掘削井と既存断層の距離が誘発地震の発生に及ぼす影響
| Project/Area Number |
21K14579
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 31020:Earth resource engineering, Energy sciences-related
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
北村 真奈美 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 地質調査総合センター, 研究員 (40795960)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2022: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
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| Keywords | 地熱開発 / 誘発地震 / 注水 / 花崗岩 / 浸透率 / 地熱 / 透水性 / 水圧破砕 |
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| Outline of Research at the Start |
地熱開発における誘発地震には，既存断層の存在に加えて，水の注入が深く関与していると考えられている．しかし，誘発地震の物理的発生メカニズムはまだよくわかっていない．本研究では，地熱開発に関する掘削井と既存断層との距離が誘発地震の発生に密接にかかわっているという仮説を，実際におこなわれる水の注入を模擬した注水試験によって検証したい．特に，「誘発地震の規模が掘削井と既存断層との距離によってどのように変化するの
か」ということを注水時に岩石中に発生する微小破壊音（アコースティックエミッション，AE）の発生特性を詳細に調べて，物質学的視点から誘発地震の発生機構の解明を目指したい．
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| Outline of Annual Research Achievements |
近年，地熱発電において天然の熱水や蒸気が乏しい場合に，水を送り込んで蒸気や熱水を得る技術を活用する高温岩体地熱発電（EGS: Enhanced Geothermal System）が注目されている。一方で，EGSにおける水の注入に伴い発生する誘発地震が注視されている。これまでに，既存断層へ流体が流れ込むことで間隙水圧が上昇して断層すべり運動が促進されて地震が誘発されることや，総注水流量が増えるにつれて地震の規模（マグニチュード）が増加する傾向があることもわかってきた（例えばMcGarr, 2014）。しかし，これまでに誘発地震発生に関連して掘削井と既存断層の距離等の地下構造に着目した研究はおこなわれていない。
よって本研究では、掘削井と既存断層に関連する地下構造のうち、特に掘削井が既存断層に直接貫通していないケースに着目した室内注水試験を実施し、誘発地震発生に関与するパラメータについて検討した。
本年度は、特に母岩の有効圧に着目して注水試験を実施した。その結果、本研究の実験条件（注水速度や母岩の浸透率）では、有効圧が低い環境で注水をおこなうとより急激な応力降下が発生しやすく、有効圧が高い環境で注水を行う場合には緩やかな応力降下を示す可能性があることがわかってきた。
本研究課題に関する３年間の研究では、注水誘発地震の発生には掘削井と既存断層の距離、母岩の浸透性、注水速度、及び有効圧環境が、注水時の断層すべりの様式に影響を与えていることがわかった。
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Report
(3 results)
Research Products
(7 results)
