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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 권순일
- 발행연도
- 2018
- 저작권
- 동아대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
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석탄층 메탄가스전은 전통가스전과 상이하게 흡착된 상태로 가스를 저장한다. 석탄층의 주요 유동통로인 탄리는 그 압축도가 전통가스전의 암석압축도 보다 약 10의 제곱 규모로 크다. 이러한 이유로 석탄층 메탄가스전은 저류층 압력이 감소함에 따라 탄리의 너비가 감소하거나 증가하여 투과도가 변화한다. 또한 가스가 생산되는 시점의 압력인 탈착압력까지 양수과정을 통해 저류층 압력을 낮추게 되고 증가하는 일일 생산량이 최고점에 도달한 이후 감퇴하는 경향을 띈다. 이 시기는 석탄층 메탄가스의 생산수명과 경제적 수명 대부분을 차지하여 향후 생산거동을 정확하게 예측하는 것은 매우 중요하다.
본 연구에서는 영향반경 내 저류층 압력에 따라 변화하는 투과도를 고려한 저류층 생산성을 산출하고 석탄층 메탄가스의 생산특성을 고려한 물질평형법을 사용하여 향후 생산거동예측에 적용하는 모델을 개발하였다.
산출한 저류층 생산성과 전통적인 방법의 저류층 생산성을 석탄층 메탄가스전에서의 유정시험 측정치를 기준으로 비교하였다. 그 결과, 전자의 경우 결정계수()가 약 0.76, 후자의 경우 0.69이었다. 이를 통해 석탄층 메탄가스전의 생산성을 대표할 때, 영향반경 내 저류층 압력과 압력 의존 투과도를 고려한 저류층 생산성이 더 적합함을 확인하였다. 이 과정을 통해 유정시험 측정치가 존재할 때, 압력 의존 투과도를 계산하기 위한 영향반경 내 저류층 압력을 산정하는 방법을 제안하였다.
산출한 저류층 생산성과 물질평형법을 이용하여 31개 가스정의 향후 15년간의 생산거동을 예측하여 압력 의존 투과도를 고려하지 않은 문헌의 시뮬레이션 결과와 비교하였다. 적용된 현장의 압력 의존 투과도는 최대 1.17배 상승하여 각 가스정당 일일 생산량이 약 최대 22 Mscf/d 증가하는 결과가 도출되었다. 문헌에 따르면, 석탄층 메탄가스전의 투과도는 25배 혹은 6배 증가하기도 한다. 그 경우, 생산거동은 전통적인 가스전과 큰 차이가 나타날 것으로 사료된다.
본 연구에서는 영향반경 내 저류층 압력에 따라 변화하는 투과도를 고려한 저류층 생산성을 산출하고 석탄층 메탄가스의 생산특성을 고려한 물질평형법을 사용하여 향후 생산거동예측에 적용하는 모델을 개발하였다.
산출한 저류층 생산성과 전통적인 방법의 저류층 생산성을 석탄층 메탄가스전에서의 유정시험 측정치를 기준으로 비교하였다. 그 결과, 전자의 경우 결정계수()가 약 0.76, 후자의 경우 0.69이었다. 이를 통해 석탄층 메탄가스전의 생산성을 대표할 때, 영향반경 내 저류층 압력과 압력 의존 투과도를 고려한 저류층 생산성이 더 적합함을 확인하였다. 이 과정을 통해 유정시험 측정치가 존재할 때, 압력 의존 투과도를 계산하기 위한 영향반경 내 저류층 압력을 산정하는 방법을 제안하였다.
산출한 저류층 생산성과 물질평형법을 이용하여 31개 가스정의 향후 15년간의 생산거동을 예측하여 압력 의존 투과도를 고려하지 않은 문헌의 시뮬레이션 결과와 비교하였다. 적용된 현장의 압력 의존 투과도는 최대 1.17배 상승하여 각 가스정당 일일 생산량이 약 최대 22 Mscf/d 증가하는 결과가 도출되었다. 문헌에 따르면, 석탄층 메탄가스전의 투과도는 25배 혹은 6배 증가하기도 한다. 그 경우, 생산거동은 전통적인 가스전과 큰 차이가 나타날 것으로 사료된다.
목차
1. 서론 12.이론적 고찰 112.1. 저류층 생산성 112.2. 석탄층 메탄가스 생산특성 182.2.1. Langmuir 등온흡착 182.2.2. 생산에 따른 압축과 석탄입자 수축 252.3. 압력 의존 투과도 272.3.1. 탄리 투과도와 공극률 관계 272.3.2. Palmer and Mansoori 모델 312.3.3. Shi and Durucan 모델 342.4. 영향반경 내 저류층 압력 산정을 통한 저류층 생산성 산출 372.5. 석탄층 메탄가스전에서의 물질평형법 423. 모델 개발 및 결과 443.1. 영향반경 내 저류층 압력 산정 443.2. 압력 의존 투과도 계산 463.3. 저류층 생산성 산출 523.4. 물질평형법을 이용한 생산거동 예측 574. 결론 62참고문헌 64Abstract 67
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