岩盤力学

[3415] Numerical Simulation of Fault Shear Slip Induced by Fluid Injection

^○井上彰¹, 清水浩之¹, 伊藤高敏¹ (1.東北大学)

司会:木崎彰久(秋田大学)

Keywords:誘発地震, 断層, 地殻応力, シミュレーション, 水圧破砕

地熱・石油・天然ガス開発では、坑井を通して負荷した水圧で深部地下岩体を破壊する作業（フラクチャリング）がしばしば行われる。これにより、坑井から周囲に伸びるフラクチャー流路を形成することで、地熱流体・石油・天然ガスの回収率が大きく改善される。この作業は、特に米国を中心に拡大しているシェールガス開発で必須であることから、施工数が近年急増している。また、それと呼応するようにフラクチャリング地点の周囲で有感の地震が起こる例が増え、社会問題となって開発プロジェクトが停滞する事態も起きている。この問題の背景には、フラクチャリングと地震の因果関係が不明確であることが大きい。そこで本研究では、人為的な注水によって引き起こされる断層の開口およびせん断すべりを定量評価できるシミュレータを開発した。また、地殻応力主軸に対して異なる角度の断層を有する岩体モデルを作成して、注水による断層運動の解析を具体的に行った。この結果、断層角度によりせん断すべりを起こす領域とせん断すべり量に差が生じることがわかった。