深部地殻エネルギー開発のための人工き裂面の設計に関する研究(Γ計画)

1985 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 58065002
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 阿部 博之 東北大学, 工, 教授 (00005266)
• Keywords: 地熱 / 地下熱交換面 / 水圧破砕 / 地下き裂の設計 / 地下き裂の計測 / アコースティックエミッション / 破壊靭性 / 岩石環境強度

Research Abstract

東北大学工学部東八幡平実験フィールドにおいて、水圧破砕井(掘進長約400m1本)を掘削し、さらに昨年度掘削した孔井を用いて地下速度構造調査のためのデトネータ試験を行うとともに、地殼応力計測実験を実施した。現在、来年度実施予定の水圧破砕実験の詳細計画を検討中である。各要素研究の成果を要約すると次のようになる。
1.地下環境下における岩体の変形と破壊挙動の実験的研究「研究分担者 高橋秀明、新妻弘明、阿部博之、関根英樹」 10m級超大型試験のき裂伝播の非対称性は破壊靭性の非一様性によることを明らかにした。ISRM破壊靭性試験法標準化のための各種形状試験片による靭性評価を行った。高温高圧水環境下の疲労、応力腐食割れ試験を行い、き裂成長開始が浸漬時間によることを明らかにした。熱水からのスケール成長過程を再現し、高温及び低温折出スケールの性状を解明した。
2.AE法による地下岩体の破壊過程のモニタリングと地下き裂形状の計測「研究分担者 中塚勝人、新妻弘明、高橋秀明、林一夫」PhaseI試験で得られたデータを解析し、試験片の音響伝播特性、き裂進展とAE活性度の関係を明らかにした。東八幡平フィールドでデトネータ試験を行い三軸AE計測系のキャリブレーションを行うとともに、掘削時のAEの計測を行った。三軸ホドグラム法によるAE源自動標定アルゴリズムの開発を行った。既存地熱貯留層のAE計測を行った。
3。地下人工き裂の作成、保持システムのシミュレーション「研究分担者 阿部博之、関根英樹、林一夫、中塚勝人、新妻弘明」 地殼応力計測法の改良と新しい透水率評価法の開発を行い、東八幡平フィールドの地殼応力と透水特性を評価した。既破断面上の貯留層の成長過程を明らかにした。断層面上の貯留層による熱抽出の解析を行った。貯留層内の熱移動を考慮して、高温岩体中の人工き裂作成時のき裂挙動を解析した。破壊靭性に異方性のある岩体中のき裂成長を解析した。

Research Products

• [Publications] 昭和60年度地熱学会学術講演会講演要旨集. (1985)
• [Publications] 昭和60年度地熱学会学術講演会講演要旨集. (1985)
• [Publications] 第5回AE総合コンフェレンス. (1985)
• [Publications] Geothermal Resources Council Transaction. 9-【II】. (1985)