坑井内3軸ダブルゾンデによるコヒーレント地下弾性波計測法の実用化

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11555265
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 浅沼 宏 東北大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (50250717)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 舘野 正之 地熱エンジニアリング(株), 探査部・物理グループ, 課長(研究職) ; 森谷 祐一 東北大学, 大学院・工学研究科, 助手 (60261591) ; 新妻 弘明 東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (90108473)
• Keywords: 時間-周波数コヒーレンス / 坑井内3軸ダブルゾンデ / AE反射法 / 坑井掘削音反射法 / AE反射法 / 超解像マッピング / クロスホール計測

Research Abstract

本研究は,坑井内に近接して設置した2台の検出器を用いて弾性波を検出することにより,非散乱性(コヒーレント)の弾性波を検出する新たな地下弾性波計測技術の実用化に関するものである。本年度の研究成果は以下の通りである。
1.AEの超解像マッピングへの適用
- ダブルゾンデで取得した信号の地下弾性波信号の時間-周波数領域での解析によるAE源の高精度マッピング法を検討した。その結果,上部,下部の2つの3軸センサで記録した粒子運動軌跡を時間-周波数領域で分散-共分散行列解析することにより,雑音の影響を低減可能であることを見出した。
- 東八幡平フィールドでエアガンを用いたシューティング実験を行い,信号を取得するとともに,本手法の精度を検討した。
2AE反射法への適用
- ダブルゾンデにより取得したAE信号中の反射波の最適な検出法を検討し,3次元TFC法と呼ばれる解析手法を導出した。
- 既取得のAE信号に反射波の検出法を適用し,地質情報ならびに他の計測法によるデータと調和的な結果を得た。
3.坑井掘削音反射法への適用
- ダブルゾンデで検出した連続型坑井掘削音から反射波を検出する方法を検討した。
- 既取得のデータに対し反射波検出法を適用しその性能について検討した。
4.クロスホール計測への適用
- 弾性波の3次元粒子運動軌跡の時間-周波数領域での解析により,貯留層の弾性波散乱特性検出法と貯留層キャラクタリゼーションが可能か検討した。
- 人工き裂加圧時のクロスホール実験を東八幡平フィールドで実施し,人口き裂の加圧時にき裂システム近傍を通過した弾性波をダブルゾンデにより検出・記録した。
- 実験で記録した信号の解析を行い,加圧にともなう弾性波散乱特性の変化を検出可能か検討した。

Research Products

• [Publications] H.Asanuma,J.Takayama and H.Niitsuma: "Discrimination of coherent waves by a time-frequency representation of 3D hodogram and application to microseismic reflection method"SEG Expanded Abstracts. (In press). (2001)
• [Publications] 浅沼,高山,新妻: "坑井内3軸ダブルゾンデを用いたコヒーレント地下弾性波の検出法とAEを音源とする反射法への適用"物理探査. (in press). (2001)
• [Publications] Hiroshi Asanuma,Hakusei Liu,Hiroaki Niitsuma,and Roy Baria: "Comparison of reflection image by the traixial drill-bit VSP at Soultz HDR field with geological information"Transactions GRC. 121-124 (2000)
• [Publications] Hiroshi Asanuma,Hakusei Liu,Hiroaki Niitsuma,and Roy Baria: "Charactreization of HDR reservoir by seismic signal while drilling"Proc.WGC 2000. (in CDROM). (2001)
• [Publications] 浅沼: "坑井掘削音を利用した地球計測"超音波テクノ. 12. 7-10 (2000)