셰일 저류층에서 케로젠, GOR 변화에 따른 속도 변화 및 AVO 반응 분석

최준환; 이재욱; 변중무; 김보나; 김소영

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자료유형: 학술저널

저자정보: 최준환 (한양대학교 자원환경공학과) 이재욱 (한양대학교 자원환경공학과) 변중무 (한양대학교 자원환경공학과) 김보나 (한양대학교 자원환경공학과) 김소영 (한양대학교 자원환경공학과)

저널정보: 한국지구물리.물리탐사학회 지구물리와 물리탐사 지구물리와 물리탐사 제19권 제1호

발행연도: 2016.1

수록면: 29 - 36 (8page)

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최근 셰일 저류층의 암석물리학적 모델(Rock Physics Model)에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 셰일 저류층에서는 케로젠(Kerogen)과 GOR (Gas-Oil Ratio)을 통해서 숙성도를 파악할 수 있는데, 케로젠에 대한 암석물리학적 모델연구는 활발히 진행된 반면, GOR 변화에 대한 셰일 저류층 연구는 아직 미미하다. 따라서 이 연구에서는 GOR 및 케로젠 변화에 따른 속도 및 밀도 변화와 AVO (Amplitude Variation with Offset) 반응을 분석하였다. 판상구조로 이루어진 셰일은 수직 가로 등방성(Vertical Transverse Isotropy; VTI) 성질을 갖기 때문에 Backus averaging 기법을 적용하여 셰일 저류층의 속도 및 밀도를 도출하였고 이를 기반으로 AVO 반응을 분석하였다. GOR변화에 대해서는 속도 변화가 작았지만 케로젠 함량에 따른 속도 변화는 상대적으로 크게 나타났다. 중질오일과 경질오일을 구분할 수 있는 GOR이 180 (Litre/Litre)일 때에는 케로젠의 부피비가 5%에서 35%으로 증가할 때 층에 대해 수직방향인 P파 속도가 51%까지 증가하였다. 즉, 속도 구분을 통해 케로젠의 숙성도를 파악하는데 도움을 줄 수 있다. 한편, 가스와 오일을 합친 유체의 비율이 클 때에는 GOR 변화에 따른 속도 변화가 상대적으로 크게 나타났다. 케로젠의 부피비가 5%일 때에는 중질오일(GOR 40)에서의 층에 대해 수직방향인 P파 속도가 $1.46km/s^2$로 측정되었지만 경질오일(GOR 300)일 때에는 $1.36km/s^2$로 측정되었다. AVO 반응을 분석해본 결과, GOR과 케로젠 함량을 변화시켜도 포아송 비의 변화량이 작게 나타났으므로 Class 4의 양상이 나타났다. 이를 통하여 셰일 저류층에서는 Class 4의 양상이 나타날 수 있음을 확인할 수 있었다.

#암석물리학적 모델 #케로젠 #가스-오일 비 #Backus averaging 기법

참고문헌 (18)

참고문헌 신청

Aki, K. / 1980 / Quantitative Seismology: Theory and Methods / WH Freeman and Co

Avseth, P. / 2005 / Quantitative seismic interpretation / Cambridge University Press

Batzle, M. L. / 1992 / Seismic properties of pore fluids / Geophysics 57:1396~1408

Canada Society for Unconventional Resources / Understanding tight oil

Cander, H. / 2013 / Finding Sweet Spots in Shale Liquids and Gas Plays with Lessons from the Eagle Ford Shale / AAPG Geoscience Technology Workshop

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