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フルウェーブ音波検層波形の周波数応答を用いた地下き裂の開口変位評価法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 14750732
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 資源開発工学
研究機関弘前大学

研究代表者

齊藤 玄敏  弘前大学, 理工学部, 助教授 (70264091)

研究期間 (年度) 2002 – 2003
研究課題ステータス 完了 (2003年度)
配分額 *注記
3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
2003年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
2002年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
キーワード音波検層 / ボアホールストンリー波 / 境界面 / 透水性き裂 / 周波数応答 / 地下き裂 / 開口変位 / 透水性
研究概要

本研究は音波検層波形の周波数領域解析を基に新しい地下き裂の開口変位評価法を開発しようというものである.研究代表者が実フィールドで実施した音波検層では,き裂の位置で得られた波形の周波数応答に,ある特定の周波数でピークが見られ,そのピーク値はき裂の加圧とともに大きくなり,き裂の開口圧よりも大きな圧力を加えると低周波の波が励振される現象が観測されている.これらの現象がき裂の性状とどの様に関係しているのか,室内実験とシミュレーション,および,フィールド実験データとの比較を通じて解明を試みた.
本研究を通じて,音波検層波形の振幅スペクトルに現れるピークはストンリー波に対応し,その周波数は岩盤の力学的特性,透水性,空隙率などに依存していることが明らかとなった.すなわち,音波検層波形の振幅スペクトルを深度方向に並べると,岩盤が均質な場合にはピーク周波数は一列に並ぶ.一方,岩盤が不均質な場合はピーク周波数が変化するのでピーク周波数の並びに不連続が生じる.これによって,岩盤の境界面を精確に検出することが可能となった.さらに,本研究では,ストンリー波の振幅は固い岩盤では高周波域で卓越し,柔らかい岩盤では低周波が卓越すること,すなわち,異なる周波数で得られるストンリー波の振幅検層は互いに相補的な関係にあることを発見した.この現象を利用して,異なる周波数で行われたストンリー波の振幅検層を加重平均処理することで,透水性き裂を検出することが可能であることを明らかにした.
本研究の成果は豪・日・韓物理探査学会で評価されており,2004年3月に三ヵ国の理探査学会誌に同時掲載されることとなった.

報告書

(2件)
  • 2003 実績報告書
  • 2002 実績報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (4件)

  • [文献書誌] Hiroyuki SAITO: "Detection of formation boundaries and permeable fractures based on frequency domain Stoneley wave log"Exploration Geophysics, Butsuri-Tansa, Mulli-Tamsa(豪・日・韓物理探査学会誌同時掲載). Vol.35, Vol.57, No.1 Vol.7, No1. 91-96 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Hiroyuki Saito: "Hydraulic Properties from Stoneley Wave Attenuation by using Permeable Fracture Zone Model"Geothermal Resources Council Transactions. 26. 319-323 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 齊藤 玄敏: "ストンリー波の周波数領域検層による境界面と透水性き裂の検出"日本地熱学会平成14年度東京大会講演要旨集. A47 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Hiroyuki Saito: "A Method to Detect Formation Boundary and Permeable Fracture Based on Frequency Domain Stoneley Wave Logs"Proceedings of 6th SEGJ International Symposium -Imaging Technology-. 59-64 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書

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公開日: 2002-04-01   更新日: 2016-04-21  

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