2016 Fiscal Year Research-status Report
逸泥とガスキックを伴う超高温人工地熱系掘削における最適泥水循環技術の開発
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26420842
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
長縄 成実 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 助教 (10237539)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 地熱開発 / EGS / 掘削 / 逸泥 / ガスキック / 泥水循環 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、国際陸上科学掘削計画（ICDP）に提案中の超高温地熱科学掘削プロジェクトJBBP（Japan Beyond-Brittle Project）の実現のための研究開発の一環として、非定常の坑内流動および逸泥層のシミュレータを構築し、逸泥を伴う坑井でH2Sなどの高毒性の流体の坑井内への流入（キック）をコントロールする新しいコンセプトの圧力管理掘削（MPD; Managed Pressure Drilling）手法による泥水循環技術を開発することを目的としている。JBBPプロジェクトは、現在、（国研）新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO）の事業による超臨界地熱資源開発プロジェクトへと発展させる計画が進行しており、その中のフィージビリティスタディでも、大きな困難が予想される超高温延性帯の掘削におけるMPD手法の採用が検討されている。
坑井近傍の地層に発生するき裂（フラクチャー）の代表的な古典モデルであるPKN（Perkins-Kern-Nordgren）モデルおよびKGD（Khristianovitch-Geertsma-de Klerk）モデルを用いてモデル化したフラクチャー内の非ニュートン流体の流動挙動を、並行平板内のポアズイユ流れで表す検討を昨年度に引き続き行った。さらに、これによって導かれる坑内の圧力条件とフラクチャーへの逸泥流量との関係式を、既存の非定常坑内流動シミュレータにおいてフラクチャー存在深度での流出境界条件として実装する検討を行った。また、石油工学における標準泥水レオロジー試験機であるVGメーターを使用して非ニュートン流体のレオロジー特性データを測定するとともに、脱水特性他のデータを収集するために過去の地熱フィールドで使用された泥水特性に関する文献および各種報告書の調査を行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
建物の改修工事が予定より遅れたために新設実験室の整備が遅れ、2年度目に実施する計画であった実験が3年度目（本年度）にずれ込んだことに加え、研究代表者の他業務の多忙も重なり、全体的に研究計画を後倒しせざるを得なくなったため。
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| Strategy for Future Research Activity |
遅れている泥水レオロジー特性測定実験を引き続き行う。また、当初計画どおり、フラクチャーモデルによる坑内圧力と逸泥流量の関係式と既存の坑内流動シミュレータとの連成を行い、最終的に、過去に掘削された「葛根田WD-1a」超高温度地熱調査井の掘削条件に基づく泥水循環計画の最適化および最適手法の提案を行う。
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| Causes of Carryover |
本年度計画していた国際学会での発表が、研究の遅れにより延期になったため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
最終年度である次年度に国際学会への参加・発表を行う計画である。
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Research Products
(4 results)
