注水停止後の逸水に伴う地下き裂閉口特性を応用した地殻応力計測評価に関する研究

停注水失水地下裂缝闭合特征地应力测量与评价研究

基本信息

批准号：
05750075
负责人：
伊藤高敏
金额：
$ 0.58万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1993
资助国家：
日本
起止时间：
1993 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、ボアホールと直交する横き裂が存在する場合を対象として、シャットイン後のき裂閉口挙動を解析し、シャットイン後のボアホール水圧降下曲線(シャットイン曲線)とき裂閉口挙動との関係を解明して、き裂閉口圧決定法を提案するとともに室内実験による検証を行った。この結果得られた知見をまとめると次のようになる。(1)ボアホールと直交し、かつ、ボアホール軸に対して軸対称な地殻圧縮応力を受ける横き裂を対象とし、シャットイン後のき裂閉口挙動を解析してシャットイン曲線を求め、それに及ぼす諸因子の影響について検討した。その結果、次のことがわかった。すなわち、ボアホール水圧の大きさがき裂面垂直方向の地殻圧縮応力の大きさに等しくなったとき、き裂全体が同時に閉じてしまう。また、シャットイン曲線の形状はき裂長さが変わってもほとんど変化しないが、逸水係数の影響は強く、逸水係数が大きくなるほどシャットイン曲線のこう配が大きくなる。また、逸水係数が同じでも、き裂閉口挙動の違いから、縦き裂の場合の方が横き裂の場合よりシャットイン曲線のこう配が全体的に大きくなる。(2)横き裂のシャットイン後の水圧降下には、シャットイン直後に起こるき裂進展が終了してからき裂が閉じるまでの段階およびき裂全体が閉じた以降の段階の各段階で、ボアホール水圧の時間変化率の逆数がボアホール水圧に比例するという特性がある。(3)上記の特性を利用すれば、き裂閉口圧を明確に決定できる。すなわち、シャットイン曲線をボアホール水圧の時間変化率の逆数とボアホール水圧との関係に整理し直し、それを二直線近似したときの二直線の好転を検出すれば、その交点のボアホール水圧として、き裂閉口圧が与えられる。

在这项研究中，我们分析了关闭后的裂纹闭合行为，阐明了井眼水压降曲线（关闭曲线）与关闭后的裂纹闭合行为之间的关系，提出了一种确定裂纹闭合压力的方法，并使用室内实验进行了检查。结果总结如下：（1）我们研究了各种因素对垂直于钻孔的裂纹的影响，并与钻孔轴进行了地壳压缩应力轴对齐，并分析了闭合行为以获得闭合曲线，并分析了裂缝的闭合行为以获得闭合曲线。结果，我们发现：即，当钻孔水压的大小等于垂直于裂纹平面的方向上的地壳压缩应力的大小时，整个裂纹同时闭合。此外，尽管即使裂纹长度发生变化，封闭曲线的形状也几乎不会改变，但水力发系数的影响很强，并且水力发系数越大，关闭曲线的梯度就会越大。此外，即使水力系数相同，在纵向裂纹的情况下，由于裂纹闭合行为的差异，关闭曲线的梯度通常比发生交叉裂纹的情况大。（2）横向裂纹后的水压下降受到井眼水压的时间变化速率的特征，从每个阶段，从裂纹的末端开始，裂纹的末端是关闭后立即发生直到裂缝关闭，直到裂缝关闭，并且在整个裂纹后，整个裂缝都关闭了。（3）使用上述特征，可以明确确定裂纹闭合压力。也就是说，如果将关闭曲线重组为钻孔水压的时间变化速率与钻孔水压之间的关系，以及当两条线近似两条线时，两条线会改善时，则在相交点处施加裂纹闭合压力为孔隙闭合压力。