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[SVC33-02] 北海道森地熱発電所周辺での光ファイバーDASによる地熱フィールドの地震探査
キーワード：地熱開発、超臨界水、DAS、濁川カルデラ、マイグレーション、地熱貯留層
2021年7月北海道森町にある森地熱発電所のF-01地熱坑井を借用し光ファイバーを用いたDAS地震探査を実施した。森発電所は濁川カルデラ盆地にあり、地熱井の大部分は濁川カルデラ内である。8か所の震源に対し深さ2,000mまでのDASデータ、DTSデータを得た。
DAS記録には1,000m付近に顕著な初動走時のずれが見られる。DASと地表地震計の走時の初動走時を用い、Vpプロファイルを得た。これを用いて理論DAS波形を計算したが、1,000m付近の不連続的な初動波形を説明できなかった。深さ1,060mに長さ250m、厚さ50mの水の層を置いた理論波形を用いると1,000m付近の不連続的波形を説明できる。この深さ及び水平位置は還元領域に相当し、またF-01掘削時に全量逸水が見られた深さと同じであろう。
DAS波形から得た反射波を用いてマイグレーションを行った。その結果、深さ2,000m～3,000mに多数の反射があることが分かった。これらは生産ゾーンに一致する。水平的にはカルデラの外側にも反射面があり、地熱貯留層かもしれない。
謝辞
本研究はNEDO「地熱発電導入拡大研究開発・超臨界地熱資源技術開発・光ファイバーDASによる超臨界地熱資源探査技術開発」によって実施した。調査にあたり、WELMA社、阪神コンサルタント社、川崎地質社に現場作業を得た。
参考文献
Hartog, A. H. 2017, An introduction to distributed optical fiber sensors, RC Press.440. pp.
Kasahara, J., Hasada, Y., and Yamaguchi, T., 2019a, Seismic imaging of supercritical geothermal reservoir using full-waveform inversion method, Proceedings, 44th Workshop on Geothermal Reservoir Engineering, Stanford University, Stanford, CA.
Kasahara, J., Hasada, Y, Kuzume, H., Fujise, Y. and Yamaguchi, T., 2019b, Seismic feasibility study to identify supercritical geothermal reservoirs in a geothermal borehole using DTS and DAS, EAGE extended abstract, EAGE 2019 Annual meeting, London.
Kasahara, J., Hasada, Y., Kuzume, H., Mikada, H., and Fujise, Y., 2020a, The second seismic study at the geothermal field in southern Kyushu, Japan using an optical fiber system and surface geophones, 44th Workshop on Geothermal Reservoir Engineering, Stanford University, Stanford, CA.
Kasahara, J., Hasada, Y., and Kuzume, H., 2020b, Possibility of high Vp/Vs zone in the geothermal filed suggested by the P-to-S conversion, 44th Workshop on Geothermal Reservoir Engineering, Stanford University, Stanford, CA.
Kasahara, J., Hasada, Y., Kuzume, H., Mikada, H., and Fujise, Y., (2021) A DAS-VSP Study Around the Geothermal Field of the Ohnuma Geothermal Power Plant in Northern Honshu, Japan, 46th Workshop on Geothermal Reservoir Engineering, Stanford University, Stanford, CA. SGP-TR218.
Kurosumi, H., and Doi, N. 2003, Inner Structure of the Nigorikawa Caldera, Hokkaido, Bull. Volcanology Society Japan, III, 48, 259-274 (in Japanese).
NEDO, 2008, 2009, 2010, Report of Geothermal Development Promotion, East of Ikeda Lake No. C-2-10, First, Second and Third phases.
DAS記録には1,000m付近に顕著な初動走時のずれが見られる。DASと地表地震計の走時の初動走時を用い、Vpプロファイルを得た。これを用いて理論DAS波形を計算したが、1,000m付近の不連続的な初動波形を説明できなかった。深さ1,060mに長さ250m、厚さ50mの水の層を置いた理論波形を用いると1,000m付近の不連続的波形を説明できる。この深さ及び水平位置は還元領域に相当し、またF-01掘削時に全量逸水が見られた深さと同じであろう。
DAS波形から得た反射波を用いてマイグレーションを行った。その結果、深さ2,000m～3,000mに多数の反射があることが分かった。これらは生産ゾーンに一致する。水平的にはカルデラの外側にも反射面があり、地熱貯留層かもしれない。
謝辞
本研究はNEDO「地熱発電導入拡大研究開発・超臨界地熱資源技術開発・光ファイバーDASによる超臨界地熱資源探査技術開発」によって実施した。調査にあたり、WELMA社、阪神コンサルタント社、川崎地質社に現場作業を得た。
参考文献
Hartog, A. H. 2017, An introduction to distributed optical fiber sensors, RC Press.440. pp.
Kasahara, J., Hasada, Y., and Yamaguchi, T., 2019a, Seismic imaging of supercritical geothermal reservoir using full-waveform inversion method, Proceedings, 44th Workshop on Geothermal Reservoir Engineering, Stanford University, Stanford, CA.
Kasahara, J., Hasada, Y, Kuzume, H., Fujise, Y. and Yamaguchi, T., 2019b, Seismic feasibility study to identify supercritical geothermal reservoirs in a geothermal borehole using DTS and DAS, EAGE extended abstract, EAGE 2019 Annual meeting, London.
Kasahara, J., Hasada, Y., Kuzume, H., Mikada, H., and Fujise, Y., 2020a, The second seismic study at the geothermal field in southern Kyushu, Japan using an optical fiber system and surface geophones, 44th Workshop on Geothermal Reservoir Engineering, Stanford University, Stanford, CA.
Kasahara, J., Hasada, Y., and Kuzume, H., 2020b, Possibility of high Vp/Vs zone in the geothermal filed suggested by the P-to-S conversion, 44th Workshop on Geothermal Reservoir Engineering, Stanford University, Stanford, CA.
Kasahara, J., Hasada, Y., Kuzume, H., Mikada, H., and Fujise, Y., (2021) A DAS-VSP Study Around the Geothermal Field of the Ohnuma Geothermal Power Plant in Northern Honshu, Japan, 46th Workshop on Geothermal Reservoir Engineering, Stanford University, Stanford, CA. SGP-TR218.
Kurosumi, H., and Doi, N. 2003, Inner Structure of the Nigorikawa Caldera, Hokkaido, Bull. Volcanology Society Japan, III, 48, 259-274 (in Japanese).
NEDO, 2008, 2009, 2010, Report of Geothermal Development Promotion, East of Ikeda Lake No. C-2-10, First, Second and Third phases.