岩盤力学

[3411-17-03] 温度450 °C，封圧40 MPaまでの条件下における稲田花崗岩への水圧刺激

^○江川 基樹¹、渡邉 則昭¹、坂口 清敏¹ (1. 東北大学)

司会: 藤井義明（北海道大学）

キーワード：脆性－延性遷移、弾性－塑性遷移、水圧刺激、EGS、稲田花崗岩

延性帯でのEGS(Engineered Geothermal System)実現のため，延性帯の岩石に対する水圧刺激に伴う破壊挙動の解明が必要である．そこで本研究では，延性条件下の花崗岩に対し水圧刺激実験を行い，生成き裂の形態，水圧刺激挙動および透水性の変化について明らかにした．
　水圧刺激実験の結果，水圧刺激流体の粘度が大きい場合，連続き裂が生成され，粘度が小さい場合，離散き裂が生成されることが分かった．また，X線CT値を用いたき裂の開口幅の計算から，き裂分布を3次元的に示した結果，離散き裂は，3次元的に分布していることが分かった（クラウドき裂）．
水圧刺激挙動について，連続き裂が生成される場合，急激なブレークダウンが生じる一方，クラウドき裂が生成される場合，緩やかなブレークダウンが生じることが分かった．また，岩石の塑性領域では，岩石は変形量が大きくなるため，ボアホール孔壁の既存き裂が開口しやすいため，弾性領域よりも小さいボアホール水圧でブレークダウンが生じると考えられる．
　透水試験の結果，水圧刺激によって延性岩体に生成されたクラウドき裂についても浸透率が3桁程度増加した．このことから，このクラウドき裂を利用した熱抽出の可能性が示された．