pp. 121  1997年

  • 非自閉型断層周辺の坑井間干渉テスト解析

    石油技術協会春季講演会要旨集/石油技術協会   pp. 120  1997年

  • 水押しガス層におけるリミットテスト解析

    石油技術協会春季講演会要旨集/石油技術協会   pp. 119  1997年

  • 層状水溶性ガス貯留層における坑井テスト解析

    石油技術協会春季講演会要旨集/石油技術協会   pp. 107  1997年

  • Interference Testing in Reservoirs With Conductive Faults or Fractures

    Proceedings of the 1997 SPE Annual Technical Conference and Exhibition/SPE   Formation Evaluation and Reservoir Geology  1997年

  • 石油・天然ガス資源開発研究の動向(油層工学の新しい展開)

    第6回エネルギーシンポジウム講演要旨集/理工学総合研究センターエネルギー研究部会    1996年

  • Structural Interpretation of the Kakkonda Deep Geothermal Reservoir

    Proceedings of 21st Aunual Workshop, Geothermal Res. Eng./Stanford University    1996年

  • Experimental and modeling studies of two-phase flow in pipelines

    Proceedings of the SPE Asia Pacific Oil and Gas Conference/SPE    1996年

  • Integration of fracture dynamics and pressure transient analysis for hydraulic fracture evaluation

    Proceedings of the 1996 SPE Annual Technical Conference and Exhibition/SPE   Formation Evaluation and Reservoir Geology  1996年

  • 緩傾斜管内の気液二相流に関する実験研究

    石油技術協会春季講演会要旨集/石油技術協会    1996年

  • アルカリ-界面活性剤-ポリマー(A-S-P)攻法の研究

    石油技術協会春季講演会要旨集/石油技術協会    1996年

  • ポリマー溶液の流動特性に関する研究

    石油技術協会春季講演会要旨集/石油技術協会    1996年

  • 層状貯留層における坑井テスト解析

    石油技術協会春季講演会要旨集/石油技術協会    1996年

  • 断層を含む貯留層におけるインターフェアランステスト解析のためのタイプ曲線

    石油技術協会春季講演会要旨集/石油技術協会    1996年

  • 非均質岩石の有効相対浸透率 - 実験と理論的解析

    石油技術協会春季講演会要旨集/石油技術協会    1996年

  • 地質統計学による地層分布の解釈

    石油技術協会春季講演会要旨集/石油技術協会    1996年

  • Effects of orifice geometry on steam-water critical flow

    Proceedings of The 18th New Zealand Geothermal Workshop/Univ. of Auckland    1996年

  • Interpretation of Pre- and Post-Fracturing Well Test in a Geothermal Reservoir

    Proceedings of the First Annual Logging Symposium of Japan/Japan Chapter of SPWLA    1995年

  • 油層シミュレーションとキャラクタリゼーション

    石油学会中部大会講演要旨集/石油学会    1995年

  • ポリマー水溶液の流動特性に関する研究

    石油技術協会春季講演会要旨集/石油技術協会    1995年

  • 状態方程式による圧縮率の計算

    石油技術協会春季講演会要旨集/石油技術協会    1995年

  • 緩傾斜管内のスラグ流に関する実験研究

    石油技術協会春季講演会要旨集/石油技術協会    1995年

  • 水押し油層における水平坑井の生産挙動に対するシェール分布の影響

    石油技術協会春季講演会要旨集/石油技術協会    1995年

    DOI

  • 非線形回帰法による相対浸透率実験データの解析

    石油技術協会誌/石油技術協会   60;6  1995年

    DOI

  • A Simulation Study on Hydrothermal System of the Kakkonda Geothemal field

    Proceedings of the World Geothermal Congress, 1995   3  1995年

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Works(作品等)

  • 天然フラクチャー型油層内の流体流動解析モデルの開発

    2004年
     
     

  • Development of models for analyzing fluid flow in naturally fractured reservoirs

    2004年
     
     

  • ストリームライン法によるフルテンソル貯留層シミュレーションモデルの開発

    2003年
     
     

  • Development of streamline-based full-tensor reservoir simulation model

    2003年
     
     

  • ガスコンデンセート層における坑井テスト解析

    2002年
    -
     

  • ストリームラインモデルの開発

    2002年
    -
     

  • フラクチャー油層の有効浸透率評価

    2002年
    -
     

  • Development of Stream-line Model

    2002年
    -
     

  • Evaluation of Effective Permeability for Naturally Fractured Reservoirs

    2002年
    -
     

  • 管内多相流実験およびモデル化

    2001年
    -
     

  • ストリームラインモデルの開発

    2000年
    -
     

  • フラクチャー油層の有効浸透率評価

    2000年
    -
     

  • Development of Stream-line Model

    2000年
    -
     

  • Evaluation of Effective Permeability for Naturally Fractured Reservoirs

    2000年
    -
     

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受賞

  • 航空学術賞

    1963年  

共同研究・競争的資金等の研究課題

  • 非均質貯留層における流体挙動

    研究期間:

    1998年
    -
     
     

  • Fluid Flow in Heterogeneous Reservoir Rock

    研究期間:

    1998年
    -
     
     

  • 管内多相流及び臨界流

    研究期間:

    1995年
    -
     
     

  • 地質統計学における油層特性解析

    研究期間:

    1995年
    -
     
     

  • Multi-Phase Flow and Critical Flow in Pipes

    研究期間:

    1995年
    -
     
     

  • Reservoir Characterization by Geostatistics

    研究期間:

    1995年
    -
     
     

  • 油ガス層及び地熱貯留層の数値モデル化

    研究期間:

    1994年
    -
     
     

  • Numerical Modeling of Oil, Gas, and Geothermal Reservoirs

    研究期間:

    1994年
    -
     
     

  • 管内多相流の実験及びモデル化

  • 地下水汚染の数値モデル化

  • 採油増進技術(特にケミカル攻法)の研究

  • 非均質貯留層における坑井テスト解析

  • 岩石内の多相流特性及び油回収機構のモデル化

  • 完全テンソルモデルの開発

  • フラクチャー油層のアップスケーリング

  • ストリームライン法によるトレーサーテスト解析

  • ストリームライン法によるシミュレーション

  • Experiments and Modeling of Multi-Phase Flow in Pipes

  • Numerical Modeling of Ground-Water Pollution

  • Studies on Enhanced Oil Recovery Processes (Chemical-Flood)

  • Well Test Analysis for Heterogeneous Reservoirs

  • Modeling of Multi-Phase Flow in Rock and Oil Recovery Mechanisms

  • Development of Full-Tensor Reservoir Simulation Models

  • Upscaling of Naturally Fractured Reservoirs

  • Tracer Test Analysis by Streamline Method

  • Streamline-Based Simulation

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特定課題研究

  • 地下水汚染処理に関わる軽質及び重質汚染物のモニタリング技術開発

    2004年   倉又秀祥, 吉田 稔

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    地下水層における石油系汚染物の挙動評価とモニタリングのために、多成分型シミュレーションモデルおよびトレーサーテストシミュレーションモデルを構築した。多成分型モデルでは、状態方程式による油相・気相・水相の3相平衡計算を用いた流動モデルをIMPECS法(圧力式を陰的に解き、組成および飽和率式を陽的に解く数値解法)により構築した。モデルの基礎的な機能に検証を行っているが、更に特定の汚染物についての適用性を確認する必要がある。トレーサーテストモデルでは、ストリームライン法に基づいてPartitioning Tracerの流動モデルを構築した。Partitioning Tracerのモデル化では、各グリッドブロックにおけるTime-of-Flight(移流時間)を残留油飽和率に比例した量だけ変化させることで、Partitioning Tracerの遅れを表した。Moment法を適用して、Partitioning TracerとNon-Partitioning Tracerの測定曲線から地下水層内の残留油の量を計算した。地層が非均質な場合にも、本手法により、残留油の量を精度よく計算できることが確認された。

  • 全テンソル型有効浸透率による天然フラクチャ-型貯留シミュレーション

    2003年   Sutopo

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     本研究は油層シミュレーションのための混合有限体積要素(Mixed Finite Volume Element, MFVE)法に関するものであり、特に、不均質貯留層における2相流体の挙動シミュレーションの計算精度と効率について研究し、それらの成果を取り纏めた。 近年の油層シミュレーション技術開発における目標の一つは不均質層に対応した全テンソル型浸透率の導入である。MFVE法はは、圧力と流速を同じ精度で同時に計算する手法であり、有限差分法に極めて近く、数値モデル化が容易である。MFVE法は多相流動式に系統的かつ軽易に適用でき、不均質な異方性全テンソル型浸透率を含む複雑なシミュレーションにおいても高精度の計算が可能である。本研究で開発されたモデリング手法は、ブラックオイルや多成分系モデルにも適用が可能であり、その有効性は高い。また、本研究で実証した2相流動方程式の逐次解法および演算子分割法は、計算時間の削減のための有力な手法である。 多相流モデルとして、非ミシブル非圧縮性流体による非単位易動度比の置換についてMFVE法モデルを構築した。フラクショナルフローおよび全圧力による定式化の結果、楕円型の圧力式および放物型の飽和率式が得られる。この連立式をMFVE法によって分離・線形化し、逐次的に解いた。飽和率式の退化には摂動法により対処した。一般に、圧力は飽和率に比べて緩やかに変化するので、圧力式の数値解におけるタイムステップを大きくし、飽和率式の数値解におけるタイムステップの大きさは飽和率の変化量に応じて決める手法を用いた。 本研究では、飽和率式に対する演算子分割法の効率的なアルゴリズムを開発した。移流項および拡散項を含む飽和率式は、移流を表す双曲型方程式と毛細管圧力による拡散を表す退化放物型方程式に分割される。まず、全体の方程式系の離散化には2段階の演算子分割を適用した。すなわち、最初に圧力および飽和率式を分割して逐次的に解き、次に飽和率式に伴う移流と拡散を上述のように分割して逐次的に解いている。圧力式はMFVE法により離散化し、飽和率式の時間分割アルゴリズムでは、移流式に対してFVE法による陽的離散化を適用し、拡散式に対してMFVE法による陰的離散化を適用した。陽解法では数値安定性の制限からタイムステップを細かく取り、陰解法では大きくすることができる。

  • ガスコンデンセート層における流体挙動に関する研究

    2001年   本阿弥幸子, 寺本哲郎

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     多成分系シミュレーションモデルによるガスコンデンセート層及び高揮発性油層の挙動予測では,相平衡計算に多大な時間を費やすので,その効率を改善できれば,より多くの成分を扱うことが可能となり,精度のよい挙動予測が期待できる。本研究ではパラメータの削減による反復相平衡計算法を多成分系シミュレーションに適用し,その精度と効率を評価した。 本研究では,圧力計算と相平衡計算が独立した形で行われるIMPECS(Implicit Pressure, Explicit Composition and Saturation)法により,状態方程式(EOS)多成分系モデルを構築した。炭化水素系の相挙動のモデル化として一般的な3次EOSの解法としては,逐次代入反復法及び最小変数ニュートン・ラフソン法が代表的手法である。これらは成分数と同数の変数について反復計算を行うもので,前者は線形的に収束し,後者は2次的に収束する。これに対して,Michelsenの手法は反復計算における補正を3変数により行うもので,特に成分数が多い場合には格段に計算時間を短縮することができる点で画期的なものである。 EOSにより実際の油ガス層流体を記述するには,相互作用パラメータ(Binary Interaction Parameter, BIP)を導入してEOSのチューニングを行うのが一般的であるが,MichelsenはBIPを排除してプラス成分の特性値をマッチングパラメータとしている。本研究では,BIPを一部考慮することでMichelsenの手法を一般化して,5変数ないしそれ以上の数の変数を扱う削減法について,他の手法の計算効率と比較し評価した。

  • 界面活性剤による地下水汚染浄化に関する研究

    1999年   岡野裕史

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     石油系燃料及び有機塩素系溶剤などの汚染物質は、わずかであるが水に溶ける性質をもっており、地下に入りこむと多量の地下水を汚染する恐れがある。本研究では、地層断面装置による実験ならびに数値シミュレーションモデルの開発を行い、汚染物質の挙動を評価するとともに、汚染流体の流動拡散現象の影響を調べることを目的とした。 地層断面装置(フローセル)を用いた地下汚染実験では、フローセルに3種類の砂を層状に充填し、ポンプを使用して水で飽和させたのち、NAPL(トルエン)を背面孔より注入して地下水の汚染状態を作ったのち、地下水の流速を変化させて汚染状態の変化を観察した。トルエンは地下水の流れに従うとともに、移動比重が軽いため地下水中においても上方へ移動することが確認された。 数値シミュレーションモデルの開発では、3相3成分の流動現象の定式化、有限差分法による離散化、及びプログラムのコーディングを行い、2次元及び3次元問題へ適用し、移流・拡散・分散・吸着の影響、及び飽和帯・不飽和帯・毛管水帯における汚染物質の挙動を推測した。モデルは、3相(ガス, 水, NAPL)3成分(水, 空気, 汚染物質)とし、汚染流体の流動メカニズムとしてポテンシャル勾配による移流、濃度勾配による拡散、孔隙及び地層の非均質性による分散を考慮した。多相間の熱力学的平衡が成り立っていると仮定して、3相間の質量移動をヘンリーの法則などにより決定した。また、汚染物質の岩石表面への吸着現象も考慮した。シミュレーションによる計算結果を解析解により検証することにより数値シミュレーションモデルの有効性が確認した。移流・拡散・分散・吸着について、それぞれのモデルによる計算結果から現象の特徴及び影響の大小を評価することができた。実験データ及びフィールドデータを考慮して、実例に合わせたシミュレーションを行うことが今後の課題とされる。

  • 層状貯留層の浸透率および岩相解析に関する研究

    1998年  

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     実油田で得られたコアデータおよび検層データを用いて、ニューラルネットワークによる岩相予測、およびハイドローリックフローユニット(HU)法による浸透率予測を行った。岩相予測では、コアサンプルによる岩相データを教師値とし検層と深度データを入力値として、ブラインドテストを実施し、手法の有効性を確認した。使用可能な全検層種目を入力として用いることにより高い予測精度が得られることを確認した。学習データは検層データ間の相関性の解釈等による岩相解釈に基づいて、特徴的なデータを抽出して適用するのがよい。本研究では、密度検層と中性子検層のクロスプロット、およびガンマ線検層と、KEV、THEV、UEVの濃度を示すガンマ線スペクトル検層の検層データピーク値を考慮したサンプリング法を適用した。クロスプロットによるサンプリングでは、選定領域を狭めすぎても予測精度は改善されない。地質学および統計学の観点から、さらにサンプリング法を検討することが必要である。 HU法による浸透率予測では、コアデータおよび検層データを用いて、同じ流動特性を示すHUに分類し、コアデータのない坑井の浸透率を検層データから求めた孔隙率により予測した。従って、HU法による浸透率予測の精度は、HUの推定と検層解析による孔隙率解釈の精度に大きく影響される。HUの推定は、コアデータによるHUと検層データの相関性を記述するトレーニングデータベースを作成し、それに基づいてコアデータを持たない坑井におけるHUを、検層データにベイズの定理を適用して求めるもので、トレーニングデータベースの精度が特に重要である。本研究では、トレーニングデータベースに用いる検層データをランク付けし、データベースの各セルに同数個のデータを割り当てる手法が非常に有効であることを確認した。

  • 孔隙構造に基づく岩石特性のモデル化

    1997年  

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    岩石内の多相流を記述する相対浸透率および毛細管圧力は、通常コアサンプルを用いて測定されるが、測定に時間を要すると共に、測定結果も必ずしも信頼できるものではない。特に、ガス油水の三相流の相対浸透率は実験で求めることはできず、ガス油および油水二相流の相対浸透率を組み合わせて近似している。このような岩石特性の不確定性は油層シミュレーションによる予測の精度に大きく影響する。相対浸透率および毛細管圧力は孔隙内の物理現象を平均化して表わすパラメータである。従って、孔隙の形態と孔隙を連結するネットワークをモデル化することにより、これらのパラメータを求めることが可能である。 本研究では、炭酸塩岩を対象として孔隙率、絶対浸透率、構成鉱物、孔隙サイズ分布などの基礎的特性と、毛細管圧力および相対浸透率を実験により測定し、ネットワークモデルによるシミュレーション結果との比較を行うことにより、ネットワークモデルの改良を目指した。モデルの主要なパラメータは孔隙断面の形状、孔隙本体(pore body)と孔隙喉部(pore throat)の直径の比(アスペクト比)、および孔隙喉部の径分布である。アスペクト比が1から1.4ではbypassによるトラップが、また1.5以上の場合はsnap-offによるトラップが起き、ともに残留油飽和率を増加させ、その時の水相対浸透率を減少させる。アスペクト比が1から1.4の場合に、孔隙喉部の径分布の幅を広くすると、 bypassからsnap-offによるトラップが起き、さらに残留油飽和率を増加させる。孔隙断面の形状は油水両相の相対浸透率に大きく影響するが、流体の置換自体は変わらない。

  • 非均質油層における相対浸透率に関する研究

    1996年  

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     本研究は非均質岩石における相対浸透率及び毛細管圧力のスケールアップに関する基礎的研究である。ここでは非均質油層における水平抗井への流動のように流動方向で浸透率が大きく変化する場合の疑似相対浸透率を対象とした。特に、絶対浸透率が不連続な境界面における毛細管圧力の影響を量的に定式化するとともに、非均質岩石中の油と水の流体挙動が有効相対浸透率にどのように影響するかに注目した。 まず、非均質岩石を想定した複合コアの有効浸透率を求めるために、浸透率が10~100倍異なる2個のコアを直列に配置して、非定常油水系置換実験を行った。次に、ブラックオイル用シュミレーションモデルにより、実験で得られた油と水の排出量及び油の回収率データに関するマッチングから有効相対率を求めた。更に、浸透率が不連続的に変化する境界面の局所的な領域において、毛細管圧力によって水の飽和率分布がどのように影響されるか定式化し、定常流実験を想定した解析モデルを作成した。マッチングで得られた個々のコアの相対浸透率を用いて、複合コアの有効相対浸透率を算出し、シュミレーション結果と解析モデルによる結果を比較した。 非均質媒体の絶対浸透率の調和平均が同じならば、絶対浸透率の比が有効相対率に影響を及ぼし、絶対浸透率の小さい媒体により大きく影響される。非均質媒体内の飽和率分布はキャピラリー数によって大きく異なり、その結果は有効相対浸透率にも影響する。異なる毛細管圧力特性を持つ媒体間では、エンドポイントの毛細管圧力が、重要になり、境界面における局所的な水飽和率の上昇や油のトラップが生じる。シュミレーションにより有効相対浸透率を算出する際には、飽和率分布が正しく再現できなければ、算出される有効相対浸透率は正しいとは言えない。複合非均質媒体の流動をシュミレーションでヒストリーマッチングする場合、単一均質媒体の相対浸透率を個別に飽和率に関して正規化して入力した方がよい結果が得られた。

  • 統計的手法による貯留層キャラクタリゼーション

    1995年  

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    本研究では坑井検層のみが使える場合に,地層の連続性と岩相の分布を地質統計学により解析し,解析手法の特性を評価する。これらの結果に基づいて,浸透率分布を記述する詳細な流動モデルを作成し,シミュレーションのための入力データを導く。特に,有効なスケールアップのための手法を開発する。 ここでは砂岩層と泥岩層の互層が発達した層状貯留層における56本の坑井データに地質統計学の手法を適用して,地層の連続性と岩相の分布を解析した。解析手段としては,層厚分布の解析では,全坑井の対比を行い6層に分割した各層において,オーディナリー・クリギング(OK)およびシーケンシャル・ガウシャン・シミュレーション(SGSIM)の手法を用いて等層厚線図を描き解釈を行った。岩相分布の解析では,坑井データから砂岩と泥岩を識別し,シーケンシャル・インディケーター・シミュレーション(SISIM)により坑井データの存在しない地域の分布の解釈を行った。これらの解釈過程では特に地質統計学手法の適用性を評価した。クリギングではデータの相関性を記述するバリオグラムが統計処理の基礎となるが,これは球形モデルや指数モデルで近似するので,そのため影響は避けられない。 従来の手法(距離反比例法)による層厚分布解釈では局所的な変化が強調されるが,OKでは局所的な変化が平滑化され連続性が強調される。OKとSGSIMによる層厚分布を比較すると,データの内挿に相違が見られる。シミュレーションでは坑井データのない地域においてデータの相関性に基づく変化(ノイズ)が強調される。 SISIMによる岩相分布の解釈では,まず坑井間で相関性のある地層の深度を正規化して,層序深度に変換する必要がある。対象とした貯留層のように互層の発達と地層の連続性が高い場合には本手法の適用に際して特に注意が必要である。

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委員歴

  • 2002年
    -
    2004年

    石油学会  副会長

  • 2002年
    -
     

    日本検層協会(The Japan Formation Evaluation Society)  会長(President)

  • 2000年
    -
     

    石油技術協会  評議員

  • 1998年
    -
    2000年

    石油技術協会  会長

  • 1998年
    -
    1999年

    石油学会  評議会

  • 1994年
    -
    1996年

    石油技術協会  理事・会誌編集長

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