超解像マッピングによる次世代地熱貯留層挙動の解明

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11694117
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 新妻 弘明 東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (90108473)
• 研究分担者: 森谷 祐一 東北大学, 大学院・工学研究科, 助手 (60261591) ; 浅沼 宏 東北大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (50250717)
• キーワード: 超解像マッピング / AE / ダブレット解析 / コラプシング法 / 既存弱面のすべり / 国際研究者交流 / アメリカ

研究概要

本研究は、AEの超解像マッピングにより得られる震源分布の構造を岩石力学的に解析し、水圧破砕的における人工貯留層の挙動を理解することを目的としている。平成13年度の研究実績の概要は以下の通りである。
1.AEの超解像マッピング:ソルツ、フェントンヒル、ロゼマノエス、雄勝、肘折で既取得のデータに超解像マッピング法を適用し、AE震源分析を推定した。解析の結果得られたクラスタ構造を抽出し、その空間的、時間的分析を検討した。また不確定性の少ない超解像マッピング法についても平成12年度に引き続き検討した。これにより"マルチプレット・クラスタリング解析法"および"波形の類似性を利用したコラプシング法"の2つの新たな超解析マッピング技術が導出された。これらの手法をソルツHDRフィールドで1993年および2000年に記録したAE信号に適用したところ、貯留層の進展挙動およびその内部構造を推定することに成功した。
2.既存弱面とAE発震効率の関連の検討:既存の弱面がある岩体の水圧破砕について、弱面の方向、応力、間隙水圧とAE発震効率および透水性の関係を理論的に検討し、概念モデルを作製した。また、実フィールドでの既存弱面分布、地圧、間隙水圧等を模擬し、既存弱面のせん断すべり時の挙動を計測した。理論モデルおよび室内実験結果とAEクラスタ構造の関係を検討した。これにより、既存弱面がある花崗岩の水圧破砕時の挙動についてある一定の理解を得ることができた。

研究成果

• [文献書誌] H.Moriya, K.Nakazato, H.Niitsuma, R.Baria: "Detailed Fracture System of the Soultz-sous-Forets HDR Field Evaluated Using Microseismic Multiplet Analysis"Pure Applied Geophysics. 157. 517-541 (2002)
• [文献書誌] H.Moriya, K.Nakazato, K.F.Evans, H.Niitsuma R.H.Jones, R.Baria: "Evaluation of the Soultz HDR system by precise mapping techniques of induced microseismic event"GRC Transactions. 187-190 (2001)
• [文献書誌] H.Asanuma, S.Mochizuki, K.Nakazato, N.Soma, H.Niitsuma, R.Baria: "Data acquisition and analysis of microseismicity from simulation of deep reservoir at Soultz by the MTC/MURPHY international collaborative project"GRC Transactions. 161-166 (2002)
• [文献書誌] 根本, 森, 新妻, 中谷, Evans, 矢部: "花崗岩模擬き裂面の安定すべりにおけるAEレートのパラメータ依存性"日本地震学会2001年秋季大会予稿集. C54 (2001)
• [文献書誌] 森谷, 中里, エバンス, 新妻, バリア: "マルチプレットクラスタリング解析によるソルツ貯留層高透水ゾーンのき裂構造と挙動の推定"日本地熱学会平成13年度学術講演会. A49 (2001)
• [文献書誌] 望月, 浅沼, 相馬, 中里, 新妻, バリア: "ソルツHDRフィールドでの2000年水圧破砕時に記録したAEのコラプシング法による再標定"日本地熱学会平成13年度学術講演会. A51 (2001)