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公開番号2025133512
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-11
出願番号2024031509
出願日2024-03-01
発明の名称熱回収方法
出願人鹿島建設株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類F24T 10/40 20180101AFI20250904BHJP(加熱;レンジ;換気)
要約【課題】高温岩体からの高い熱回収効率が得られる熱回収方法を提供する。
【解決手段】熱回収方法は、注入井Hに注入され高温岩体Gを経て生産井Jから排出される熱媒体Wを回収することで高温岩体Gから熱を回収するものである。この熱回収方法は、高温岩体Gに達する複数の井戸Aを構築する井戸構築工程S101と、井戸Aのうちの一部を注入井候補hとし他を生産井候補jとして、注入井候補hに熱媒体Wを注入したときに生産井候補jから排出される熱媒体Wの状態を示す計測値の計測を、注入井候補h及び生産井候補jの組み合わせを変えながら繰り返し実行する第1試験工程S103と、第1試験工程S103で得られる試験結果に基づいて、複数の井戸Aの中から熱回収に使用すべき注入井H及び生産井Jを決定する井戸決定工程S105と、を備える。
【選択図】図2

特許請求の範囲【請求項１】
注入井に注入され高温岩体を経て生産井から排出される熱媒体を回収することで前記高温岩体から熱を回収する熱回収方法であって、
前記高温岩体に達する複数の井戸を構築する井戸構築工程と、
前記井戸のうちの一部を前記注入井の候補である注入井候補とし他を前記生産井の候補である生産井候補として、前記注入井候補に熱媒体を注入したときに前記生産井候補から排出される前記熱媒体の状態を示す計測値の計測を、前記注入井候補及び前記生産井候補の組み合わせを変えながら繰り返し実行する第１試験工程と、
前記第１試験工程で得られる試験結果に基づいて、複数の前記井戸の中から熱回収に使用する注入井及び生産井を決定する井戸決定工程と、
を備える、熱回収方法。
続きを表示（約 820 文字）【請求項２】
前記高温岩体に人工的に亀裂を発生させる亀裂発生工程を更に備える、請求項１に記載の熱回収方法。
【請求項３】
前記井戸に当該井戸のひずみセンサーとして機能する光ファイバーセンサーを設置する光ファイバーセンサー設置工程と、
前記光ファイバーセンサーで検知される前記注入井候補のひずみに基づいて当該注入井候補に存在する複数の亀裂の位置を検知する亀裂検知工程と、
前記井戸決定工程で決定された前記注入井において、前記亀裂検知工程で検知された複数の前記亀裂のうちの一部を上下に挟む位置に一対の試験用パッカーを設置して前記試験用パッカー同士に挟まれた注入試験領域を形成し、当該注入試験領域に前記熱媒体を注入したときに前記生産井から排出される前記熱媒体の状態を示す計測値の計測を、前記注入試験領域を変えながら繰り返し実行する第２試験工程と、
前記第２試験工程で得られる試験結果に基づいて、前記注入井内の複数の前記注入試験領域の中から熱回収に使用する注入領域を決定する注入領域決定工程と、
を更に備える、請求項１に記載の熱回収方法。
【請求項４】
前記注入領域決定工程で決定された前記注入領域を恒久的に形成するための一対の本設パッカーを設置するパッカー本設工程を更に備える、請求項３に記載の熱回収方法。
【請求項５】
前記注入領域決定工程で決定された前記注入領域以外の領域に存在する前記亀裂を閉塞させる亀裂閉塞工程を更に備える、請求項３に記載の熱回収方法。
【請求項６】
前記亀裂閉塞工程では、前記注入領域以外の領域に存在する前記亀裂に止水材が注入される、請求項５に記載の熱回収方法。
【請求項７】
前記亀裂閉塞工程では、前記注入領域以外の領域に存在する前記亀裂に超臨界二酸化炭素が注入される、請求項５に記載の熱回収方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、高温岩体から熱を回収する熱回収方法に関するものである。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、この分野の技術として下記特許文献１に記載された熱回収方法が知られている。この方法では、地中の高温岩体に達する注入井及び生産井が掘削され、注入井から高温岩体に液体の熱媒体（例えば水）が圧送される。この熱媒体が高温岩体内を通過して生産井まで移動する間に高温岩体により加熱され、高温の液体及び気体として生産井から回収される。この熱媒体は、発電プラントに送られて発電に供された後、再び注入井から高温岩体に圧送される。このようにして地下の高温岩体の熱を地上に回収し電気エネルギーとして利用することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開昭61-79942号公報
特許第6565342号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、この方法による熱回収効率は高温岩体における熱媒体の透過性等に依存するものであり、高温岩体に関し事前にある程度の調査はされているとしても、必ずしも効率が高い熱回収が達成できるとは限らない。例えば、注入井から注入した熱媒体が生産井からまったく回収されないといったことも起こりうる。そこで、本発明は、高温岩体からの高い熱回収効率が得られる熱回収方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の要旨は以下の〔１〕～〔７〕に存する。
【０００６】
〔１〕注入井に注入され高温岩体を経て生産井から排出される熱媒体を回収することで前記高温岩体から熱を回収する熱回収方法であって、前記高温岩体に達する複数の井戸を構築する井戸構築工程と、前記井戸のうちの一部を前記注入井の候補である注入井候補とし他を前記生産井の候補である生産井候補として、前記注入井候補に熱媒体を注入したときに前記生産井候補から排出される前記熱媒体の状態を示す計測値の計測を、前記注入井候補及び前記生産井候補の組み合わせを変えながら繰り返し実行する第１試験工程と、前記第１試験工程で得られる試験結果に基づいて、複数の前記井戸の中から熱回収に使用する注入井及び生産井を決定する井戸決定工程と、を備える、熱回収方法。
【０００７】
〔２〕前記高温岩体に人工的に亀裂を発生させる亀裂発生工程を更に備える、〔１〕に記載の熱回収方法。
【０００８】
〔３〕前記井戸に当該井戸のひずみセンサーとして機能する光ファイバーセンサーを設置する光ファイバーセンサー設置工程と、前記光ファイバーセンサーで検知される前記注入井候補のひずみに基づいて当該注入井候補に存在する複数の亀裂の位置を検知する亀裂検知工程と、前記井戸決定工程で決定された前記注入井において、前記亀裂検知工程で検知された複数の前記亀裂のうちの一部を上下に挟む位置に一対の試験用パッカーを設置して前記試験用パッカー同士に挟まれた注入試験領域を形成し、当該注入試験領域に前記熱媒体を注入したときに前記生産井から排出される前記熱媒体の状態を示す計測値の計測を、前記注入試験領域を変えながら繰り返し実行する第２試験工程と、前記第２試験工程で得られる試験結果に基づいて、前記注入井内の複数の前記注入試験領域の中から熱回収に使用する注入領域を決定する注入領域決定工程と、を更に備える、〔１〕又は〔２〕に記載の熱回収方法。
【０００９】
〔４〕前記注入領域決定工程で決定された前記注入領域を恒久的に形成するための一対の本設パッカーを設置するパッカー本設工程を更に備える、〔３〕に記載の熱回収方法。
【００１０】
〔５〕前記注入領域決定工程で決定された前記注入領域以外の領域に存在する前記亀裂を閉塞させる亀裂閉塞工程を更に備える、〔３〕又は〔４〕に記載の熱回収方法。
（【００１１】以降は省略されています）

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