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2019 年度 実績報告書

地下き裂ネットワークの効率的推定と持続的地熱フィールドデザイン

研究課題

研究課題/領域番号 17K19084
研究機関東北大学

研究代表者

鈴木 杏奈  東北大学, 流体科学研究所, 助教 (60796449)

研究期間 (年度) 2017-06-30 – 2020-03-31
キーワード地熱 / フィールドデザイン / ネットワーク / 物質移動 / 熱移動 / 逆解析 / 解析解
研究実績の概要

本研究の目的は,トレーサーデータに基づいた持続的な地熱フィールド設計であり、地熱開発で利用可能なネットワークモデルの開発に挑戦する。本研究の研究課題は、(I)非整数階微分モデルを組み込んだ井戸間き裂ネットワーク解析モデルの開発 (II)解析モデルの可視化 (III)柳津西山地熱フィールドへの適用 (IV)柳津西山地域における還元設計の提案である。本年度は、研究課題(I)非整数階微分モデルを組み込んだ井戸間き裂ネットワーク解析モデルの開発、および(II) 解析モデルの可視化に取り組んだ。 研究課題(I)では、トレーサー移動と熱移動とを組み合わせた井戸間のネットワークモデルについて検討した。まずは、一対の井戸間に対し、流体が流路内の外部に流出、外部から流入する場合に対応するモデルを作成し、数値計算結果でその妥当性を示した。また、温度応答を用いることで、流路内の表面積を推定した。この手法については、数値計算ならびにトルコ Balcovaフィールドの実データを用いて妥当性を検証した。これにより、地熱開発において持続可能なフィールドデザインに必要不可欠な、熱供給に関与する地下構造を推定できる可能性を示した。研究課題(II)では、Balcovaフィールドの流路表面積の可視化を行った。その結果、理にかなった推定ができていることが示され、感覚的にもわかりやすい結 果の表示方法であると言える。また、新たにエラー解析について検討し、計測エラーやモデルエラーから生じる予測誤差について議論ができるモデルを考案した。研究課題(III)(IV)では、企業より柳津西山地熱フィールドのデータを提供してもらい、データ解析を行い、議論を進めることができた。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 2件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件)

  • [国際共同研究] Stanford University/University of Minnesota(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      Stanford University/University of Minnesota
  • [雑誌論文] Experimental study on nano-/microparticles transport to characterize structures in fractured porous media2020

    • 著者名/発表者名
      A. Suzuki, J. Cui, Y. Zhang, S. Uehara, K. Li, R. N. Horne, and T. Ito
    • 雑誌名

      Rock Mechanics and Rock Engineering

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1007/s00603-020-02081-8

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Estimations of Fracture Surface Area Using Tracer and Temperature Data in Geothermal Fields2019

    • 著者名/発表者名
      Suzuki、Ikhwanda、Yamaguchi、Hashida
    • 雑誌名

      Geosciences

      巻: 9 ページ: 425~425

    • DOI

      10.3390/geosciences9100425

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Contribution of 3D printed fracture networks to development of flow and transport models2019

    • 著者名/発表者名
      A. Suzuki, J. Minto, N. Watanabe, K. Li, and R. N. Horne
    • 雑誌名

      Transport in Porous Media

      巻: 129 ページ: 485~500

    • DOI

      10.1007/s11242-018-1154-7

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Characterization of Relationships between Flow and Fracture Structures by Persistent Homology2020

    • 著者名/発表者名
      A. Suzuki
    • 学会等名
      九州大学エネルギーウィーク2020
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Link between tracer and microseismic analysis to comprehensive understanding of hydraulic feature of fractured geothermal reservoir2019

    • 著者名/発表者名
      A. Suzuki, Y. Mukuhira, R. N. Horne, A. Abe, A. J. Hawkins, T. Ishibashi, and P. K. Kang
    • 学会等名
      The 19th International Symposium on Advanced Fluid Information
    • 国際学会
  • [学会発表] Accounting for model and observation error in geothermal thermal breakthrough models2019

    • 著者名/発表者名
      E. K. Bjarkason and A. Suzuki
    • 学会等名
      the 16th International Conference of Flow Dynamics
    • 国際学会

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公開日: 2021-01-27  

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