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[학술저널]

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김태희(한국지질자원연구원)

DOI : 10.14770/jgsk.2019.55.4.445

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초록

본 연구에서는 크기가 제한적인 저장층에 20년 내외의 기간 동안 CO₂ 주입될 경우, 공극 내 압력 변화는 어떤 양상으로 이루어 지며 압력 변화에 영향을 주는 핵심적인 요인은 무엇인가에 대해 수치모델링을 통해 검토하고자 하였다. 이를 위해 반지름 4~10 km 두께 50 m의 닫힌 경계조건을 가지는 원통형 저장층을 가정, 저장층의 크기, 압축률에 대한 민감도를 살펴 보았다. 다상 유체에 의한 영향을 살펴보기 위하여 물과 CO₂ 주입의 경우를 각각 모의하고, 그 결과를 살펴 보았다. 물을 주입하는 경우 투과율에 의한 압력 변화는 거의 모든 경우에 대해 1개월 이내의 기간 동안만 지속되었다. 짧게는 0.5년에서 길게는 약 2년 내외의 시간 경과 후 압력 변화는 시간에 대해 선형적으로 증가하며 이 증가율은 겉보기 압축률과 전체 공극 크기에 의해 규정됨을 확인하였다. CO₂를 주입하는 경우 역시 기본적인 변화 양상은 동일하나, 이산화탄소의 공간적 확산에 따른 포화도의 변화와 유체의 평균 점성도의 변화에 의한 압력 전파가 달라짐을 확인할 수 있었다.

In this study, it was investigated with numerical simulations which factors is more important on the temporal change of the pore pressure, in the case of the long-term CO₂ injection, for about 20 years, into the finite reservoir For this purpose, the sensitivity studies on the formation size and the compressibility were applied, assuming a storage formation having a cylindrical boundary radius of 4 to 10 km and a thickness of 50 m. To clearly investigate the effect of multi-phase flow, changes of pore pressures in the designed reservoir, with the injection of water and CO₂, were numerically simulated respectively. In the case of the water injection, the pressure change due to the permeability is effective only for a period of 1 month or less in most cases, and then pore pressures linearly increase over the elapsed time. And the slope of pressure increase over time is controlled by the bulk compressibility and the total pore volume. In the case of the CO₂ injection, the overall changes in pressure is quite similar. But the change of gas saturations and fluid viscosities due to the spatial migration of CO₂ made noticeable changes in the pressure propagation.

목차

요약
ABSTRACT
1. 개요
2. 모델의 구성(Model Settings)
3. 결과 및 토의
4. 결론
REFERENCES

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