• 제목/요약/키워드: gas hydrate

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가스하이드레이트 개발생산과정에서의 미고결 퇴적층의 역학적 안정성 평가를 위한 지오메카닉스모델 해석 (Geomechanical Model Analysis for the Evaluation of Mechanical Stability of Unconsolidated Sediments during Gas Hydrate Development and Production)

  • 김형목;쟈니 루트비스트
    • 터널과지하공간
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    • 제24권2호
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    • pp.143-154
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    • 2014
  • 본 연구에서는 지오메카닉스모델을 이용한 가스하이드레이트 회수 생산 과정에서의 해리 발생 및 이에 따른 주변 퇴적층의 역학적 변형을 시뮬레이션 하였다. 지오메카닉스모델은 TOUGH+Hydrate와 FLAC3D 해석 코드를 순차적으로 반복해석하는 기법으로 감압법을 이용한 가스하이드레이트 회수 생산과정에서의 온도, 압력, 포화도 변화가 생산정 주변 퇴적층 내 유효응력, 강성 및 강도 변화에 미치는 영향을 고려할 수 있는 특징이 있다. 회수생산 방식에 따른 모델해석결과 비교를 통해, 감압법과 열자극법을 병행하는 경우 초기 생산량 증대를 가져올 수 있음을 보였다. 또한, 미고결 점토질 퇴적층에서의 회수생산 시 사암층에 비해 상대적으로 변형이 크게 발생함을 보였다.

하이드레이트 함유 퇴적물의 역학적 성질 및 지구물리 특성 (Mechanical and Electrical Properties of Hydrate-bearing Sediments)

  • 이주용
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.594-596
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    • 2007
  • Using an oedometer cell instrumented to measure the evolution of electromagnetic properties, small strain stiffness, and temperature, we conducted consolidation tests on four types of sediments. The tested specimens include sediments with different gas hydrate saturation at four stages of loading. The test results show that the electromagnetic and mechanical properties of hydrate-bearing marine sediments are governed by the vertical effective stress, stress history, porosity, hydrate saturation, fabric, ionic concentration of the pore fluid, and temperature. The results also show that permittivity and electrical conductivity data can be combined to estimate hydrate volume fraction in laboratory sediments, methodology that might eventually be extended for estimation of hydrate concentrations in field settings.

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가스하이드레이트 생산기술 개발동향 분석 (The Status of the Development of Production Technology of the Gas Hydrate)

  • 안승희;박승수;신창훈;김병주;이정환
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2008년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.216-219
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    • 2008
  • As a future clean substitute energy, the Gas hydrate development projects are world widely carried out to prepare the shortage of petroleum and natural gas resources. The OIIP of gas hydrate is estimated approximately 10 Trillion LNG equivalent ton and it reaches almost the amount of 5 thousand years use for the world people. To develop the commercial production technology, several research projects like Malik and Alaska project have been carried by several advanced countries and teams, but nobody have succeeded it yet due to the technical problems and the high risks. The technologies developed up to now for the hydrate production are categorized to four methods, such as depressurization method, thermal recovery method, inhibitor injection method and replacement method. As these methods are highly related to the costs and the environmental problems, many other researches including the safety, environment and disaster prevention are actively fulfilled as well.

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동해 울릉분지 가스하이드레이트 퇴적층 내 다중정 감압에 따른 생산성 분석 (Productivity Analysis for Multi-Wells Depressurization of Gas Hydrate Bearing Sediments in Ulleung Basin, East Sea of Korea)

  • 문서윤;신효진;임종세
    • Ocean and Polar Research
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    • 제43권4호
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    • pp.295-306
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    • 2021
  • A field scale productivity analysis is required for the development of gas hydrate in marine sedimentary layers to verify the field applicability of production techniques and to improve productivity. In this study, the productivity resulting from the application of depressurization using multi-wells for the development of gas hydrate in the Ulleung Basin, East Sea of Korea, was determined. A numerical analysis model reflecting the conditions of candidate sites for the Ulleung Basin was constructed, and the productivity and dissociation behavior were comparatively analyzed. The pressure propagation and gas hydrate dissociation region by the multi-wells were wider and the productivity was higher than that of a single well. Different depressurization effects according to the spacing of multi-wells affected productivity. The results provide basic data for productivity analysis when establishing a field test production plan for the Ulleung Basin.

가스 하이드레이트 R&D 타당성 평가 (The R&D - Validity of Gas hydrates)

  • 김유정;김성용;허대기
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2005년도 춘계학술대회
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    • pp.647-650
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    • 2005
  • Gas hydrates draw great at tent ion recently as a new clean energy resources substituting conventional oil and gas hydrate its presumed huge amount of volume reaching 10 trillion tons of gas and environmentally friendly characteristics. Gas hydrate can contribute to the rapidly increasing consumption of natural gas in Korea and achieve the self support target by 2010 which is $30\%$ of total natural gas demand. This paper shows the importance and benefit of Gas hydrate comparing with new & renewable energy in Korea

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해저 퇴적토 내 유기성 메탄 회수를 위한 가스하이드레이트 치환기법 연구 (A Study on Gas Hydrate Replacement Method for Organic Methane Recovery in Ocean Sediment)

  • 신동현;박대원
    • 유기물자원화
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    • 제26권4호
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    • pp.5-10
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    • 2018
  • 본 연구에서는 압력, 전해질, 유기물 등 가스하이드레이트 부존 지역의 물리화학적 인자가 치환반응에 미치는 영향을 실험적으로 규명하였다. 가스 주입 시 초기 압력이 높을수록 초반 반응속도는 향상되었으나 시간이 지남에 따라 치환효율이 일정한 값으로 수렴하였다. 전해질과 유기물 등의 경우 가스하이드레이트 해리 후 재생성 과정에서 일부 영향을 미치는 것으로 밝혀졌다. 향후 실제 유기성 메탄 하이드레이트가 부존된 퇴적토를 활용한 추가 연구를 통해 국내 해저 지질특성에 적용 가능한 기술 개발이 가능할 것으로 기대된다. 궁극적으로 향후 동해 울릉 분지의 가스하이드레이트 매장 지역 현장 적용을 통해서 유기성 자원인 메탄을 회수하고 활용할 수 있을 것으로 예상된다.

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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    • 제7권1_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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서부 울릉분지 천부 퇴적층의 탄화수소 (Hydrocarbons in shallow sediments of the western Ulleung Basin)

  • 류병재;김지훈;이영주;김일수
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.597-599
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    • 2007
  • Studies on the hydrocarbons in shallow sediments of the East Sea of Korea have been carried out by the Korea Institute of Geoscience and Mineral Resources (KIGAM) since 2000. 4946 L-km of 2D multichannel reflection seismic data, 3250 L-km of high-resolution Chirp profiles and 16 selected piston cores were analyzed to determine the presence of hydrocarbons in shallow sediments of the western deep-water Ulleung Basin. The seismic data show a number of blanking zones that probably reflect widespread fluid and gas venting. The blanking zones are often associated with velocity pull-up structures. These upwelling structures are interpreted to be the result of high-velocity natural gas hydrate. There are also several bottom-simulating reflectors that are associated with free gas and probably overlying gas hydrate. Numerous pockmarks were also observed in the Chirp profiles. They are seafloor depressions caused by the removal of near-seafloor soft sediments by escaping of fluid and gas. In piston cores, cracks generally oriented parallel to bedding suggest significant gas content some of which may have been contained in gas hydrate in situ.

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Salinity Effect on the Equilibria and Kinetics of the Formation of CO2 and R-134a Gas Hydrates in Seawater

  • Johanna, Lianna;Kim, A Ram;Jeong, Guk;Lee, Jea-Keun;Lee, Tae Yun;Lim, Jun-Heok;Won, Yong Sun
    • 한국재료학회지
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    • 제26권7호
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    • pp.382-387
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    • 2016
  • Gas hydrates are crystalline solids in which gas molecules (guests) are trapped in water cavities (hosts) that are composed of hydrogen-bonded water molecules. During the formation of gas hydrates in seawater, the equilibria and kinetics are then affected by salinity. In this study, the effects of salinity on the equilibria of $CO_2$ and R134-a gas hydrates has been investigated by tracing the changes of operating temperature and pressure. Increasing the salinity by 1.75% led to a drop in the equilibrium temperature of about $2^{\circ}C$ for $CO_2$ gas hydrate and $0.38^{\circ}C$ for R-134a gas hydrate at constant equilibrium pressure; in other words, there were rises in the equilibrium pressure of about 1 bar and 0.25 bar at constant equilibrium temperature, respectively. The kinetics of gas hydrate formation have also been investigated by time-resolved in-situ Raman spectroscopy; the results demonstrate that the increase of salinity delayed the formation of both $CO_2$ and R134-a gas hydrates. Therefore, various ions in seawater can play roles of inhibitors for gas hydrate formation in terms of both equilibrium and kinetics.

가스하이드레이트 부존량 평가 기술분석 및 적용사례 (A Case Study and Investigation on the Resource Assesment of Gas Hydrate)

  • 신창훈;한정민;이정환
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.682-685
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    • 2009
  • Several studies are being carried out to develop the reliable methods for the gas hydrate resource evaluation around the world. In this study, some case studies and investigations on the resource assesment of several advanced research teams were tried and then detail information on the evaluation scheme and technology of each team and nation are explained and analyzed for the future study and development. On top of that, main concepts and major parameters which can affect the quantity of assessment are examined and arranged for applying to our Donghae gas hydrate field case. Finally, the major concepts and methodology for this evaluation are brought forth and a schematic diagram for the main steps are come up with as well.

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