• Advances in Energy Research
• /
• 제6권1호
• /
• pp.75-90
• /
• 2019

Anthropogenic greenhouse gas emissions are rising rapidly despite efforts to curb release of such gases. One long term potential solution to offset these destructive emissions is the capture and storage of carbon dioxide. Partially depleted hydrocarbon reservoirs are attractive targets for permanent carbon dioxide disposal due to proven storage capacity and seal integrity, existing infrastructure. Optimum well completion design in depleted reservoirs requires understanding of prominent geomechanics issues with regard to rock-fluid interaction effects. Geomechanics plays a crucial role in the selection, design and operation of a storage facility and can improve the engineering performance, maintain safety and minimize environmental impact. In this paper, an integrated geomechanics workflow to evaluate reservoir caprock integrity is presented. This method integrates a reservoir simulation that typically computes variation in the reservoir pressure and temperature with geomechanical simulation which calculates variation in stresses. Coupling between these simulation modules is performed iteratively which in each simulation cycle, time dependent reservoir pressure and temperature obtained from three dimensional compositional reservoir models in ECLIPSE were transferred into finite element reservoir geomechanical models in ABAQUS and new porosity and permeability are obtained using volumetric strains for the next analysis step. Finally, efficiency of this approach is demonstrated through a case study of oil production and subsequent carbon storage in an oil reservoir. The methodology and overall workflow presented in this paper are expected to assist engineers with geomechanical assessments for reservoir optimum production and gas injection design for both natural gas and carbon dioxide storage in depleted reservoirs.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제50권4호
• /
• pp.690-695
• /
• 2012

가스 하이드레이트는 순수한 물이 이루는 격자구조 내에 다양한 가스분자들이 선택적으로 포획되어진 고체상의 화합물로, 최근 이산화탄소를 포집, 수송, 저장 하는 CCS (Carbon Capture and Storage)기술에 이를 응용하려는 연구가 활발히 진행되고 있다. 가스 하이드레이트를 적용한 CCS 기술의 핵심은 효과적으로 $CO_2$ 하이드레이트를 제조하는 기법의 개발이며, 본 연구에서는 초음파 노즐을 이용하여 수십 나노미터 직경의 미세수적을 통해 고속의 $CO_2$ 하이드레이트 제조기술 개발하였고, 이 과정의 특성을 파악해 보았다. 주파수 2.4 MHz의 초음파 노즐을 이용하여 미세직경의 수적을 분무하고 이송가스(carrier gas)로 $CO_2$를 적용, 미세 수적과 $CO_2$가 동시에 급속 냉각되는 저온 반응기에 도입되어 다공질 얼음입자가 직접 평균 $10.7{\mu}m$ 직경의 $CO_2$ 하이드레이트로 생성되는 연속공정을 개발하였다. 미세직경 얼음입자를 시작물로 하여 정압조건에서 $CO_2$ 하이드레이트가 생성되도록 하며 가스포집량을 측정, 그의 가스 포집속도를 알아본 결과, 미세직경이며 동시에 다공 얼음이 제공하는 높은 기-고 접촉면적으로 인해 가스 하이드레이트 생성에 매우 적합한 것을 알 수 있었으며, 제조된 $CO_2$ 하이드레이트의 자기보존효과(self-preservation effect)를 실험으로 확인함으로서 $CO_2$ 가스의 수송에도 이용 가능함을 알 수 있었다.

• 한국가스학회:학술대회논문집
• /
• 한국가스학회 2002년도 춘계학술발표회 논문집
• /
• pp.105-110
• /
• 2002

• 한국가스학회:학술대회논문집
• /
• 한국가스학회 1998년도 추계학술발표회 논문집
• /
• pp.223-232
• /
• 1998

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
• /
• 제27권6호
• /
• pp.832-840
• /
• 2014

This study aimed to investigate the effects of storage duration and temperature on the characteristics of wet brewers grains (WBG) as feeds for ruminant animals. Four storage temperatures ($5^{\circ}C$, $15^{\circ}C$, $25^{\circ}C$, and $35^{\circ}C$) and four durations (0, 1, 2, and 3 d) were arranged in a $4{\times}4$ factorial design. Surface spoilage, chemical composition and microorganism density were analyzed. An in vitro gas test was also conducted to determine the pH, ammonia-nitrogen and volatile fatty acid (VFA) concentrations after 24 h incubation. Surface spoilage was apparent at higher temperatures such as $25^{\circ}C$ and $35^{\circ}C$. Nutrients contents decreased concomitantly with prolonged storage times (p<0.01) and increasing temperatures (p<0.01). The amount of yeast and mold increased (p<0.05) with increasing storage times and temperatures. As storage temperature increased, gas production, in vitro disappearance of organic matter, pH, ammonia nitrogen and total VFA from the WBG in the rumen decreased (p<0.01). Our results indicate that lower storage temperature promotes longer beneficial use period. However, when storage temperature exceeds $35^{\circ}C$, WBG should be used within a day to prevent impairment of rumen fermentation in the subtropics such as Southeast China, where the temperature is typically above $35^{\circ}C$ during summer.

• 한국가스학회지
• /
• 제18권3호
• /
• pp.13-19
• /
• 2014

이산화탄소 포집 및 저장 시스템(CCS, Carbon dioxide Capture and Storage system)의 수송배관에 대한 연속연성파괴(DDF, Dynamic Ductile Fracture)를 연구하기 위하여 Battlle Two Curve법(BTCM)으로 CCS수송배관의 연속연성파괴거동을 해석하여 천연가스 수송배관의 연속연성파괴거동과 비교하였다. 또한, $CO_2$배관에서의 배관두께 및 사용온도에 따른 연속연성파괴 민감도를 분석함으로써 연속연성파괴에 대한 사용기준을 해석하였다. 우리나라 기후조건에 따른 $CO_2$배관두께와 수송압력 사용기준을 분석하였으며, 상온의 경우에는 기존의 천연가스용 배관을 $CO_2$배관으로 사용하기 위해서는 배관두께가 7mm이상이어야 하고 수송압력은 54bar이하이어야 함을 해석하였다.

• 한국가스학회지
• /
• 제5권3호
• /
• pp.73-79
• /
• 2001

LNG저장탱크의 코너프로텍션은 단열재인 formglass와 $9\%$니켈강 라이너로 구성되어 있으며 역할은 내조가 파손되어 LNG가 유출될 때 콘크리트 외벽 코너에 가해지는 열하중에 의한 원주방향 인장응력을 감소시키기 위한 것이다 그러므로 이의 설계하중은 유출된 LNG에 의한 열하중과 액압하중에 의존한다. 본 논문에서는 설계하중조건으로 운전조건, 중대유출조건, 부분유출조건을 제시하였다. 그리고 이러한 설계하중조건들에서 ASME section VIII, div 2. appendix 4에 따른 코너프로텍션의 건전성을 평가하는 절차로서 위치별 응력유형을 구별하고 제시한 설계개념에 적합한 모델을 만들어 유한요소해석을 통하여 규격요건에의 적합성을 검토하는 과정을 소개하였다.

• 한국가스학회지
• /
• 제18권4호
• /
• pp.35-43
• /
• 2014

무기질 바닥마감재로 기존 위험물 저장시설의 유기질계 바닥재의 문제점을 극복할 수 있다. 하지만 기존 시공된 바닥재를 제거하는데 있어서 제거기와 바닥재의 물리적 충돌에 의해 불꽃이 발생될 수 있다. 이러한 위험물 저장시설에서의 폭발에 의한 화재가 발생할 수 있는 위험요소를 억제하도록 기존 바닥재를 제거하지 않고 시공할 수 있다. 또한, 상도제는 대전방지제가 함유되어 있어 위험물 저장시설에 있어서 바닥마감재 시공 후 발생될 수 있는 정전기에 의한 2차적 피해를 억제 할 수 있어 효과적이다. 따라서 본 연구에서 개발된 무기질 바닥마감재는 점검자의 안전 관리적 측면과 경제적 측면에 효과가 있을 것으로 기대된다.

• 한국가스학회지
• /
• 제13권1호
• /
• pp.21-27
• /
• 2009

본 논문은 특별한 주름을 갖는 멤브레인 패널로 제작한 LNG 저장탱크용 예응력 콘크리트(PC) 외부탱크에 대한 강도안전성 연구를 수행하였다. 강도안전성을 유한요소법으로 해석하기 위해 멤브레인 패널로 제작한 내부탱크가 파손되면서 저장된 LNG가 PC 외부탱크로 누설되었다고 가정한다. 본 연구는 누설 LNG에 의해 발생하는 유체정압과 자중량, 온도차 하중, PC 구조물의 자중량, 증발가스 압력에 의해 형성되는 5가지의 복합하중에 대해 외부탱크에 작용하는 응력과 변형거동을 해석하였다. FEM 해석결과에 의하면, 멤브레인으로 제작된 내부탱크로부터 LNG가 누설되어도 200,000$m^3$의 저장용량을 갖는 LNG 외부탱크(PC 콘크리트 구조물)는 충분한 강도안전성을 갖지만, 누설 LNG에 의한 초저온 하중이 더욱 증가하게 되면 PC 외부탱크 구조물의 강도안전성은 계속 떨어지고, 궁극적으로 외부탱크의 붕괴로 발전할 수 있다는 점에 주의해야 한다.

• 한국가스학회지
• /
• 제9권1호
• /
• pp.44-50
• /
• 2005

본 논문에서는 LNG저장탱크의 통압제어 안전관리 시스템에 대한 연구결과를 제시하고 있다. 통합제어 및 안전관리를 효과적으로 진행하기 위한 새로운 통합관리 시스템은 내부탱크로부터 유출되는 가스나 초저온 액체(LNG)에 의한 안전성과 누출문제를 제어하기 위해 온도, 압력, 진동과 같은 신호를 검지하고, 종합적으로 분석하여 시스템의 안전성을 확보할 수 있도록 개발된 것이다. 효율성과 안전성 향상측면에서 LNG저장탱크의 저장용량 증가경향과 최근에 발생된 저장탱크의 고장사례 고찰을 통하여, 기존의 측정장치와 안전장치는 개량되고, 새로운 기술개발이 필요하다는 것을 강조한다. 따라서 본 연구에서는 초대형 LNG저장탱크의 제어와 안전관리를 위해 새로이 개발된 통합제어 안전관리 시스템을 제시하고 있다. 이 시스템에서는 기존의 측정 및 안전장치에 대한 통합과 연계성 및 성능을 향상시키고, 특히 저장탱크 구조물의 변위량을 측정하여 안전성을 확보할 수 있도록 기능성을 새로이 추가하였다. 본 연구에서 개발된 통합제어 안전관리 시스템에 프로세스 통합관리 시스템(PIIS)을 연계하여 사용한다면, LNG 저장탱크의 안전성, 효율성, 생산성은 획기적으로 향상될 것이다.