• 제목, 요약, 키워드: bottom simulating reflector

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동해 울릉분지 남서부 해역에서의 가스 하이드레이트 안정영역 (Gas hydrate stability field in the southwestern Ulleung Basin, East Sea)

  • 류병재;선우돈;장성형;오진용
    • 한국석유지질학회지
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    • v.7 no.1_2
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    • pp.1-6
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    • 1999
  • 천연가스 하이드레이트는 고압 ·저온 조건하에서 물과 천연가스가 결합하여 형성된 고체상 화합물로 일반적으로 가스 하이드레이트로 불리며, 영구동토지역과 수심이 깊은 해저의 퇴적층에 광범위하게 분포되어 있다. 가스 하이드레이트 안정영역은 하이드레이트가 형성된 후 해리되지 않고 고체상으로 안정하게 부존될 수 있는 영역이다. 반사법 탄성파 단면 도에서 관찰되는 해저면 모방 반사면 (bottom simulating reflector; BSR)은 가스 하이드레이트의 부존을 지시하는 강진 폭의 반사면으로 가스 하이드레이트 안정영역의 하한에서 나타난다. 본 연구에서는 동해 울릉분지 남서부해역에서의 가스 하이드레이트 안정영역을 규명하고 탐사자료와 비교하여 가스 하이드레이트 부존 잠재력을 밝히고자 하였다. 연구지역에서 XBT (expandable bathythermograph)를 이용하여 수온구배를 측정하였으며, 지온구배는 인접지역의 시추공 자료를 이용하였다. 실험실에서 메탄가스와 NaCl $3.0 wt{\%}$수용액을 이용하여 가스 하이드레이트 평형압력은 274.15 K에서 2,920.2 kPa 그리고 289.95 K에서 18,090 kPa로. 측정되었다 연구지역에서의 가스 하이드레이트 안정영역 분석 결과 수심이 약 400 m인 지역의 경우 가스 하이드레이트 안정영역의 하한은 해저면으로부터 심도 약 210 m에, 수심이 1,100 m인 경우에는 해저면으로부터 심도 약 480 m에 위치하는 것으로 밝혀졌다. 또한 탄성파 탐사자료와 안정영역 분석 결과를 비교하여 볼 때 BSR이 나타나는 심도가 안정영역 하한의 심도와 거의 일치하였다.

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울릉분지 서부에서의 탄화수소 생성 및 지표 (Hydrocarbon generation and indicator in the western Ulleung Basin)

  • 류병재;김지훈;이영주;;;김일수
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • pp.507-510
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    • 2007
  • Piston cores retrieved from the western Ulleung Basin, East Sea were analyzed to examine the potential for hydrocarbon generation and to determine the hydrocarbon indicators. 2D multi-channel reflection seismic and Chirp data were also investigated for mapping and characterizing the geophysical hydrocarbon indicators such as BSR (bottom simulating reflector), blank zone, pock-mark etc. High organic carbon contents and sedimentation rates that suggest good condition for hydrocarbon generation. High pressure and low temperature condition, and high residual hydrocarbon concentrations are favor the formation of natural gas hydrate. In the piston cores, cracks generally oriented to bedding may indicate the gas expansion. The seismic data show several BSRs that are associated with natural gas hydrates and underlying free gas. A number of vertical to sub-vertical blank zones were well identified in the seismic sections. They often show the seismic pull-up structures, probably indicating the presence of high velocity hydrates. Numerous pockmarks were also observed in the Chirp profiles. They may indicate the presence of free gas below the hydrate stability zone as well.

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동해 가스 하이드레이트 탄성파자료의 중합전 심도 구조보정 (Prestack Depth Migration for Gas Hydrate Seismic Data of the East Sea)

  • 장성형;서상용;고진석
    • 자원환경지질
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    • v.39 no.6
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    • pp.711-717
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    • 2006
  • 한국지질자원연구원은 1997년부터 새로운 에너지 자원으로 활용 가능성을 포함하고 있는 가스 하이드레이트를 조사하기 위해 동해 일원에서 탄성파탐사를 실시하고 있다. 탄성파 반사자료로부터 가스 하이드레이트 부존여부를 확인하는 방법은 해저면과 평행하면서 위상이 반대로 나타나는 고진폭 반사파 Bottom Simulating Reflector (BSR)과 BSR상부에서의 진폭감소, 하부에서 진폭증가와 구간속도 감소 둥을 들 수 있다. 대용량 탐사자료로 구성된 탄성파 반사자료에 깊이영역 구조보정을 적용하기 위해서는 고성능 컴퓨터와 병렬처리 기술이 필요하다. PSPI법은 적은 컴퓨터 계산량과 효율성 그리고 주파수 영역에서 구조적으로 병렬화가 용이한 특성을 지니고 있어 구조보정에 많이 이용되고 있다. 여기에서는 동해 가스 하이드레이트 탄성파 반사자료에 대한 일반자료처리와 함께 BSR로 여길 수 있는 구간에 대해 message passing interface_local area multicomputers(MPI_LAM)으로 병렬 코드화된 MPI PSPI를 이용하여 깊이영역 중합 전 구조보정에 적용하였다. 중합 전 깊이영역 구조보정 입력자료를 위한 속도모델은 자체 개발된 지오빗을 이용하여 중합 단면도로부터 지층경계면을 구하고 중합속도를 이용하여 제작하였다. BSR은 시간영역구조보정 된 중합 단면도상에서 음원모음도 3555-4162 사이와 왕복주시 2950 ms 부근에서 확인되지만 깊이영역 단면도에서는 해수면 6 km에서 17 km사이, 해저면에서 약 2.1km 깊이영역에서 나타남을 알 수 있다. 또한 구조보정 결과 반사파 에너지가 집중되는 지점에서 영상화가 잘 이루어지므로 관심대상 지역에 에너지를 많이 보낼 수 있는 자료취득변수를 결정해야 함을 알 수 있다.

동해 울릉분지 해저 모방 반사면의 AVO 분석을 통한 가스하이드레이트 농도 예측 (Estimation of gas-hydrate concentrations from amplitude variation with offset (AVO) analysis of gas-hydrate BSRs in the Ulleung Basin, East Sea)

  • 이보연;이광훈;류병재;유동근;정부흥;강년건
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • pp.676-679
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    • 2009
  • The bottom-simulating reflector (BSR) is the most commonly observed seismic indicator of gas hydrate in the Ulleung Basin, East Sea. We processed ten representative seismic reflection profiles, selected from a large data set, for amplitude variation with offset (AVO) analysis of the BSR to estimate gas-hydrate concentrations. First, BSRs were divided into five groups based on their seismic amplitudes and associated sediment types: (1) very high-amplitude BSRs in turbidite/hemipelagic sediments, (2) high-amplitude BSRs in debris-flow deposits, (3) moderate-amplitude BSRs in turbidite/hemipelagic sediments, (4) very low-amplitude BSRs in debris-flow deposits, and (5) very low-amplitude BSRs in seismic chimneys. The AVO responses of the group 1 and 3 BSRs are characterized by a rapid decrease and a relatively slow decrease in magnitude with offset, respectively. The AVO response of the group 2 BSR is characterized by a relatively slow increase in magnitude with offset. The AVO responses of the groups 4 and 5 BSRs are characterized by a flat AVO with very small zero-offset amplitude. Theoretical AVO curves, based on the three-phase Biot theory, suggest that the group 1 and 3 BSRs may be related to high (> 40%) concentrations of gas hydrate whereas the group 2 BSRs may indicate low (< 20%) concentrations of gas hydrate. The AVO responses of the group 4 and 5 BSRs cannot be compared with the theoretical models because of their very small zero-offset amplitudes. The comparison of the AVO response of the BSR at the UBGH-04 well with theoretical models suggests about 10% gas-hydrate concentration above the gas-hydrate stability zone.

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탄성파 자료에서 나타난 울릉분지내 가스수화물의 증거와 특성 (Seismic Evidence and Characteristics of Gas Hydrate in the Ulleung Basin)

  • 김한준;주형태;구남형;유동근;석봉출;유해수;이호영;박근필
    • 지구물리와물리탐사
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    • v.11 no.2
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    • pp.148-152
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    • 2008
  • 동해에서 얻은 다중채널 탄성파 프로파일에서 울릉분지의 해저평원에 강한 bottom simulating reflector (BSR)가 해저면에서 왕복주시로 약 210 ms 아래에 존재하는 것을 볼 수 있다. 이 BSR은 주변의 층서를 자르고 진폭이 매우 크며 해저면 반사신호에 대해 극성이 반대이므로 가스수화물 안정영역의 기저(BHSZ)를 나타낸다고 볼 수 있다. BSR의 반사계수는 -0.23에서 -0.26으로 매우 높은데 해저면 반사계수의 1.5${\sim}$1.7배이며 그 아래 구간속도가 800 m/s 이하로 감소한다. 이러한 특징은 BHSZ 아래에 가스가 존재하는 것을 지시한다. BSR의 깊이로부터 추정한 지열은 $95{\sim}98mW/m^2$로서 지금까지 측정된 값과 잘 일치한다. 따라서 BSR은 울릉분지에서 광역적인 지열의 분포를 추정하는 데에 유용하게 쓰일 수 있다.

동해 울릉분지 북서지역 가스하이드레이트 부존 지시자의 탄성파 속성 분석 (Seismic Attribute Analysis of the Indicators for the Occurrence of Gas Hydrate in the Northwestern Area of the Ulleung Basin, East Sea)

  • 김경진;이보연;강년건;유동근;신국선;조영호
    • 지구물리와물리탐사
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    • v.17 no.4
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    • pp.216-230
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    • 2014
  • 동해 울릉분지 북서 해역에서 취득한 3차원 탄성파 탐사자료의 해석에 의하면 연구해역 내 천부퇴적층은 광역반 사면에 의해 분리되는 5개의 탄성파 단위로 구분되며, 다수의 단층을 수반하는 배사구조가 발달한다. 가스하이드레이트 안정영역 내에는 높은 RMS 진폭을 보이는 해저모방반사면과 낮은 RMS 진폭을 보이는 음향공백대가 특징적으로 분포한다. 탄성파 속성 분석에 의하면 가스하이드레이트와 자유가스가 동시에 부존한 경우 그 경계를 따라 순간진폭이 높게 나타나며 하부에서 순간주파수가 급격히 감소한다. 반면 가스하이드레이트만 존재하는 경우에는 하부에서 순간진폭이 낮고 순간주파수가 감소하지 않는다. 해저모방반사면의 주파수 성분 분해 결과 특정 고주파수 영역에서 나타나는 강한 진폭은 하부 자유가스에 의한 튜닝효과를 지시한다. 가스하이드레이트, 자유가스 및 퇴적층의 경사를 고려한 네 가지 가스하이드레이트 부존모델을 제시하고 그 특징을 기술하였다.

수치 모델링 기술을 이용한 심해 가스 하이드레이트의 탄성파 특성 연구 (Seismic Properties Study of Gas Hydrate in Deep Sea using Numerical Modeling Technique)

  • 신성렬;여은민;김찬수;박근필;이호영;김영준
    • 지구물리와물리탐사
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    • v.9 no.2
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    • pp.139-147
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    • 2006
  • 본 연구에서는 가스 하이드레이트 부존 예상지역인 한반도 동해 지역의 탄성파 탐사자료 처리 및 해석결과를 근거로 하여 가스 하이드레이트의 탄성파 탐사자료의 특성, 지층 정보 및 속도를 규명하기 위해서 탄성파 수치모형 실험을 실시하였다. Staggered grid를 이용한 유한차분법 탄성파 모델링 기법으로 통상적인 다중채널 탄성파 탐사, OBC 탐사 그리고 VCS 탐사에 대해여 적용하였다. 본 연구 결과 staggered grid를 이용한 유한차분법은 P파와 S파 그리고 밀도에 대한 변수를 자유롭게 적용할 수 있어서 심해저 가스 하이드레이트의 부존상황에 대한 탄성파 모델링 적용이 용이하였으며, 가스 하이드레이트의 부존 증거인 BSR (Bottom Simulating Reflector)과 같이 가스 하이드레이트층과 자유 가스(Free Gas)층 사이의 경계면에서 높은 임피던스 차이로 인한 큰 진폭의 반사파와 위상역전 현상을 관찰할 수 있었다. 그리고 수치모형 실험을 이용하여 획득한 자료에 대하여 수진기와 음원의 거리에 따른 반사계수를 계산하였으며 수치 모델링으로 획득한 인공합성 탄성파기록의 반사계수와 Shuey (1985)의 근사식에 의해 구해진 반사계수의 값이 거의 일치하였다.

동해 울릉분지 가스하이드레이트 형성에 관한 지구물리해석 (Geophysical study about gas hydrate formation in the Ulleung Basin, East Sea)

  • 강동효;류병재;유동근;박장준;구남형;김원식
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • pp.680-681
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    • 2009
  • On the basis of seismic interpretation, seismic indicators of gas hydrate and associated gas such as bottom simulating reflector (BSR), acoustic blanking, column structure, gas seepage, enhanced reflection were identified in the Ulleung Basin. Fractures, faults, sandy layer could be the migration pathways transporting fluid and gas to stability zone. The formation of gas hydrate in the Ulleung Basin include: (1) nodules, veins, layers in muddy sediments and disseminated forms in sandy layer within localized column structure, (2) disseminated forms in sandy layer, and (3) disseminated forms in sandy layer just above BSR.

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지오빗을 이용한 동해 가스하이드레이트 탄성파 자료처리 매개변수 분석 (Parameter analysis for gas hydrate data of East sea using Geobit)

  • 김영완;장성형;김현태;윤왕중
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • pp.377-381
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    • 2006
  • A seismic survey for gas hydrate have performed over the East sea by the KIGAM since 1997. General indicator of gas hydrate in seismic data is commonly inferred from the BSR(Bottom Simulating Reflector) that occurred parallel to the sea floor, amplitude decrease at the top of the BSR, amplitude blanking at the bottom of the BSR, decrease of the interval velocity and the reflection phase reversal at the BSR. In this paper we had analyzed optimum parameters of the field data to detect the 9as hydrate. Shot delay correction is applied 95ms, spherical divergence correction is applied velocity library 3, bandpass filter is applied 25-30-115-120Hz deconvolution operator length is applied 60ms, lag is 6ms and accurate velocity analysis NMO correction, stack is performed. Geobit 2.11.0 developed by the KIGAM was used for all data processing. Processing results say that the BSR occurred parallel to the sea floor were shown at 3,150m/s of two way travel time from the sea floor through shot point 5,000-5,610, and identified the interval velocity decrease around BSR and the reflection phase reversal corresponding to the reflection at the sea floor.

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동해 울릉분지 남서부 천부 퇴적층에서의 가스 생성 및 천연가스 하이드레이트 형성 잠재력과 이들의 부존 증거 (Potential of gas generation and/or natural gas hydrate formation, and evidences of their presence in near seafloor sediments of the southwestern Ulleung Basin, East Sea)

  • 류병재;이영주;김지훈;;;김일수
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • pp.50-53
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    • 2006
  • Regional geophysical surveys and geological cal studies on natural gas hydrate (NGH) in the East Sea were carried out by the Korea Institute of Geoscience and Mineral Resources (KIGAM) from 2000 to 2004. 16 piston cores, 2270 L-km of multi-channel reflection seismic (MCRS) data and 730 L-km of 3.5kHz Chirp data obtained from the southwestern part of the deep-water Ulleung Basin were analyzed in this study. In piston cores, cracks generally developed parallel to bedding suggest significant gas content. The core analyses showed high total organic carbon (TOC) content, sedimentation rate and heat flow of sediments. These are in favor of the general ion of substantial biogenic methane, which can form the NGH within the stability zone of the near seafloor sediments in the study area. The cores generally show also high residual hydrocarbon gas concentrations for the formation of natural gas hydrates The geophysical indicators of the presence of gas and/or NGH such as bottom simulating reflectors (BSRs), seismic blank Bones, pockmarks and gas seeping features were well defined on the MCRS and Chirp data.

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