2014 Fiscal Year Annual Research Report
水圧破砕とコア変形原理を統合した自己補償型深部地殻応力測定法の構築と実用化
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24246147
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
伊藤 高敏 東北大学, 流体科学研究所, 教授 (00184664)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
清水 浩之 東北大学, 流体科学研究所, 助教 (60610178)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 地殻工学 / 地殻応力計測 / 水圧破砕 / BABHY方式 / 大深度 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究で検討した水圧破砕地殻応力計測法では、通常の水圧破砕と異なり、本体の坑井ではなく、坑底に小坑径で長さが数 m程度の試験孔（ベビー孔）を新たに掘削し、その中で試験を実施する。水圧破砕に用いる坑内ツールは、ワイヤーラインを介した通信により、リアルタイムの制御とデータ取得が可能なものとする。抑留を回避するため、同ツールおよびベビー孔掘削のためのツールは全てドリルパイプ内を昇降させる。ただし、本体孔井をHQサイズ（φ98）、ベビー孔をBQサイズ（φ60）とし、深度2 km以上で100℃以上の泥水環境で使用でき、さらに、作業を容易にするため、試験ツールが1個あたり3 m未満の5つのユニットに分解され、それらを坑井入口で組み立てられる構造とすることにした。この計画に従って最後に残った通信ユニットを今年度に具体化し、全てのユニットを整えることに成功した。さらに、それらを組み合わせて性能を確認する試験を行った。試験は、（１）地表に横置きした各ユニットを、別途用意した電線と配管で接続した状態及び（２）各ユニットを直結して水で満たされた坑井に挿入した状態のそれぞれで実施し、各ユニットが正常に機能することを確認した。
一方、水圧破砕試験で得られたデータを補間し、地殻応力評価結果の信頼性を向上させるためにコア変形法を水圧破砕法と併用して用いることを本研究では想定している。そのコア変形法の検討を行った結果、応力解放で膨張したコア表面の一部がコアビットの内刃によって削られることで地殻応力を過小評価してしまうことが昨年度に明らかになった。そこで、まず掘削の過程で発生するコアの膨張変形を数値解析で明らかにした。これにより、コアの内刃の形状を修正することで、不要なコア表面の削り取りが避けられることが明らかになった。さらに、その修正方法に応じたコアビットを実際に製作できることを確認した。
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| Research Progress Status |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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