既存コアとコア変形法による東北・北海道の地殻応力マップの生成と地熱開発への応用

利用现有岩心和岩心变形方法生成东北和北海道地壳应力图及其在地热开发中的应用

• 批准号: 21K04958
• 负责人: 伊藤 高敏
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K04958/
• 关键词: 地殻応力; コア; 地熱開発

他機関が過去に掘削で採取した岩石コアを入手し、その直径から地殻応力状態を評価するために、東北の八幡平地域の3カ所それぞれでJOGMEC（（独）石油天然ガス・金属鉱物資源機構）が掘削したヒートホール（A,BおよびC井と呼ぶ）の深度約1000～1400ｍの範囲で採取されたコアを既に入手した。同様に八幡平以外の東北および北海道のヒートホールで採取されたコアについても入手できる見込みを得ている。これらのコアの直径分布を測定し、その結果とコア変形法によってコア直交面内の地殻応力差を評価する作業を進めている。また、BおよびC井では、一部の深度でディスキングつまりコアが直径方向に割れて薄い円盤になる現象が起こっていた。この現象は地殻応力状態を表す１つの指標とされ、坑井軸方向と直交方向の地殻応力差が極端に大きい場合に起こると理解されている。しかし、1000mを越える大きな深度でディスキングが起こる原因は明らかではない。そこで、ディスキングと、それに隣接する正常なコアの両者を入手して、コアから得られる地殻応力情報と数値シミュレーションに基づいてディスキングの発生原因を調べている。これが明らかになればとコア変形情報を組み合わせることで地殻応力状態を評価する解析を進めている。一方、コア形状から地殻応力差を求める際には、コアのヤング率が必となる。その測定を行うには、コアから円柱試験片を切り出し、それで一軸圧縮試験を行うという煩雑で時間を要する作業が必要となる。また、このことが原理的には非常にシンプルなコア変形法を煩雑にする要因となっている。そこで、より簡便にコアのヤング率を測定する方法を考案し、まず既存の装置を応用して検証した。これによれば、コア表面にひずみゲージを貼り付けるだけで、非破壊で測定することが可能となる。この結果を踏まえて、その方法を実行する専用の測定装置を昨年度に完成させた。

He machine masato が past に dug cut で take し た rock コ ア を し and そ の diameter か ら crust 応 force state を review 価 す る た め に, northeast の yawata flat area の 3 カ そ れ ぞ れ で JOGMEC ((alone) oil natural ガ ス metal 鉱 content resource agencies) が dug cut し た ヒ ー ト ホ ー ル (A, B お よ び C well と shout ぶ) の depth of about 1000 ~ 1400m 囲で takes されたコアを and に as the starting point for た た. With others in に yawata flat outside の northeast お よ び Hokkaido の ヒ ー ト ホ ー ル で take さ れ た コ ア に つ い て も of で き る see 込 み を must て い る. こ れ ら の コ ア の diameter distribution を し, そ の results と コ ア variations method に よ っ て コ ア rectangular in-plane の crust 応 weak を review 価 す る homework を into め て い る. ま た, B お よ び C well で は, a の depth で デ ィ ス キ ン グ つ ま り コ ア が diameter direction に cut れ て thin い has drifted back towards &yen; disk に な る phenomenon が up こ っ て い た. こ の phenomenon は crust 応 force state す を table 1 つ の index と さ れ, gallery and mine shaft direction と orthogonal direction の crust 応 poor が extreme に potent き い circumstance に こ る と understand さ れ て い る. し か し, 1000 m を more え る big き な depth で デ ィ ス キ ン グ が up こ る reason は Ming ら か で は な い. そ こ で, デ ィ ス キ ン グ と, そ れ に 隣 meet す る normal な コ ア の who struck with を し て, コ ア か ら have ら れ る crust 応 forces intelligence と the numerical シ ミ ュ レ ー シ ョ ン に base づ い て デ ィ ス キ ン グ の 発 born reason を adjustable べ て い る. こ れ が Ming ら か に な れ ば と コ ア - shape intelligence を group み close わ せ る こ と で crust 応 force state を review 価 す る parsing を into め て い る. Side, コ ア shape か ら crust を o poor 応 function め る interstate に は, コ ア の ヤ ン が グ rate will と な る. そ の measurement line を う に は, コ ア か ら has drifted back towards &yen; column test piece cut を り し, そ れ で one axis 圧 shrinkage test line を う と い う vexed 雑 で time を to す る homework が necessary と な る. Principle of ま た, こ の こ と が に は very に シ ン プ ル な コ ア method を vexed 雑 variations (に す る by と な っ て い る. Easy そ こ で, よ り に コ ア の ヤ ン を グ rate determination す し を test case, ま る method ず existing の device を 応 with し て 検 card し た. こ れ に よ れ ば, コ ア surface に ひ ず み ゲ ー ジ を stick り pay け る だ け で, not broken 壊 で determination す る こ と が may と な る. The <s:1> <s:1> results を step まえて, そ <s:1> method を implementation する dedicated <s:1> measurement device を was completed at に last year させた.