• 제목/요약/키워드: gas hydrate

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퇴적층 물성이 가스하이드레이트 생산성에 미치는 영향 연구 (A Study on the Gas Hydrate Productivity on the Sediment Properties)

  • 박승수;주우성;한정민;이계정;이정환
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2008년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.192-195
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    • 2008
  • Conventional gas deposits consist of pressurized gas held in porous and permeable reservoir rocks and its recovery takes place where the natural pressure of the gas reservoir forces gas to the surface. But gas hydrate is a crystalline solid, its prospects require reservoir rock properties approprate porosity, permeability with mapping of temperature and pressure conditions to define the hydrate stability zone. In this study, we have carried out to investigate the dissociation characteristics of methane hydrates and the productivities of dissociated gas and water with depressurization scheme. Also, it has been conducted the flowing behavior of the dissociated gas and water in porous rock and the efficiency of the production.

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전열특성을 이용한 가스하이드레이트 인공제조 성능향상에 대한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Heat Transfer Characteristics to Enhance the Artificial Hydrate Formation Performance)

  • 신창훈;박승수;권옥배;신광식;최양미;이정환
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2007년도 춘계학술대회
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    • pp.515-518
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    • 2007
  • Gas hydrates are ice-like crystalline compounds that form under low temperature and elevated pressure conditions. Recently, gas hydrates present a novel means for natural gas storage and transportation with potential applications in a wide variety of areas. An important property of hydrates that makes them attractive for use in gas storage and transportation is their very high gas-to-sol id ratio. In addition to the high gas content, gas hydrates are remarkably stable. The main barrier to development of gas hydrate technology is the lack of an effective mass production method of gas hydrate in solid form. In this study, some performance comparison among several cases classified by different volume sizes of solution were carried to identify the characteristics due to the volume increment. And it is found that one of the main reasons disturbing hydrate formation is related to the lack of cooling heat transfer due to the volume increase of the solution. So, three kinds of heat transfer plates which have different shapes and cross sectional areas were made and tested for the performance comparison following to the shape and area of each plate. Finally it is clarified that the heat transfer is one of the major factors effecting hydrate formation performance and the installation of heat transfer plate can enhance the formation performance especially not in terms of the quantity but the speed.

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해수와 순수물에서 메탄 하이드레이트 생성에 대한 연구 (Study on Methane Hydrate Formation in Seawater and Pure Water)

  • 박성식;김남진
    • 한국태양에너지학회 논문집
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    • 제29권4호
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    • pp.34-40
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    • 2009
  • $1m^3$ hydrate of pure methane can be decomposed to the maximum of $216m^3$ methane at standard condition. If these characteristics of hydrate are reversely utilized, natural gas is fixed into water in the form of hydrate solid. Therefore, the hydrate is considered to be a great way to transport and store natural gas in large quantity. Especially the transportation cost is known to be 18-24% less than the liquefied transportation. In the present investigation, experiments and theoretical calculation carried out for the formation of methane hydrate in NaCl 3.5wt% solution. The results show that the equilibrium pressure in seawater is more higher than that in pure water, and methane hydrate could be formed rapidly during pressurization if the subcooling is maintained at 9K or above in seawater and 8K or above in pure water, respectively. Also, amount of consumed gas volume in pure water is more higher that in seawater at the same experimental conditions. Therefore, it is found that NaCl acts as a inhibitor.

동해 울릉분지 가스하이드레이트 함유 퇴적물의 음파전달속도 특성 (Sound Velocity Property of Sediment Containing Gas Hydrate in the Ulleung Basin, East Sea)

  • 김길영;유동근;류병재
    • 한국음향학회지
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    • 제28권5호
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    • pp.424-431
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    • 2009
  • 본 연구는 지구물리검층을 통해서 동해 울릉분지의 가스하이드레이트 함유지층과 비함유지층에서의 음파전달속도 (종파)의 특성차이를 규명하였다. 지구물리 검층 자료는 울릉분지의 중앙지역에서 취득하였다. 음파전달속도는 가스하이드레이트 함유지층의 경우 최대 속도값이 약 2200 m/s의 높은 값에서 1600 m/s의 낮은 값을 갖는다. 반면에 비함유지층에서는 약 1500 m/s 내외에서 1400 m/s보다 더 낮은 값을 갖기도 한다. 일반 해양퇴적물에서의 값 (약 $1500{\sim}1600$ m/s)보다 높은 값을 보이는 것은 가스하이드레이트가 퇴적물내에 함유되어 있기 때문이다. 가스하이드레이트 비함유구간중 해수의 속도보다 낮은 값을 보이는 구간은 해저면에서 약 140 m 이하의 해저모방반사면 (Bottom Simulating Reflector)의 하부층에 존재하는 자유가스 때문이다. 전기비저항값도 가스하이드레이트 함유구간에서 최대 150 Ohm-m까지 높게 나타나 비함유구 간에서의 값과 차이가 크다. 각 물성간의 상관관계를 보면 가스하이드레이트 함유지층과 비함유지층의 구분이 명확하게 나타나고 있으며 그 상관관계도 일반적인 해양 미고결퇴적물에서 보이는 값과는 상이한 양상을 보여주고 있다. 따라서 가스하이드레이트가 존재하는 지층의 물성과 음향특성을 해석할 때에는 가스하이드레이트의 존재 형태나 함량 등에 대한 연구가 병행되어야 할 것으로 생각된다.

메탄 하이드레이트 동적특성에 대한 실험적 연구 (A Experimental Study of the Kinetic Characteristics of Methane Hydrate)

  • 김남진;천원기
    • 한국태양에너지학회 논문집
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    • 제26권2호
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    • pp.19-25
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    • 2006
  • Methane hydrate, non-polluting new energy resource, satisfies requirement and considered as a precious resource that can prevent the global warming. Fortunately, there are abundant resources of methane hydrate distribute in the earth widely. Therefore, developing the techniques that can utilize these gases effectively is highly desired. The work in this paper here is to develop a skill which can transport and store methane hydrate. As a first step, the equilibrium experiment was carried out by increasing temperatures in the cell at fixed pressures. The influence of gas consumption rates under variable degree of subcooling, stirring and water injection has been investigated formation to clarify kinetic characteristics of the hydrate. The results of present investigation showed that the enhancements of the hydrate formation in terms of the gas/water ratio are closely related to operational pressure, temperature, degrees of subcooling, and water injection.

압력코어를 이용한 가스 하이드레이트 탐사: ODP Leg 204 (Gas Hydrate Exploration by using PCS(Pressre Core Sampler): ODP Leg 204)

  • 이영주
    • 자원환경지질
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    • 제38권2호
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    • pp.165-176
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    • 2005
  • 심해저 퇴적물에 분포하는 천연가스는 물리, 화학적인 조건에 따라서 세 가지 상(phase)으로 존재한다. 즉, 공극수에 녹아있는 가스의 농도가 용해도 이하이면 용존 가스 형태로 존재할 것이며, 용해도 이상이면 자유가스가(free gas) 형성될 것이며, 자유가스를 포함하는 해저 퇴적물이 저온 고압 조건인 하이드레이트 안정 지역이라면 가스 하이드레이트로 존재한다. 심해저 퇴적물내의 가스의 농도를 정확히 파악할 수 있다면 천연가스와 하이드레이트의 형성과 분포를 예측할 수 쳐다. 그러나, 해저 퇴적물 내에 포함되어 있는 가스의 양을 정확히 측정하는 것은 매우 어렵다. 심해저 퇴적층에서 가스를 채취하는 방법으로 널리 이용되는 공기층 가스 기법을 이용하여 퇴적물내의 가스의 양을 가늠하는 것은 천부 퇴적층에서만 가능하고 심부 지층에서 채취한 가스는 코어 회수와 시료 채취 과정에서 대부분의 가스가 유실되고 극히 일부만 정량 분석된다. 압력 코어(Pressure Core Sampler PCS)는 길이 $1{\cal}m$, 반경 $4.32{\cal}cm$ 규격으로 총 $1,465cm^3$의 퇴적물을 68.9 Mpa 압력 하에서 채취하는 장비이다. ODP Leg 204 시추 동안에 총 6개 지점(site) 에서 압력 코어를 사용하여 각 시추 지점에서 심도에 따른 퇴적물내의 가스의 양과 가스 하이드레이트의 분포를 측정하였다. 분석 결과 시추 위치에 따라서 가스 농도 및 분포 특성이 서로 다르게 나타났다. 하이드레이트 릿지(Hydrate Ridge)의 정상 주변에는 해저면 퇴적물에 메탄가스가 과포화되어 있고 정상 측면 및 분지지역에는 일부 심도의 퇴적물에서만 과포화되어 있었다. 하이드레이트 릿지의 가스 하이드레이트 분포는 압력 코어에 의해서 측정한 현장(in-situ)의 가스 농도 특성과 매우 밀접한 관계가 있는 것으로 나타났다.

가스하이드레이트 배가스 치환 시 주입유속의 영향에 관한 실험적 연구 (Experimental Study on Injection Rate Effects during Gas Hydrate Production using Flue Gas Swapping Method)

  • 이동건;이주용;이민희;이재형
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2008년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.196-199
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    • 2008
  • In this study, gas hydrate production has been followed using swapping method to investigate the effect of injection rate of flue gas and soaking period in unconsolidated artificial sand sample. The results shows that recovery factor of methane gas decreases with increasing the injection rate of flue gas. This indicates that the velocity of flue gas in porous media may act as kinds of inhibitor for production of hydrate. Also recovery factor increases with increasing the soaking time.

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모델링 기술을 이용한 심해 Gas Hydrate의 탄성파 특성 연구 (Seismic properties of Gas Hydrate using Modeling Technique)

  • 신성렬;여은민;김찬수;김영준;박근필;이호영
    • 한국마린엔지니어링학회:학술대회논문집
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    • 한국마린엔지니어링학회 2005년도 후기학술대회논문집
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    • pp.156-157
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    • 2005
  • Gas hydrate is ice-like crystalline lattice, formed at appropriate temperature and pressure, in which gas molecules are trapped. It is worldwide popular interesting subject as a potential energy. In korea, a seismic survey for gas hydrate have performed over the East sea by the KIGAM since 1997. In this paper, we had conducted numerical and physical modeling experiments for seismic properties on gas hydrate with field data which had been acquired over the East sea in 1998. We used a finite difference seismic method with staggered grid for 2-D elastic wave equation to generate synthetic seismograms from multi-channel surface seismic survey, OBC(Ocean Bottom Cable) and VSP(Vertical Seismic Profiling). We developed the seismic physical modeling system which is simulated in the deep sea conditions and acquired the physical model data to the various source-receiver geometry. We carried out seismic complex analysis with the obtained data. In numerical and physical modeling data, we observed the phase reversal phenomenon of reflection wave at interface between the gas hydrate and free gas. In seismic physical modeling, seismic properties of the modeling material agree with the seismic velocity estimated from the travel time of reflection events. We could easily find out AVO(Amplitude Versus Offset) in the reflection strength profile through seismic complex analysis.

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가스하이드레이트 포화율 및 감압률에 따른 해리특성 분석 (The Analysis of Dissociation Properties According to Gas Hydrate Saturation and Depressurization Rate)

  • 안승희;전보현
    • 한국가스학회지
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    • 제19권3호
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    • pp.54-59
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    • 2015
  • 가스하이드레이트(GH: Gas Hydrate)는 전 세계적으로 약 10조 톤에 이르는 엄청난 양이 대부분 해양의 대륙사면에 부존되어 있으나(동토 지역 : 2 %, 해양 대륙사면 98 %), 현재까지 가스하이드레이트 저류층으로부터 상업화할 수 있을 만큼 가스를 회수하는 기술이 개발되어 있지 않은 실정이다. 일반적으로 회수하는 방법은 감압법, 열자극법, 억제재 주입법 및 치환법 등으로 크게 나누어 볼 수 있으며, 본 연구에서는 가스하이드레이트 포화율과 감압률에 따라서 가스하이드레이트 해리시간 및 가스생산이 어떻게 달라지는 지, 그에 대한 특성을 분석하고자 하였다. 연구분석 결과 감압률과 해리시간의 상관 관계식을 도출($Y=0.0004X^2-0.499X+176.86$)할 수 있었고, 또한 감압률이 클수록 메탄생산량이 좋다는 것을 알 수 있었지만(감압률 40% 대비 50%에서 메탄가스생산량이 46.2% 향상), 감압률이 60%에서는 오히려 생산량이 줄어드는데, 이는 가스하이드레이트 재형성에 기인한 것으로 판단된다.