報告書番号

U86043

タイトル（和文）

高温岩体発電のための岩盤破砕評価技術の開発－大規模水圧破砕実験時のＡＥ観測から推定した高温岩体内破砕の進展－

タイトル（英文）

FRACTURE PROPAGATION IN HOT DRY ROCK ESTIMATED BY AE OBSERVATION DURING A MASSIVE HYDRAULIC FRACTURING

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

高温岩体発電方式の開発には，岩盤内に人工的に破砕帯を造成し熱水貯留層とする技術が不可欠である。現在では岩盤内に人工的に破砕帯を造る方法として，水圧破砕法が最も有効とされているが，この方法による破砕帯の進展については，必ずしも十分解明されていない。米国ロスアラモス国立研究所が最近実施した深度約３，５００ｍ，岩盤温度２５０℃での数千立方ｍから数万立方ｍの水による大規模水圧破砕実験においても，造成された破砕帯の進展は予測と大きく異なった。本報告は，この大規模水圧破砕の結果について，実験中観測された岩盤の破壊音（いわゆるＡＥ）を解析し，破砕帯の進展が岩盤のせん断破壊による場合が多いこと，破砕帯の進展は単一な平面亀裂の拡大ではなく３次元的に広がること，破砕帯の進展が予測と異なった原因として，岩盤内の応力分布よりも既存の割れ目等の不連続性の影響が大きいことを明らかにした。

概要 （英文）

TWO MASSIVE HYDRAULIC FRACTURING TESTS WERE CONDUCTED AT ABOUT 3,500M DEPTH BY LOS ALAMOS NATIONAL LABORATORY TO CREATE A MAN-MADE GEOTHERMAL RESERVOIR FOR THE HOT DRY ROCK DEVELOPMENT. DURING THESE EXPERIMENTS MANY NUMBER OF AE ENOUGH TO ESTIMATE THE CRACKPROPAGATION WAS OBSERVED. THE FAUCT PLANE SOLUTIONS OF THESE AE SHOWEDTHAT MOST OF THEM MIGHT BE OCCURRED BY SHEAR FAILURE OF THE ROCK AND THAT THERE WERE MUCH DIFFERENCE OF THE SOURCE MECHANISMS AND CRACK PROPAGATION PATTERNS BETWEEN THE HYDRAULIC FRACTURING EXPERIMENTS. THE WATERINJECTION POINTS WERE SEPARATED ONLY ABOUT 300M. THE SOURCE MECHANISM DIFFERENCE MAY BE CAUSED BY THE CHANGE OF THE STRESS DISTRIBUTION OR THE HETEROGENEITY IN THE ROCK. THE AE LOCATIONS OF THE EXPERIMENTS AND THE SOURCE MECHANISMS SHOWED THAT THE STRIKES OF THE FRACTURE PROPAGATIONWERE CONTROLLED BY THE REGIONAL TECHTONIC STRESS ESTIMATED AROUND THE TEST SITE. THEREFORE,THE DIFFERENCE OF THE FRACTURE PROPAGATION BETWEENTHE HYDRAULIC FRACTURING ESPERIMENTS MAY RESULT FROM THE HETEROGENEITYIN THE ROCK RATHER THAN THE STRESS DISTRIBUTION.

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