장심도 시추공 정밀수리시험 장비 구축

The Development of Straddle Packer Hydraulic Testing Equipment to Characterize Permeability in Deep Boreholes

  • 김경수 (한국원자력연구원 방사성폐기물기술개발부) ;
  • 박경우 (한국원자력연구원 방사성폐기물기술개발부) ;
  • 지성훈 (한국원자력연구원 방사성폐기물기술개발부)
  • Kim, Kyung-Su (Radioactive Waste Technology Development Dept., Korea Atomic Energy Research Institute) ;
  • Park, Kyung-Woo (Radioactive Waste Technology Development Dept., Korea Atomic Energy Research Institute) ;
  • Ji, Sung-Hoon (Radioactive Waste Technology Development Dept., Korea Atomic Energy Research Institute)
  • 투고 : 2010.06.03
  • 심사 : 2010.06.15
  • 발행 : 2010.06.30

초록

현재 국내의 수리시험 장비는 적절한 장비가 갖추어지지 않은 상태로 시행되고 있기 때문에 투수성 해석 자료의 신뢰성은 그리 높다고 볼 수 없다. 본 연구는 고도의 정밀성을 요구하는 고준위폐기물의 처분기술 개발을 위해서는 무엇보다도 자연방벽에 대한 특성 평가가 중요하므로 현행 시험 장비의 기술적 문제들을 해결하기 위한 목적으로 장심도 (1,000 m) 시추공에서 정밀한 수리시험이 가능한 장비를 성공적으로 구축하였다. 본 장비에서 가장 중요하게 반영된 기술사항은 공내 저류효과를 최소화시키기 위하여 H-DHSIV를 장착하고, 시험 자료의 품질을 향상시키기 위하여 실시간으로 시험 구간을 포함한 3개 구간의 압력 변화자료를 취득할 수 있는 DAS를 구축한 것이다. 본 연구의 결과로 구축된 심부 시추공에서의 정밀 수리 시험 장비는 국내 현장조사 기술력의 획기적인 향상을 선도할 것이며, 방사성폐기물 처분기술 개발을 위한 연구와 부지 특성평가에 직접 적용될 것이다.

The permeability characterization on the natural barrier for deep geological disposal of radioactive waste is very critical to evaluate total safety and performance assessment of disposal site. However, the confidence level in using previous hydraulic testing equipments consist of simple components to estimate rock mass permeability is not high enough to reflect in situ condition. The purpose of this research is to establish an advanced hydraulic testing equipment, which is applicable to deep borehole (up to 1,000 m), through the improvement of technical problems of previous packer systems. Especially, the straddle packer hydraulic testing equipment was designed to adopt both the hydraulic downhole shut-in valve(H-DHSIV) to minimize the wellbore storage effect and the real time data acquisition system to measure the pressure changes of test interval including its upper and lower parts. The results from this research lead to not only improve current technical level in the field of hydraulic testing but also provide important information to radioactive waste disposal technology development and site characterization project.

키워드

참고문헌

  1. Avis, J., Roberts, R. and Richard, B., 2009, Hydraulic testing to characterize low permeability sedimentary formations-proposed Deep Geologic Repository, Tiverton, Ontario. GeoHalifax 2009. 1356-1361.
  2. Bredehoeft, J. D. and Papadopulos, S. S., 1980, A method for determining the hydraulic properties of tight formations. Water Resour. Res. 16(1), 233-238. https://doi.org/10.1029/WR016i001p00233
  3. Joseph, J.A., Ehlig-Economides, C.A., and Kuchuk, F. J., 1988, The role of downhole flowrate and pressure measurements in reservoir testing, SPE Paper No. 18370, 16-19.
  4. Pickens, J. F., Grisak, G. E., Avis, J. D., Belanger, D.W. and Thury, M., 1987, Analysis and interpretation of borehole hydraulic tests in deep boreholes: Principles, model development and applications. Water Resour Res, 23(7), 1341-1375. https://doi.org/10.1029/WR023i007p01341
  5. Roberts, R., Beauheim, R. L. and Domski, P. S., 1999, Hydraulic testing of Salado formation evaporites at the Waste Isolation Pilot Plant Site: Final Report. SAND98-2537. Albuquerque, NM: Sandia National Laboratories, 276p.