2016 Fiscal Year Annual Research Report
Development of "Slip-able area" model for risk assessment of induced seismicity
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15K20865
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
椋平 祐輔 東北大学, 流体科学研究所, 教育研究支援者 (60723799)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 誘発地震 / 地震リスク / 微小地震 / 間隙水圧 / 水圧刺激 / 能動的地熱開発 / シェール開発 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
能動的地熱開発，シェールガス開発，二酸化炭素地下貯留等の地下に流体を圧入する分野での誘発有感地震の発生リスク評価は，持続可能な社会の実現のための地下利用に極めて重要である。本研究では従来の地震統計学に基づく地震リスク評価に対して，物理的な根拠が明らかな誘発地震のリスク評価の実現を目指す。
地震学の理論に基づく検討の結果，より本質的な地震モーメントを導入し，同様の概念としてPossible Seismic Moment (PoSeMo) modelとして研究を実施した。手順は以下のとおり。
①任意の岩体体積に対して，対象時刻までに発生した誘発地震の地震モーメントの総和を岩体の体積で除した単位岩体あたりの地震モーメント密度(D[Nm/m3])を推定する。
②微小地震の震源分布の空間進展を間隙水圧の伝搬とみなし，微小地震の震源位置を基に間隙水圧の上昇により微小地震を発生しうる状態に達した岩石の体積（Vstim[m3]）を推定する。
③DとVstimの積をとることでPossible seismic momentを算出する。これと実際に観測した地震モーメントの総和との差を比較し，その差分を将来，誘発地震を発生させ得る総地震モーメントとする。これは最大の地震のマグニチュードに変換可能である。
本モデルをスイス，バーゼルでの能動的地熱開発時に発生した誘発地震に応用した結果，送水停止直後に発生した最大の誘発有感地震のマグニチュードを再現することに成功した。さらに，地震統計学を基にした他の物理情報を用いた手法と比して，より真の値に近い推定値を得ることに成功した。よって本手法は，従来の手法同等，または，それ以上の信頼性の地震リスク評価が可能であり，さらに，今後発生しうる誘発地震の地震モーメント（マグニチュード）という物理的な意味の明らかなデータをオペレーターに提供できることを示した。
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