이산화탄소 지중저장을 위한 포항분지 시추코어의 공극구조 분석
An Analysis of Pore Network of Drilling Core from Pohang Basin for Geological Storage of CO2
1
조회
0
다운로드
1
인용
0
참고문헌
키워드
초록
이산화탄소 지중저장 시 암석 내부의 공극구조는 지층 내 이산화탄소의 거동에 큰 영향을 미친다. 본연구에서는 포항분지 영일만 지역에서 채취한 시추코어를 대상으로 X선 단층촬영 기법을 이용해 3차원 영상을취득하고, 그 내부에 대한 정량적인 분석을 실시하였다. 세 가지 목표지층인 심도 740 m, 780 m, 810 m 부근에서채취한 사암 시료(T1, T2, T3)의 공극률은 각각 25.22%, 23.97%, 6.28%로 분석되었다. 등가직경, 공극 부피, 공극 표면적, 국부두께 분석을 수행하였으며, 그 결과 T1, T2 시료가 T3 시료에 비해 이산화탄소 지중저장에더 적합한 것으로 나타났다. 본 연구의 분석 결과는 이산화탄소 주입 조건 결정, 지층 내 이산화탄소 유동 해석등에 기초자료로 이용될 수 있을 것으로 기대된다.
Abstract
In geological storage of CO2, the behavior of CO2 is influenced by pore network of rock. In this study, the drilling cores from Pohang Basin were analyzed quantitatively using three-dimensional images acquired by X-ray micro computed tomography. The porosities of sandstone specimens around 740 m-depth (T1), 780 m-depth (T2) and 810 m-depth (T3) which were target strata were 25.22%, 23.97%, 6.28%, respectively. Equivalent diameter, volume, area, local thickness of pores inside the sandstone specimens were analyzed. As a result, the microstructural properties of T1 and T2 specimens were more suitable for geological storage of CO2 than those of T3 specimens. The result of the study can be used as input data of the site for decision of injection condition, flow simulation and so on.
참고문헌 (28)
- Alemu, B. L., "Influence of CO2 on rock physics properties in typical reservoir rock: A CO2 flooding experiment of brine saturated sandstone in a CT-scanner", Energy Procedia, 4, pp.4379~4386 (2011)
- Andrew, M., "Pore-scale imaging of geological carbon dioxide storage under in situ conditions", Geophys. Res. Lett, 40, pp.3915~3918 (2013)
- Bennion, D.B., "The impact of interfacial tension and pore size distribution", capillary pressure character on CO2 relative permeability at reservoir conditions in CO2-brine systems, DOE Symposium on Improved Oil Recovery, pp.2006[DOI]
- Bera, B., "Understanding the micro structure of Berea Sandstone by the simultaneous use of micro-computed tomography(micro-CT)and focused ion beam-scanning electron microscopy (FIBSEM)", Micron, 42(5), pp.412~418 (2011)
- Chadwick, R. A., "Geological reservoir characterization of a CO2 storage site: The Utsira Sand, Sleipner, northern North Sea", Energy, 29, pp.1371~1381 (2004)
- 채광석, "온실가스 대량감축을 위한 CO2 지중저장의 기술 동향", 터널과 지하공간, 20(5), pp.309~317 (2010), 한국암반공학회
- 최병영, "포항분지 소규모 CO2 주입 실증 부지에 대한 수치 모의 예비 결과: 1. CO2 거동 예측", 지질학회지, 51(5), pp.487~496 (2015), 대한지질학회[DOI]
- Davis, T.L., "Seismic monitoring of the CO2 flood at Weyburn Field, Saskatchewan, Canada", 64th EAGE Conference & Exhibition (2002)
- Delerue, J. F., "New algorithms in 3D image analysis and their application to the measurement of a spatialized pore size distribution in soils", Phys. Chem. Earth (A), 24(7), pp.639~644 (1999)
- Gunde, A. C., "Investigation of water and CO2 (carbon dioxide) flooding using micro-CT (micro-computed tomography) images of Berea sandstone core using finite element simulations", Energy, 35(12), pp.5209~5216 (2010)
- Geological structure and time-lapse studies of CO2 injection at the Ketzin Pilot Site, Germany, "Ivanova, A.", Acta Universitatis Upsaliensis, 96~, pp.Digital Comprehensive Summaries of Uppsala Dissertations from the Faculty of Science and Technology 1026 (2013)
- Jo, Y., "Geomechanical risk assessment on shear activation of faults in the CO2 storage test site, offshore Pohang, South Korea", AGU Fall Meeting 2015 (2015)
- 김형목, "온실가스(CO2) 지중저장과 암반공학적 기술요소", 터널과 지하공간, 18(3), pp.175~184 (2008), 한국암반공학회
- 김광염, "X-ray CT를 이용한 베레아 사암의 공극크기분포 산정", 지질공학, 24(3), pp.353~362 (2014), 대한지질공학회
- 이민희, "X선 토모그램의 Smoothing 효과가 암석의 물성 예측에 미치는 영향 분석", 지구물리와 물리탐사, 12(4), pp.347~354 (2009), 한국지구물리.물리탐사학회
- Metz, B., "IPCC Special Report on Carbon Dioxide Capture and Storage", pp.431~ (2005), Cambridge University Press
- "NASA" (2016)[URL]
- 오준호, "이산화탄소 지중저장 평가를 위한 실내실험 연구동향", 자원환경지질, 43(3), pp.291~304 (2010), 대한자원환경지질학회
- 박진영, "지중저장 조건에서 초임계CO2에 의한 포항분지 사암과 이암의 지화학적 풍화반응 연구", 자원환경지질, 46(3), pp.221~234 (2013), 대한자원환경지질학회
- 박재용, "이산화탄소 지중 저장을 위한 한국 포항분지의 삼차원 지질 모델링", 지질학회지, 51(3), pp.289~302 (2015), 대한지질학회[DOI]
- Perrin, J.C., "An experimental study on the influence of sub-core scale heterogeneities on CO2distribution in reservoir rocks", Transp. Porous Med, 82, pp.93~109 (2009)
- Shi, J. Q., "Supercritical CO2 core flooding and imbibition in Berea sandstone -CT imaging and numerical simulation", Energy Procedia, 4, pp.5001~5008 (2011)
- 송철우, "한반도 남동부 마이오세 포항분지 내 이산화탄소 지중저장 후보지에 관한 연구", 지질학회지, 51(1), pp.53~66 (2015), 대한지질학회[DOI]
- The Geological Society of Korea, "Geology of Korea", pp.802~ (1999), Sigma Press
- Uemura, S., "Experiment on liquid and supercritical CO2distribution using micro-focus X-ray CT for estimation of geological storage", Energy Procedia, 4, pp.5102~5107 (2011)
- Yoon, S., "Geology and paleontology of the Tertiary Pohang Basin, Korea", J. Geol. Soc. Korea, 11, pp.187~214 (1975)
- Yoon, S., "Geology of the Tertiaty Yangnam and Pohang Basins of the southern Korean Peninsula", Bull. Mizunami Fossil Mus, 19, pp.13~31 (1992)
- Zhou, N., "Pore-scale visualization of gas trapping in porous media by X-ray CT scanning", Flow Meas. Instrum, 21(3), pp.262~267 (2010)
