地下き裂の力学特性を応用した地殻応力計測評価のための真のき裂開口圧計測法の開発

开发利用地下裂缝力学特性进行地应力测量与评价的真实裂缝张开压力测量方法

基本信息

批准号：
06750078
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：
1994
资助国家：
日本
起止时间：
1994 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では,水圧破砕で作成したき裂が再加圧によって開き始めるときのボアホール水圧(真のき裂開口圧)から地殻応力を評価することを目的として,一定圧入流量で再加圧した際のボアホール水圧一時間曲線が線形から非線形になるときのボアホール水圧(見かけのき裂開口圧)の情報から真のき裂開口圧を評価する方法を明らかにし,これを実フィールド実験によって検証した.得られた知見をまとめると次のようになる.(1)真のき裂開口圧と見かけのき裂開口圧の間に差が生じる主な原因は,き裂が開口したことによって増加する加圧体積の水圧に対する増加率(以下,き裂体積増加率と呼ぶ)の大きさにある.つまり,き裂が開口した直後では,き裂体積増加率があまり大きくないために,二つのき裂開口圧の間に差が生じてしまう.(2)ただし,有効加圧系体積と呼ぶ加圧系内の水の体積に相当する量を小さくすることによって,再加圧時のボアホール水圧一時間曲線に及ぼすき裂体積増加率の影響を大きくすることが可能である.この結果,有効加圧系体積が小さいほど,見かけのき裂開口圧は真のき裂開口圧に近づいて行く.(3)したがって,有効加圧系体積を十分小さい水圧破砕システムを用いれば,そのとき測定された見かけのき裂開口圧から真のき裂開口圧を近似的に評価することができる.さらに,き裂面垂直方向の地殻圧縮応力の大きさがき裂閉口圧を利用するなどして既知であるものとすると,その結果と真のき裂開口圧の測定結果からき裂線方向の地殻圧縮応力の大きさを評価できる.(5)なお,有効加圧系体積の大きさは,単純に図面上の幾何学的形状か評価される加圧系内の水の体積とは必ずしも一致せず,加圧系全体のコンプライアンスを考慮して評価しなければならない.

在本研究中，我们的目的是评估当水力压裂产生的裂缝由于钻孔水压而开始张开时，钻孔水压（真实裂缝张开压力）产生的地应力。我们阐明了一种从时间曲线从线性变为非线性时的钻孔水压（表观裂缝张开压力）信息来评估真实裂缝张开压力的方法，并通过实际现场实验验证了所得结果。 (1)真裂纹张开压力与表观裂纹张开压力差异的主要原因是裂纹张开时受压体积内的水压力(以下简称裂纹体积增加率)。换句话说，裂纹刚打开后，裂纹体积增加率不是很大，因此两个裂纹打开压力之间会出现差异。 (2) 然而，有效力加压系统中的水的体积称为水的体积。压力系统容积。通过减小施压量，可以增大补压时裂缝体积增长速率对逐时井眼水压曲线的影响。因此，补压系统有效体积越小，表观裂缝张开压力越小。（3）因此，如果采用有效加压体积足够小的水力压裂系统，测得的表观裂缝张开压力将接近真实裂缝张开压力，可以近似评价裂缝张开压力。的压力此外，如果我们假设垂直于裂纹表面方向的地壳压应力的大小是已知的，例如通过使用裂纹闭合压力，那么根据该结果和真实裂纹张开压力的测量结果，我们可以计算垂直于裂缝线方向的地壳压应力大小评估地壳压应力大小。 (5)注意，有效承压系统容积的大小并不一定与承压系统中水的体积相匹配，只是根据图纸上的几何形状来评估；评估时必须考虑是否符合要求。