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3次元地下人工き裂の動的応答解析と地下き裂評価に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 10650070
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 機械材料・材料力学
研究機関東北大学

研究代表者

林 一夫  東北大学, 流体科学研究科, 教授 (30111256)

研究分担者 永野 宏治  室蘭工業大学, 工学部, 助手 (90212109)
新妻 弘明  東北大学, 工学研究科, 教授 (90108473)
研究期間 (年度) 1998 – 1999
研究課題ステータス 完了 (1999年度)
配分額 *注記
2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
1999年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
1998年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワード地熱 / HDR / 貯留層き裂 / き裂評価 / AE / 弾性波
研究概要

内部を流体で満たされた円盤状き裂を3次元地下き裂の代表例として取り上げ、その動的応答特性を詳細に検討した。その結果、TypeI,II,IIIの三つの振動形態が存在することが明らかになった。すなわち、フーリエ像空間において、基本振動モードの明確なピーク周波数が見えないもの(TypeI)、フーリエ像空間において基本振動モードが明確なピーク周波数として現れるもの(TypeIII)、および、TypeIとTypeIIIの中間のスペクトル特性を有するもの(TypeII)の三つである。この内、TypeIIIは、き裂に加えられた人工刺激がき裂内を伝搬してゆく際の減衰が弱く、従って、き裂先端で反射して定在波を形成しやすい条件下で発現する。地下き裂のキャラクタリゼーションのためには、TypeIIIが実現されることが望ましい。このためには、貯留層圧力をできるだけ高く保持することが推奨される。
地下熱交換システムを構成する地下き裂の大きさ、き裂開口幅およびき裂面接触剛性の評価を行うための新しい手法を考案した。これは、き裂の動的挙動解析から得られる固有周波数とフィールドで計測された微小地震波のピーク周波数との比較対照に基づく方法である。この手法を、肘折ならびに雄勝フィールドで計測された微小地震波の解析に適用した。肘折フィールドでは、三つの微小地震波イベントについて評価が可能であった。また、雄勝フィールドでは、二つのイベントについて評価可能であった。肘折ではき裂半長とき裂開口幅がそれぞれ5〜11m,1〜44mmという結果が得られた。一方、雄勝では、4〜28m,10〜22mmという結果が得られた。

報告書

(3件)
  • 1999 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1998 実績報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (19件)

  • [文献書誌] 伊藤伸: "地下き裂の振動特性におよぼすき裂面接触剛性の影響"日本機械学会論文集(A). 64. 91-96 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Ito: "Effect of Fluid Viscosity, Permeability of Rock and Crack Interfacial Stiffness on Dynamic Response of a Penny Shaped Geothermal Reservoir Crack -Further Details-"Geothermal Resources Council Transaction. 22. 203-210 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 林一夫: "地下き裂の振動特性におよぼすき裂面上の接触位置の影響"日本機械学会東北支部地方講演会講演論文集. 981. 29-30 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Nagano: "Crack-Wave Dispersion at a Fluid-Filled Fracture with Low Velocity Layers"Geophysical Journal International. 134. 903-910 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Ito: "Fracture Characterization from Microcosmic Events at Hijiori and Ogachi Fields in Japan"Geothermal Resources Council Transaction. 23. 265-270 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 多田祥明: "地下き裂に発生する定在波を用いたき裂評価に関する研究―き裂先端から流体のもれがある場合―"第6回地下と土木のAE国内総合コンファレンス論文集. 112-116 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. Ito: "Effect of Fluid Viscosity, Permeability of Rock and Crack Interfacial Stiffness on Dynamic Response of a Geothermal Reservoir Crack (Penny Shaped Crack Model)"Trans. JSME Ser.A. 624-64. 91-96 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. Ito: "Effect of Fluid Viscosity, Permeability of Rock and Crack Interfacial Stiffness on Dynamic Response of a Penny Shaped Geothermal Reservoir Crack - Further Details -"Geothermal Resources Council Transaction. 22. 203-210 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Hayashi: "Dynamics of Geothermal Reservoirs Cracks - Effect of Position of Contact between Crack Surface -"Proc. JSME Conf. Tohoku Branch. 981. 29-30 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Nagano: "Crack-Wave Dispersion at a Fluid-Filled Fracture with Low Velocity Layers"Geophysical Journal International. 134. 903-910 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. Ito: "Fracture Characterization from Microseimic Events at Hijiori and Ogachi Fields in Japan"Geothermal Resources Council Transaction. 23. 265-270 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Tada: "Characterization of Subsurface Cracks Based on Standing Waves - Effect of Fluid Leakage at the Crack Tips -"Proc. 6th Domestic Conf. AE in Subsurface and Civil Engng.. 112-116 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Ito: "Fracture Characterization from Microseimic Events at Hijiori and Ogachi Fields in Japan"Geothermal Resources Council Transaction. 23. 265-270 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 多田 祥明: "地下き裂に発生する定在波を用いたき裂評価に関する研究―き裂先端から流体のもれがある場合―"第6回地下と土木のAE国内総合コンファレンス論文集. 112-116 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 伊藤 伸: "地下き裂の振動特性に及ぼす流体の粘性と岩体の透水性およびき裂面接触剛性の影響(円板状き裂を用いた解析)" 日本機械学会論文集(A). 64・673. 91-96 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Kazuo Hayashi: "Effect of Fluid Viscosity, Permeability of Rock and Crack Interfacial Stiffness on Dynamic Response of a Penny Shaped Geothermal Ressrvoir Crack-Further Details-" Geothermal Resources Council Transactions. 22. 203-210 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 林 一夫: "地下き裂の振動特性に及ぼすき裂面上の接触位置の影響" 日本機械学会東北支部秋田地方講演会論文集. 981・2. 115-116 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 伊藤 伸: "内部を流体で満たされた地下き裂に生じる振動の周波数スペクトルに及ぼす流体の粘性と透水性の影響" 日本機械学会第76期全国大会講演論文集. 98・3. 263-270 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] K.Nagano: "Crack-wave Dispersion at a Fluid-filled Fracture wiht Low Velocity Layers" Geophysical Journal International. 134. 903-910 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書

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公開日: 1998-04-01   更新日: 2016-04-21  

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