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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 이정환
- 발행연도
- 2020
- 저작권
- 전남대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수1
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본 연구에서는 현재 상업 생산중인 캐나다 혼리버(Horn-River) 분지를 대상으로 셰일가스 저류층의 신뢰성 있는 생산성 평가와 미래 생산량 예측을 위한 효율적인 이력검증(history matching) 방법을 제안하였다. 이를 위해 셰일가스 저류층의 물성인자가 생산성에 미치는 영향을 분석하기 위한 민감도 분석을 수행하였으며, 그 결과를 바탕으로 저류층의 생산 영향 물성인자를 분류하였다. 분류된 물성인자를 기반으로 분석 시나리오를 구성한 후 실제 현장 자료를 활용한 생산이력 검증으로 오차 분석을 수행하여 신뢰성 있는 생산성 예측 결과를 제시함으로써 제안된 방법의 타당성을 검증하였다.
실제 현장에서 취득된 4년간의 생산 자료를 활용하여 이력검증 작업을 수행할 때 목적함수로 모든 영향 물성인자를 고려한 Case1, 생산성 영향 물성인자만을 고려한 Case2, 제어가능 물성인자만을 고려한 Case3, 저류층 고유물성인 제어불가능 물성인자만을 고려한 Case4로 구분하여 이력검증을 수행하였다. 그 결과, 실제 생산자료와의 오차는 Case1은 4.45%, Case2는 4.71%, Case3는 12.97%, Case4는 6.63%로 나타났다.
이력검증 이후 추가 취득된 약 3년간의 생산 자료를 포함하여 맹검시험(blind test)을 수행한 결과, Case1은 7.67%, Case2는 7.13%, Case3는 17.54%, Case4는 10.04%의 생산량 오차율이 나타났다. 이는 이력 검증을 수행한 초기 4년간의 생산 자료의 경우에는 모든 물성인자를 고려한 생산예측이 효과적이지만, 향후 생산량 예측을 함에 있어 Case2와 같이 생산에 영향을 미치는 물성인자 중 불확실성이 작은 경우만을 고려할 때 가장 높은 신뢰도가 나타남을 의미한다. 가장 높은 신뢰도를 갖는 Case2 모델을 이용해서 예측한 키위가나 셰일가스 저류층 생산정의 긍극가채매장량은 2030년 12월 기준 약 17.24 Bcf로 나타났다. 이는 연구대상인 생산 수평정 한 공의 궁극가채매장량에 해당되며, 원시부존량 대비 회수율은 약 32.2% 이다.
본 연구에서 제안한 생산량 예측방법은 복잡한 기하학적 구조와 불균질한 특성의 셰일가스 저류층에 대한 생산성 평가와 미래 생산량 산출에 유용하게 활용될 수 있으며, 특히 신규 사업 참여시 주요 의사결정 도구 및 경제적 개발 계획 수립에 도움이 될 것으로 판단된다.
실제 현장에서 취득된 4년간의 생산 자료를 활용하여 이력검증 작업을 수행할 때 목적함수로 모든 영향 물성인자를 고려한 Case1, 생산성 영향 물성인자만을 고려한 Case2, 제어가능 물성인자만을 고려한 Case3, 저류층 고유물성인 제어불가능 물성인자만을 고려한 Case4로 구분하여 이력검증을 수행하였다. 그 결과, 실제 생산자료와의 오차는 Case1은 4.45%, Case2는 4.71%, Case3는 12.97%, Case4는 6.63%로 나타났다.
이력검증 이후 추가 취득된 약 3년간의 생산 자료를 포함하여 맹검시험(blind test)을 수행한 결과, Case1은 7.67%, Case2는 7.13%, Case3는 17.54%, Case4는 10.04%의 생산량 오차율이 나타났다. 이는 이력 검증을 수행한 초기 4년간의 생산 자료의 경우에는 모든 물성인자를 고려한 생산예측이 효과적이지만, 향후 생산량 예측을 함에 있어 Case2와 같이 생산에 영향을 미치는 물성인자 중 불확실성이 작은 경우만을 고려할 때 가장 높은 신뢰도가 나타남을 의미한다. 가장 높은 신뢰도를 갖는 Case2 모델을 이용해서 예측한 키위가나 셰일가스 저류층 생산정의 긍극가채매장량은 2030년 12월 기준 약 17.24 Bcf로 나타났다. 이는 연구대상인 생산 수평정 한 공의 궁극가채매장량에 해당되며, 원시부존량 대비 회수율은 약 32.2% 이다.
본 연구에서 제안한 생산량 예측방법은 복잡한 기하학적 구조와 불균질한 특성의 셰일가스 저류층에 대한 생산성 평가와 미래 생산량 산출에 유용하게 활용될 수 있으며, 특히 신규 사업 참여시 주요 의사결정 도구 및 경제적 개발 계획 수립에 도움이 될 것으로 판단된다.
목차
1. 서 론 11.1 연구배경 및 목적 11.2 문헌연구 62. 이론적 배경 162.1 셰일가스 특성 162.1.1 셰일가스 저류층 162.1.2 흡탈착 특성 162.1.3 셰일가스 생산 메커니즘 202.2 수압파쇄(hydraulic fracturing) 242.2.1 셰일가스 저류층 수압파쇄 242.2.2 수압파쇄 설계 인자 272.3 셰일가스 저류층 시뮬레이션 352.3.1 저류층 시뮬레이션 352.3.2 균열 망(fracture network) 모델 363. 연구 수행 방법 및 절차 404. 셰일가스 저류층 모델 구축 454.1 대상지역 특성 454.2 분석모델 구축 485. 연구 결과 및 분석 565.1 민감도 분석 565.1.1 민감도 분석 결과 665.1.2 생산성 예측 영향 물성인자 선정 705.2 생산이력 검증 735.2.1 생산이력 검증 분석 결과 735.2.2 생산성 평가 결과 비교 826. 결 론 89참고문헌 91영문초록 97
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