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.

在这项研究中，我们开发了一种方法来评估钻孔水压（真正的裂纹开放压力）中的地壳应力（当时由液压破裂产生的裂缝开始由于重新压力而开始开放，我们已经揭示了一种方法，可以评估一种方法，揭示了一种在井水压力下的井井压力（明显的裂缝水压力）的真实裂纹开放压力，当时井井有条时，井井有条时，井井有条水的速度是井井有条，井井有条水的速度固定在一个小时的水压时，井井有条的速度是井井有条，并揭示了一个小时的水压。通过实地实验对此进行了验证。（1）真正的裂纹开口压力与明显的裂纹开口压力之间存在差异的主要原因是相对于水压的加压体积增加速率的大小（以下是裂纹量增加速率）。换句话说，裂缝打开后，裂纹量增加速率不大，并且两个裂纹打开压力之间发生差异。（2）然而，加压系统中的水量（称为有效加压系统体积）与加压系统中的水量相同。通过减少与抑制过程中裂纹体积速率增加一小时曲线对裂纹量增加速率的影响的量，可以在抑制时增加裂纹量增加对钻孔水压的影响。结果，有效加压系统的体积越小，明显的裂纹打开压力将越接近真正的裂纹打开压力。（3）因此，如果将液压压裂系统与足够少量的有效加压系统一起使用，则可以从当时测得的明显裂纹开口压力中大致评估真正的裂纹开口压力。此外，如果已知裂纹平面垂直方向上的地壳压力应力的大小，例如通过利用裂纹闭合压力，可以从裂纹方向上的地壳压缩应力的大小从结果和测量的结果进行评估。（5）此外，有效加压系统体积的幅度不一定与加压系统中的水量相吻合，加压系统中的水量简单地评估为图纸上的几何形状，并且必须考虑整个压力系统的合规性进行评估。