能動的地熱抽出システムの開発

主动地热提取系统的开发

• 批准号: 02203113
• 负责人: 佐々 宏一
• 金额: $ 15.04万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1990
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1990 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-02203113/
• 关键词: 能動的地熱抽出システム; 高精度物理探査法; 亀裂進展挙動評価; 地熱抽出層の流体・熱移動特性; 地熱抽出システムの設計; 地熱抽出システムの寿命評価; 地熱ポテンシャルの評価法

本年度の研究実施計画の重点項目について、それぞれの研究実績の概要に関し当該年度のまとめを行う。(1)地下抽熱層の高精度物理探査法の開発。各種の物理探査技術のなかで、まず、弾性波トモグラフィの検出能力及びその逆解析手法の開発に関する研究を行い、坑井間配置に特有な諸問題の解決と精度の向上、断層が予想される地層での現地探査実験結果のトモグラフィ解析とその手法の適用性について検討した。(2)地下環境下の亀裂進展挙動評価。岩石の開口型亀裂進展挙動を対象とし、封圧下での破壊靭性試験と引張軟化モデルに基づく数値シミュレ-ションを実現した。(3)亀裂内の水の流動特性と伝熱特性。高温岩体中の人工亀裂を、平行平板間に粒子を単層に充填した流路で模擬し、新実験式を導出するなど成果を上げた。(4)天然抽熱層内の流体・熱移動特性。高温の地層内にあって透水性が高く、雨水の函養がほとんど無く、その存在位置が探査ボ-リングによって確認されている鉱脈を天然の抽熱層とし、抽熱実験を実施し所期の成果が得られた。(5)天然亀裂が支配的な透水層からの熱抽出のモデル化。最適な現場熱抽出システムの設計と熱抽出計測の立案、長期的に抽出できる熱エネルギ-の予測を行うことを目的とし、本年度は、これまでに得られた現場のデ-タ等により初期モデルを作成し、シミュレ-ションを行った。(6)地熱抽出システムの寿命評価。地熱抽出システムの寿命に直接関係する地熱貯留層内の熱交換面の大きさの推定手法を確立する目的で、地下のフラクチャ-を模擬した空隙を人工的に作成し、トレ-サ試験を行って多くの有益な知見を得た。(7)能動的地熱抽出システムへの深部熱源からの熱供給。亀裂の無い岩体の一部に円筒状の破砕系が発達しているようなモデルを用いて、伝導による熱供給が支配的な場合の抽熱ポテンシアルの評価法を検討した。

The key projects of this year's research implementation plan shall be included in the summary of the research results. (1)Development of high-precision physical exploration method for underground heat extraction layer. A variety of physical exploration techniques, such as exploration, exploration (2)Dynamic evaluation of cracking progress in underground environment. The fracture toughness test under sealing pressure and tensile softening test of open crack development of rock are realized. (3)Flow characteristics and heat transfer characteristics of water in cracks. Artificial fracture in high temperature rock mass, particle filling between parallel plates, flow path simulation, and new formula derivation (4)Characteristics of fluid and heat transfer in natural heat extraction layer. The high temperature layer has high water permeability, the rain water supply has no water, and the existence position of the water is detected. The natural heat extraction layer is confirmed. The expected results are obtained. (5)Natural cracking dominates the permeable layer and heat extraction. The design and measurement of thermal extraction system for optimal site conditions, long-term thermal extraction system, and prediction system for optimal site conditions are discussed in this paper. (6)Life evaluation of geothermal extraction system. The method for estimating the size of the heat exchange surface in the geothermal reservoir layer is directly related to the life of the geothermal extraction system. The purpose is to establish the artificial formation of the underground heat exchange surface. The test results are useful. (7)Active geothermal extraction system, deep heat source and heat supply. The evaluation method of heat extraction in the case where the heat supply is dominated by the heat conduction is discussed.

项目成果

佐藤 一志,栗山 仁,橋田 俊之,高橋 秀明: "花こう岩のひずみ軟化則の測定と破壊靭性評価に関する研究" 機械学会論文集. 56. 1400-1405 (1990)

Kazushi Sato、Hitoshi Kuriyama、Toshiyuki Hashida、Hideaki Takahashi：“花岗岩应变软化规律的测量和断裂韧性评价的研究”日本机械工程学会会刊56。1400-1405（1990）。