| 研究課題/領域番号 |
14550870
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
資源開発工学
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
高橋 弘 東北大学, 大学院・環境科学研究科, 教授 (90188045)
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| 研究分担者 |
畠山 信夫 一関工業高等専門学校, 機械工学科, 助教授 (40159091)
須藤 祐子 東北大学, 大学院・環境科学研究科, 助手 (70344687)
新堀 雄一 東北大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (90180562)
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| 研究期間 (年度) |
2002 – 2003
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| キーワード | 高温度地層掘削 / 坑井内温度シミュレータ |
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| 研究概要 |
本研究では、高温度地層掘削(地熱井掘削、大深度油井掘削など)における坑内温度を把握して、最適な掘削条件を決定するために有用な坑内温度シミュレータを開発した。さらに、本シミュレータの高温度井掘削時の適応性を検討した。
平成14年度では、掘削現場における一連の作業に沿ったシミュレーションを行うことができる坑内温度シミュレータを開発した。各作業時間、掘削ツールス情報、地層の物性および循環流体の物性や循環条件などを詳細に入力することが可能で、数値計算によって、回帰泥水温度、坑底温度、ビット位置温度、任意の深度における温度の経時変化などを得る。また、本シミュレータを実際のフィールドに適用するために、既存の坑井データを調査し、利用に適すると考えられる坑井の抽出を行った。
平成15年度では、本シミュレータの高温度井への適応性を検討するために、実坑井における記録を整理して入力データ化しシミュレーションを行った。シミュレーション結果を、高温度油井や地熱井における泥水検層結果、泥水循環試験結果、温度回復試験結果などと比較した。その結果、回帰泥水温度の計算値と実測値はよく合致した。また、温度回復時の坑内温度も比較的よく合致する結果となった。循環と保持を繰り返す循環試験中の坑内温度については、実測値よりも計算値の方がかなり高温に出るものの、温度の上昇や低下については比較的良く合致した傾向を得ることができた。
本研究によって、掘削作業に呼応した坑内温度を大体推定することが可能となった。また、さらに正確に推定するためには、高温下における非ニュートン流体の挙動や特性を明らかにして、シミュレータを更に改良していくことが必要であることが示された。
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