Development of the new method to detect water-conducting faults and fractures by high-precision gas concentration mapping

开发高精度气体浓度测绘检测导水断层和裂缝的新方法

• 批准号: 22K05011
• 负责人: 丹羽 正和
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Japan Atomic Energy Agency
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K05011/
• 关键词: キャビティーリングダウン分光法; 可搬型装置; メタン; 断層; フラックス; 地中レーダー; 移行経路

亀裂・断層中の流体移行経路の把握は、資源探査や廃棄物処分といった産業分野においても重要なテーマである。本研究では、亀裂・断層を移行する流体の新しい調査手法として、高感度で大気微量気体を検出可能なキャビティーリングダウン分光法（CRDS法）による数ppbレベルの高精度のガス測定を可搬型装置によって行う手法を採用した。令和４年度は、油徴・ガス徴の詳細な分布が知られている北海道幌延地域を対象として、CRDS法による可搬型装置を用いた徒歩測定により、メタン及び二酸化炭素濃度のマッピングを行った。その結果、大曲背斜軸が通過すると想定される地点において特徴的に、大気中のバックグラウンド濃度を有意に上回るメタン濃度異常を検出した。また、予察的に実施したチャンバーを用いたフラックス測定からも当該地点の地下からの継続的なメタンガス放出を示すデータが得られた。地中レーダー探査からも、このメタン濃度異常の検出地点が背斜軸であることを支持する結果が得られた。以上の結果は、大曲背斜軸沿いに油徴・ガス徴が分布している事実とも整合的である。さらに、隆起した背斜軸沿いに局在して露出する亀裂の連結性の高い領域（流体の流れやすい領域）が地下の貯留岩からのガスの抜け道となり得るという地質構造モデルとも調和的である。本研究により、地下からの流体の移行経路となり得る亀裂・断層の分布を効率的に把握する調査手法として、CRDS法による可搬型装置を用いた測定が非常に有効である見通しが得られた。

了解裂缝和断层中的流体迁移路径也是工业领域的重要话题，例如资源探索和废物处理。在这项研究中，作为研究迁移裂纹和断层的流体的一种新方法，我们采用了一种方法，其中使用可使用腔戒指降低光谱法（CRDS方法）对几个PPB水平进行高精度的气体测量值，该方法可以检测具有高敏感性的空气中的痕量气体。在2022财年，使用CRDS方法的便携式装置对甲烷和二氧化碳的浓度映射，以靶向北海道的Horonobe区域，在那里已知石油和气体成分的详细分布。结果，在预期大的抗斜轴通过的点上检测到了典型的甲烷浓度大于大气中的背景浓度。此外，使用腔室的初步通量测量还提供了数据，显示了现场地下的连续甲烷气体排放。地下雷达探索还提供了结果，可在此异常甲烷浓度的检测点支撑反轴。上述结果与石油和气体标志沿着大型背斜轴分布。此外，它与地质模型和谐相处，在地质模型中，沿高架轴轴线（易于流动流动的区域）局部局部和暴露的裂纹的高度连接区域可以用作摆脱地下储层岩石气体的道路。这项研究提供了一种使用CRDS方法作为一种调查方法进行测量的非常有效方法的前景，该方法有效地掌握了裂纹和断层的分布，这可能是流体从地下迁移的路径。

项目成果

CRDS微量ガス検知器の石油ガス探鉱への応用～予察的探鉱のすすめ

CRDS痕量气体检测仪在油气勘探中的应用~预测勘探推荐

• 发表时间: 2022
• 作者: Matsuda Shohei;Nakashima Nobuaki;Yokoyama Keiichi;Taniguchi Seiji;Chosrowjan Haik;Somekawa Toshihiro;Yatsuhashi Tomoyuki;山中凌汰，友松重樹，長瀨慶紀，木村正寿，長友亮太;楠木達也，友松重樹，長瀨慶紀，木村正寿，辻俊祐;近藤理人，長瀨慶紀，濟陽悠馬，友松重樹，木村正寿;洞口 遼，長瀬 慶紀，友尻 優太郎，近藤 理人，友松 重樹;濱元栄起，白石英孝，相澤和哉，山崎身枝;横井 悟・下茂道人・宮川和也・丹羽正和・松岡俊文・徳永朋祥
• 通讯作者: 横井 悟・下茂道人・宮川和也・丹羽正和・松岡俊文・徳永朋祥