중국, 이동베드 연결성의 정량적 특징화 및 이의 응용
정대상 2014-04-21 19:15:29

석유가스(oil and gas) 2차 이송(secondary migration)은 저장고(reservoir)가 형성되는 중요한 과정으로, 저장고의 형성과정과 공간분포를 제약하고 저장고의 발생은 실제 지질조건에서 이동력과 통로 저항력의 상호관계에 의해 결정된다. 이동력의 정량적인 연구는 이미 거의 완벽한 단계에 가까우나 통로 저항력에 대한 연구는 여전히 장기적으로 정성적 단계에 머물고 있다. 

중국과학원 지질 및 지구물리연구소 석유자원연구실 박사후 Yu-hong Lei와 지도교수 Xiao-rong Luo 등은 중국 육상 분지 석유탐사에서 저장고 형성문제에 대해 이동베드(carrier bed)라는 개념과 모델링방법을 제기하고 탐사개발소에서 제공하는 실제자료를 충분히 이용하여 쇄설암(clastic rock)형 분지에서 석유 이동통로의 정량적 특징화(quantitative characterization)를 실현시켜 저장고 형성 메커니즘과 형성과정의 정량적 연구에 기초를 제공했다. 

이동베드는 해당구역의 덮개암(cap rock) 아래에 존재하고 일정한 두께를 가진 층서단위(stratigraphic unit)라고 정의되고 이는 공극공간(pore space), 투과성(permeability), 그리고 유체역학적 연결성(hydrodynamic connectivity)을 가진 이동단위(carrier unit)의 총합이다. 그 중, 유효 이동단위는 거시적이고 기하학적으로 연결되고 석유이동이 발생했을 때 서로 유체역학적 연결성을 띄운다. 그들은 사암층(sandstone layer)형 이동베드의 모델링과 정량적 특징화의 기본 절차를 결정했다. 

1. 이동베드의 위치 확보 : 덮개암 아래에서 다양한 자료와 석유의 이동과 축적특징에 대한 인식으로 결정되는 가장 얇은 층서단위. 
2. 이동베드의 기하학적 연결성 분석 : 이산형 무선모델(discrete random model)을 사용하여 다양한 쇄설암형 퇴적상(sedimentary facies) 조건에서 사암의 분포와 중첩관계에 대해 분석. 
3. 이동베드의 유체역학적 연결성 분석 : 예전과 지금의 유체지수(fluid index)를 통해 이동베드 속의 유체 연결성 분석과 기하학적 연결모델의 수정. 
4. 이동베드의 전도성(conductivity)에 대한 정량적 특징화 : 이동베드의 공극률(porosity)과 투과성 등 물리학적 성질의 파라미터는 이의 불균일한 특징을 묘사할 수 있으며 실천결과, 투과성은 가장 이상적인 파라미터임. 

이 연구과정에서 그들은 3번째 사하가조(Third Member of Eocene Shahejie Formation, Sha no.3) 이동베드의 정량적 특징화 결과를 중국에 위치한 동영시의 침강(depression of Dongying City) 남쪽 경사지에서 홍적세(pleistocene)에 발생한 석유가스 2차 이송에 대한 수치 시뮬레이션에 응용하고 그 결과는 이미 발견된 저장고와 반영된 석유가스에 대한 좋은 해석이 되었고 예측된 지역도 드릴링(drilling)을 통해 증명되었다. 

이 연구결과는 최근 국제지학저널 Marine and Petroleum Geology(Lei et al. Quantitative characterization of connectivity and conductivity of sandstone carriers during secondary petroleum migration, applied to the Third Member of Eocene Shahejie Formation, Dongying Depression, Eastern China. Marine and Petroleum Geology, 2014, 51: 268-285)에 발표되었다.  

 

* 자료 - KISTI 미리안 글로벌동향브리핑

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