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논문 기본 정보

자료유형
학술저널
저자정보
장찬동 (충남대학교)
저널정보
한국지질과학협의회 Geosciences Journal Geosciences Journal Vol.21 No.4
발행연도
2017.1
수록면
617 - 630 (14page)

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We use a relatively simple analytic model incorporating two primary geomechanical factors – in situ stress and frictional coefficient of discontinuity – to assess the critical pore pressure increase associated with CO2 geological storage that initiates shear activation of pre-existing fractures and faults. Shear activation of fractures/faults can break the sealing integrity along the discontinuities, providing possible CO2 leakage channels. With an example of Gyeongsang Basin, Korea, which is considered a potential onshore geological storage site, the available in situ stress measurement data are analyzed to infer the stress states at an assumed storage depth of 1 km. The stress magnitudes in the basin are characterized by their spatial heterogeneity, implying that the critical pore pressure may vary depending on locations. As another primary factor for the analysis, frictional coefficient is shown to be possibly correlated with clay content in the host rocks encompassing the discontinuities, and in the infillings within the discontinuities, which demonstrates the possibility of estimating the frictional property from the clay content measurable using borehole geophysical logs. Based on the in situ stress conditions coupled with pore pressure change and assumed frictional coefficient of 0.6, the critical pore pressure is estimated, which would induce shear activation along well-orientated discontinuities for slip under the given stress states and consequently provide potential CO2 leakage pathways. The estimated critical pore pressure as an upper bound of allowable pore pressure is 4–8 MPa above the hydrostatic pore pressure in most of the basin, whereas the same is 0–4 MPa in the southern part of the basin. These results may be useful in the site selection stage for CO2 geological storage project.

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Anderson, E. M. / 1951 / The Dynamics of Faulting and Dyke Formation with Applications to Britain / Oliver and Boyd :206 google schola 배성호 / 2008 / 현장 측정을 통한 경상분지의 천부 초기응력장 특성에 관한 연구 / 터널과 지하공간 18(2):149~161 dbpia Bandis, S. / 1980 / Experimental Studies of Scale Effects on Shear Strength, and Deformation of Rock Joints google schola Barton, N. / 1977 / The shear strength of rock joints in theory and practice / Rock Mechanics 10:1~54 google schola Byerlee, J. / 1978 / Friction of rocks / Pure and Applied Geophysics 116:615~626 google schola

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