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

基本信息

批准号：
04203112
负责人：
佐々宏一
金额：
$ 16万
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：
1992
资助国家：
日本
起止时间：
1992 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

本年度は以下の研究を行い、所期の成果を得た。1.構造形態の特徴を考慮した高精度な弾性波トモグラフィの解析手法を開発し、ボーリング孔を利用して観測した現地実験データの適用して、その手法の妥当性を確認した。2.等走時面の利用による抗井間反射法地震探査データの深度変換の手法を開発し本手法が高精度、高速度で深度変換が行えることを明らかにした。3.せん断破壊強度の垂直応力依存性をすべり軟化モデルにより模擬できることを示し、このモデルが、地下環境下でのせん断破壊挙動予測モデルとして有効であることを行らかにした。4.2次元スリット状充填層内の流れについて検討し、その流れはポテンシャル流れに近く、速度の大きい領域は入口、出口間の極めて狭い領域に限られることを明らかにした。また摩擦係数の実測値は計算値とほぼ一致し、レイノルズ数の-1乗に比例することを明らかにした。5.岩盤温度が120℃程度に天然抽熱層に冷水を注入し、熱水を回収する原位置実験を実施し、光ファイバー温度計を用いて回収孔内の温度の時間的変化の多点測定に世界で初めて成功した。その結果、注入した水は岩盤内でかなり迂回して流れていることが明らかになった。6.天然亀裂からの熱抽出モデルを構築し、シミュレーションによって、上記の現位置実験の妥当性を確認した。7.能動的地熱抽出システムの稼動の最適化および寿命について考察し、地熱抽出システムの稼動の最適化を全稼動期間を最大とする最適化問題として定式化し、地熱抽出システムの寿命について、一つの判定規準を提案した。8.熱水-蒸気から成る二相流過程による鉛直熱輸送を考察し、正味の質量輸送が無くても蒸気が上昇の途中で凝縮して液体に変わり、これによって潜熱が上方に輸送されるので、岩体の透水係数がかなり小さい場合でも、伝導のみによる輸送量の数倍から数十倍の熱量が輸送され得ることを明らかにした。

今年，我们进行了以下研究，并取得了预期的结果。 1。我们开发了一种高度精确的方法来考虑结构形式的特征，并使用钻孔观察到了实验性的实验数据，以确认该方法的有效性。 2。我们通过使用同时的表面开发了一种方法，用于对地震数据进行深度转换，并揭示了该方法可用于以高精度和速度转换深度。 3。我们已经表明，可以通过滑动软化模型来模拟剪切断裂强度的正常应力依赖性，并且该模型是预测地下环境中剪切裂缝行为的预测模型的有效模型。 4。我们研究了二维狭缝状的填充床的流量，发现该流量接近电势流，并且速度高的区域仅限于入口和出口之间极狭窄的区域。还揭示了实际测量的摩擦系数几乎与计算值相同，并且与雷诺数的-1功率成正比。进行5。进行原位实验，以约120°C的岩石温度将冷水注入自然散落的层以恢复热水，以及使用光纤温度计，世界上首次成功对恢复孔中时间变化温度的多点测量。结果，发现注入的水通过基岩流了很多。 6。构建了自然裂纹的热量提取模型，并通过模拟确认上述位置实验的有效性。 7。我们研究了主动地热提取系统的优化和寿命，将地热提取系统的优化作为优化问题，是一种最大化整个运营期的优化问题，并提出了对地热提取系统寿命的判断标准。 8。考虑到由热水蒸气组成的两相流动过程的垂直热传输，我们已经透露，即使没有净质量传输，蒸气凝结并在上升的中间变成液体，从而将潜热传递到向上，因此，即使岩石的渗透率很小，也可以通过频率运输的岩石很小。