高温岩体フラクタル・ネットワーク内の熱と流れの解析

点击翻译按钮获取中文摘要

従来の高温岩体水圧破砕実験の結果、フラクチャーの形態として、(1)平板状のもの、(2)水圧により天然フラクチャが刺激されてできた複雑な形状のもの、さらに(3)既存の天然フラクチャーに人工フラクチャが連結してできたものなどが推定されている。又それらのフラクチャーはフラクタル性を有していると考えられている。本研究では、複数のフラクチャーが互いに交差し導通しているフラクチャ・ネットワーク内の熱移動解析を可能にするために、複雑な形状の境界条件にも適する有限要素法と差分法を組み合せた解析法を提案し、本解析法の妥当性と,生産温度や累計熱回収率に及ぼすフラクチャーネットワークの形状:フラクチャー数及び注入レートの影響を解明したものである。その結果は、以下のようである。(1)フラクチャー内のエネルギー式には、差分法を,そして岩石マトリクス内のエネルギー式には有限要素法を用いた本解析は、種々な形状のフラクチャーネットワーク内の熱移動解析に適用できる。(2)互いに交差し導通しているフラクチャーの総延長が同じでも、生産流体温度はフラクチャーネットワークの形状により異なる。(3)水の注入レートの生産温度に及ぼす影響が大きいので、注入レートの決定にあたっては、目標とする生産温度と熱回収期間を考慮しなければならない。