고압수 접촉상태가 수압파쇄에 미치는 영향
The Effects of High Pressure Water Contact State on Hydraulic Fracturing
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초록
본 전통석유자원을 대체할 수 있는 석유자원으로 부상하고 있는 셰일가스가 부존된 셰일층은 낮은 투과성을 가지고 있어 생산성을 향상시키기 위해 수압파쇄법이 적용된다. 본 연구는 일반 시추공과 나선형 홈을 가지는시추공을 모사한 축소 모형 시험체에 대해 실내수압파쇄 시험을 실행하고 초기파쇄압과 유체접촉상태를 비교분석하여 공벽형상에 따른 수압파쇄결과를 알아보았다. 또 그 결과를 3차원 개별요소 프로그램인 3DEC을 이용한 수치해석 모델링 값과 비교하였으며, 선행연구 자료와 비교하여 신뢰성 있는 결과를 도출하고자 하였다. 실험결과 고압수의 접촉면적보다는 유도홈의 형태에 의한 응력집중의 효과가 수압파쇄에 더욱 효율적이였다. 따라서 고압수의 응력집중을 높일 수 있는 인공적인 유도홈을 만들 시 적은 수압으로 큰 파쇄효과를 나타낼수 있을것으로 생각된다.
Abstract
The shale gas is emerging as one of the oil and gas resources which can replace the traditional oil and gas resources. As the shale layer where the shale gas is deposited has low permeability, the hydrofracturing method is required to improve the productivity. This study is designed to conduct the laboratory hydrofracturing test on the samples which are modeled after the drilling hole having the general drilling hole and spiral groove. And compare the initial fracturing pressure and fluid contact between them in order to the result of the hydrofracturing depending on the shape of the drilling hole. In addition, the results were compared with the numerical modeling values from 3DEC and they were also compared with the data from the advance researches. It was found from the study that rather than the contact area of the high pressures water, the force concentration depending on the form of guide hole was more effective in the hydrofracturing.
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