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저자정보
최준형 (한국지질자원연구원) 이현석 (한국지질자원연구원) 김도영 (동아대학교) 남정헌 (동아대학교) 이대성 (동아대학교)
저널정보
한국암반공학회 터널과 지하공간 터널과 지하공간 제31권 제1호(통권 제150호)
발행연도
2021.2
수록면
41 - 51 (11page)

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치밀 저류층의 투과도 증진을 위해 개발된 수압파쇄 기술은 셰일가스와 같은 비전통자원과 심부지열 개발에 필수적인 기술 중 하나이다. 파쇄형태가 단순하고 파쇄효율이 좋지 않은 수압파쇄를 개선하기 위해 다양한 파쇄유체를 이용한 실험적 연구가 진행되었다. 물, N₂, CO₂ 가스를 파쇄유체로 사용하여 치밀 암석에 대한 파쇄형태와 효율성을 분석하였다. 파쇄유체로 물을 일정 주입속도로 주입한 경우 순간적으로 압력이 상승하여 파쇄가 발생하였으나, 파쇄유체로 가스를 주입한 경우 서서히 압력이 증가되면서 물보다 낮은 파쇄압력을 보였다. 3D 단층촬영 기법을 이용하여 물과 가스 주입으로 생성된 균열을 관찰한 결과는 기존 공극부피 대비 파쇄 자극부피가 각각 5.71%(물), 12.72%(N₂), 43.82%(CO₂) 증가되었다. 또한 파쇄유체의 파쇄 효율성을 검정하기 위한 파쇄 전후 투과도 변화 실험에서는 가스 파쇄에 의해 증가되는 투과도 증가 값이 물을 이용한 파쇄보다 훨씬 높게 측정되었다. 파쇄 이후 인공균열의 생성과 주변응력에 의해 다시 균열이 닫히는 현상을 고려하여 생성된 인공균열에 구속압을 단계별로 증가시켜 투과도 변화를 측정하였다. 구속압이 2MPa에서 10MPa로 증가시켰을 경우 초기 투과도 대비 각각 89%(N₂), 50%(CO₂) 감소하였다. 본 연구는 가스파쇄기술이 수압파쇄보다 투과도 증진 효과가 크고 이후 주변 응력에 의한 투과도 감소가 적은 것으로 나타났다.
#Hydraulic Fracturing #Shale Gas #Fracture Pressure #Permeability #Fracture Conductivity #수압파쇄 #셰일가스 #파쇄압력 #투과도 #균열전도도

목차

ABSTRACT
초록
1. 서론
2. 실험 방법 및 조건
3. 실험 결과 및 분석
4. 결론
REFERENCES

참고문헌 (31)

참고문헌 신청
Bergstrom, J. S / 1998 / Constitutive modeling ofthe large strain time-dependent behavior ofelastomers / Journal of the Mechanics and Physics of Solids 46(5):931~954 google schola Blau, P / 2015 / Flushing strategies for high performance, efficient and enviromnentally friendly cutting / Procedia Cirp 26:361~366 google schola Brabazon, J. W / 2019 / Rock Fracture Sorptivity as Related to Aperture Width and Surface Roughness / Vadose Zone Journal 18(1):1~10 google schola Choi, J / 2020 / A study on increase the productivity optimization solution using characteristics ofgeomechanical property in Western Canada Shale Basin / Journal ofPetroleum and Sedimentary Geology 2(1):24~35 google schola Coulter, G. R / 1976 / Hydraulic fracturing-new developments / Journal ofCanadian Petroleum Technology 15:04 google schola

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