次世代型地熱貯留層計測のためのアサイスミックき裂のAE発震機構に関する研究

下一代地热储层测量中无相裂纹声发射震源机制研究

• 批准号: 13750858
• 负责人: 森谷 祐一
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13750858/
• 关键词: アサイスミックき裂; AE・微小地震; 地熱開発; 発震効率; 地下き裂; 透水性; 断層; 震源; AE; アサイスミック; 地熱; HDR; き裂; 地震; せん断滑り; 岩石

本年度は,アサイスミックき裂で生じている物理現象の垂直応力依存性とせん断滑り速度依存性とについて,AE発生率ならびにm値を用いて具体的に検討し,地下のアサイスミックき裂でのAE発生挙動について考察した。(A)き裂面から発生するAEの発生レート,m値の垂直応力依存性高剛性の試験機を使用し変位制御によりSlide-Hold-Slide(定速度滑り-滑りを停止の後に一定時間保持-定速度滑り)試験を行った。既存き裂面に作用する垂直応力成分の大きさを変化させて,封圧が10から20MPaの環境下でせん断滑りの際に発生するAEを計測し,AE発生率(100〜500kHzの帯域で単位滑り量あたりのAE発生数)ならびにAE振幅のm値の変化を検討した。その結果,AE発生率とm値はき裂面に作用する垂直応力成分に依存しないことが分かった。本現象は,垂直応力が増加しても,き裂表面間の接触点数と接触面積に大きな変化がないためであると考えられる。(B)き裂面から発生するAEの発生レート,m値の滑り速度依存性同様の試験システムを用いて,せん断滑り速度を制御しながらその際に発生するAEを計測し,AE発生率ならびにm値の変化を検討した。その結果,AE発生率とm値はき裂面に作用するせん断滑り速度が増加すると,共に減少することが示された。追実験をする必要があるものの,このことは水圧破砕によりき裂内への流体流入度とともに間隙水圧上昇度が大きく,せん断滑り速度が比較的速いと考えられる既存き裂の場合,AEの発生率は低く,また相対的に振幅の大きなイベントが発生することを意味していると考えられる。本研究で得られた成果は,地震学会ならびにスタンフォード地熱貯留層工学研究会で発表した。

This year, the vertical force dependence of physical phenomena, the speed dependence of slip, the AE occurrence rate, and the specific value of AE occurrence were investigated. (A)AE generation,m value, vertical force dependence, high rigidity test machine, use of position control, Slide-Hold-Slide(constant speed sliding, a certain time after stopping-constant speed sliding) test. The magnitude of the vertical force component acting on the existing crack surface is changed, AE generation during fault slip is measured under the environment of sealing pressure from 10 MPa to 20MPa,AE generation rate (AE generation number in the range of 100 kHz to 500kHz) and AE amplitude m value are discussed. As a result, the AE occurrence rate is dependent on the vertical force component acting on the crack plane. This phenomenon is caused by the increase of vertical force, and the increase of contact number and contact area between crack surfaces. (B)AE generation rate, m value, slip velocity dependence, and the like are used to measure AE generation rate, m value, and slip velocity control rate. As a result, the AE occurrence rate m is increased by the action of crack plane, and the slip velocity is decreased by the action of crack plane. In order to achieve this goal, it is necessary to increase the flow rate of fluid into the crack, increase the gap water pressure, and increase the slip speed. In the case of existing cracks, the AE generation rate is low, and the amplitude of the corresponding phase is large. The results of this study were presented by the Institute of Geothermal Reservoir Engineering of the Seismological Society.

项目成果

根本, 森谷, 新妻, 中谷, Evans, 矢部: "花崗岩模擬き裂面の安定すべりにおけるAEレートのパラメータ依存性"日本地震学会2001年秋季大会予稿集. C54 (2001)

Nemoto、Moritani、Niizuma、Nakatani、Evans、Yabe：“模拟花岗岩裂纹表面稳定滑移中 AE 速率的参数依赖性”日本地震学会 2001 年秋季会议 C54 会议记录（2001 年）。

根本, 森谷, 新妻, 中谷, Evans: "模擬き裂面の安定せん断滑りのAE発生挙動における有効垂直応力とすべり速度の影響"日本地震学会講演予稿集. 1. C09 (2002)

Nemoto、Moritani、Niizuma、Nakatani、Evans：“有效法向应力和滑移率对模拟裂纹表面稳定剪切滑移的 AE 生成行为的影响”日本地震学会论文集 1. C09 (2002)。

Nemoto, K., Moriya, H., Evans, K.F., Nakatani, M., Niitsuma, H.: "Effect of normal stress and ship velocity on acoustic emission activity associated with shear slip"Proc. 28th Workshop on Geothermal Reservoir Engineering, Stanford University. (CD-ROM). (2

Nemoto, K.、Moriya, H.、Evans, K.F.、Nakatani, M.、Niitsuma, H.：“法向应力和船速对与剪切滑移相关的声发射活动的影响”Proc。