동해 울릉분지 가스하이드레이트 생산 시 감압조건에 따른 지반 거동 전산분석
Numerical Analysis of Geomechanical Behavior affected by Depressurization Conditions of Gas Hydrate Production in the Ulleung Basin, East Sea, Korea
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초록
가스하이드레이트 생산 시 감압법 적용은 부존층의 강도와 강성도 저하를 수반하여 지반 침하를 발생시킬수 있다. 지반 침하는 부존층 상부 생산 시설과 생산정에 피해를 일으킬 수 있으므로 이에 대한 연구가 필수적이다. 이연구에서는 동해 울릉분지 현장시험생산 후보지역의 물성을 반영하여 가스하이드레이트 함유 퇴적층에서의 지반 거동을 예측하고자 하였으며, 이를 위해 감압조건에 따른 침하량 및 침하속도를 분석하였다. 그 결과 감압법 적용 시 지반 거동 양상은 대부분 가스하이드레이트 퇴적층 상부지층에서 발생하였으며, 지반 거동에는 감압속도보다 공저압의 영향이 큰 것을 확인하였다. 이 연구 결과는 동해 울릉분지 현장시험생산 계획 수립 시 기초자료로 활용 가능할 것으로 사료된다.
Abstract
The production of gas hydrate using the depressurization method can lead to subsidence due to decreased strength and stiffness of hydrate-bearing sediments. Since subsidence could damage sea-bed facilities and production wells, it is essential to study this problem. In this study, geomechanical behaviors of hydrate-bearing sediments were predicted considering the properties of a field production test site in the Ulleung basin, East sea, Korea. For this purpose, subsidence and displacement velocity were analyzed according to the depressurization conditions. As a result, geomechanical behaviors mostly occurred in the upper hydrate-bearing sediments when the depressurization method was applied. In addition, the effect of bottom hole pressure was greater than that of depressurization rate. This study can be used as a basic data for field production tests in the Ulleung basin.
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