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き裂系における地殻流体の流動ダイナミクスに関する研究

裂缝系统中地壳流体流动动力学研究

基本信息

批准号：
12J03097
负责人：
石橋琢也
金额：
$ 1.28万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2012
资助国家：
日本
起止时间：
2012 至 2013
项目状态：
已结题

项目摘要

本年度は, まずフィールドスケールの単一き裂の間隙構造および流体流動の特性が封圧・せん断変位・寸法の各パラメーターにともないどのように変化するかを評価し, 平均開口幅とき裂浸透率に関して定式化することに成功した. この成果を踏まえ, き裂型貯留層(勇払油ガス田)の精密なモデルを構築し, 貯留層内の三次元チャネリングフロー(優先流路の形成)のモデル化を行った. 貯留層モデルの構築において, 臨界応力き裂(せん断変位の生じたき裂)に関して, せん断変位量とその寸法の間の比例関係を考慮したことが大きな特徴である. 一連の解析結果から「隣接する二坑井間の生産能力が三桁(1,000倍程度)異なる」という観測事実は, 「臨界応力き裂のせん断変位量はき裂寸法の約2%である」と仮定した際に再現できることが示唆された. さらに, 「天然環境にあるき裂が長期間において繰り返してせん断滑りを経験し, 総せん断滑り量が最終的にき裂寸法の2%程度になる」というモデル化は, 現実とさほど乖離していないことも考察された.本研究では対象地域を勇払地域に限定しているが, 今回用いた解析手法を適用することで他地域のき裂ネットワーク内のチャネリングフローの振る舞いを予測することは十分に可能である. すなわち, 本研究は, 「(フィールドスケールにおいて)き裂系での三次元チャネリングフローのモデルリング手法および特性評価手法の確立に, 世界ではじめて成功した研究」と位置付けることができる. 本研究成果は今後, 工学技術(EGS, き裂型油ガス貯留層開発等)や環境技術(CCS, 放射性廃棄物の地層処分等)に大きく貢献すると期待される。

During the year, the gap structure and fluid flow characteristics of a single crack in a single crack. The results of this research are as follows: (1) the precise structure of the crack type reservoir layer (the brave oil field), and the three-dimensional generation of the reservoir layer (the formation of the preferential flow path). In the construction of the reservoir layer, the critical force is considered to be proportional to the amount of fault and the method of fault. The continuous analysis results show that the production capacity between two adjacent wells varies by 1,000 times, and the measurement results show that the critical force is about 2% of that of the crack method. Today,"the natural environment has been cracked for a long time, and the total amount of slip is about 2% of the final crack method." This study is very likely to predict the occurrence of vibration in different regions by using the analytical method. This study is based on the position of "Three-dimensional generation of crack system" and "establishment of the method of evaluation of crack system and characteristics," which is called "world success study." The results of this research are expected to contribute greatly to engineering technology (EGS, reservoir development, etc.) and environmental technology (CCS, radioactive waste formation disposal, etc.) in the future.