報告書番号

N11053

タイトル（和文）

豪州クーパーベイズンEGS地熱発電開発地における地下構造と亀裂構造の評価

タイトル（英文）

Evaluation of the underground structure and fracture progression mechanism beneath the Cooper Basin EGS site in Australia

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

豪州の高温岩体発電開発地である南オーストラリア州クーパーベイズンにおいて、電磁探査（TDEM）法による地下比抵抗構造の計測を行った。その結果、現地は人工のノイズが非常に小さいため解析可能深度が深く、深度5,000ｍ程度までの比抵抗構造が得られた。これによると、この地域は間隙水の比抵抗が極端に低いことから、地層の比抵抗も数Ωｍから10Ωｍと低く、深度3,700ｍ以深の花崗閃緑岩でも5～20Ωｍ程度以上であることが判った。また、東西に約9km離れた二地点の計測結果は反射法地震探査の結果とも整合し、花崗閃緑岩の分布がこれらの地点で広く一様に広がっていることが推定された。また、現地で2003年に実施された深さ4,421mの坑井からの総量約2万トンの水による水圧破砕で造成された亀裂の進展は、AEの震源分布からほぼ水平に北北東－南南西に約3.6kmに広がっていると推定されている。この亀裂の進展機構について検討するため、離散化波数法による波形のインバージョン解析を適用して、4点の観測記録からマグニチュード-0.8～0.8までのAEの発震機構を求めた。この発震機構の分布から、亀裂の進展は全域にわたりほぼ南北に近い走向で水平に近い傾斜のすべりで生じ、ほぼ一様な機構であったが、南端ではこれにほぼ垂直な東西方向のすべり面が見られた。これはこの部分がバリアとなり、水圧破砕の初期に見られた南への亀裂の進展がこの付近で停止したことや、北側に比べ南側の進展範囲が狭くなった要因になっているものと思われる。

概要 （英文）

Enhanced Geothermal System (EGS) power generation project with using Hot Dry Rock (HDR) geothermal energy development technologies is being conducted at Cooper Basin, South Australia by Geodynamics Limited (GDY) since 2002. In this project, a water injection well, Habanero 1, was drilled to a depth of 4,421 m. The bottom-hole temperature was estimated at more than 250 degree C. A first-stage EGS reservoir was created by hydraulic stimulation operations with a total of 20,000 tons of water in 2003. GDY drilled another injection well, Jolokia 1, to a depth of 4,911 m at 9km west from Habanero 1 in 2008 to develop a second EGS reservoir. The Central Research Institute of the Electric Power Industry (CRIEPI) has applied the HDR technologies to evaluate the geological structure and the reservoir artificially created beneath the Cooper Basin. CRIEPI has conducted the electromagnetic method and the AE data analysis observed during the 2003 stimulation. From the electromagnetic (TDEM) survey results the underground resistivity structure was estimated deep to a depth of 5,000 m with very low noise in the Jolokia site. The structure shows very low resistivity of 2 to 5 ohm-m continued to around 5,000 m depth. The low resistivity structure consists with the structure at the Habanero site 9 km east from the Jolokia site. These structures are consistent with the seismic reflection results. In the AE data analysis, focal mechanisms for AE having large magnitude (more than 2.5) were determined by P wave first motion distribution on the focal spheres. Focal mechanisms for AE having small magnitude from -0.8 to 0.8 were determined by full waveform inversion. From the mechanism distribution we can see that almost all mechanisms show similar for large and small AE except in the southern edge of the distribution where different mechanisms are recognized. At the southern edge the AE mechanism with a strike of east-west is different from other AE mechanism with a strike of north-north-east.

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