岩盤力学

[PY-08] Relationship between features of hydraulically induced fractures and physical properties in shale

^○渡邉翔太¹, 森重有矢¹, 陳友晴¹, 石田毅¹, 赤井崇嗣² (1.京都大学, 2.独立行政法人　石油天然ガス・金属鉱物資源機構)

Keywords:水圧破砕法、頁岩、亀裂、複雑性、蛍光法

シェールガス開発では、水圧破砕法という技術が用いられる。水圧破砕法とは、地下の岩体に超高圧で流体を注入し、ガスの通り道となる亀裂を造成する技術である。造成された亀裂の特徴と頁岩物性との関係性を解明することは、ガス生産性を向上させるために重要である。そこで、異なる物性を持つ3種類の頁岩試料を水圧破砕試験に供し、造成された亀裂の観察から、頁岩物性の違いが亀裂特性に及ぼす影響を調べた。頁岩試料は、北海道釧路産頁岩と宮城県井内産頁岩を使用した。釧路頁岩は堆積年代が白亜紀と古第三紀の2種、井内頁岩は三畳紀のものであり、それぞれの物性は異なった。水圧破砕試験における破砕流体として蛍光剤を添加したMMAを用い、試験後加熱により試料中に固定し、その後紫外線照射下で亀裂を顕微鏡観察した。亀裂の特徴を亀裂の分岐数、並行する亀裂本数により定量化し、比較したところ3種の頁岩の間には亀裂の発達状況に顕著な違いが認められた。この亀裂の複雑性の違いは、頁岩のヤング率、ポアソン比に関係すると考えられる。