• Geosciences Journal
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• 제22권6호
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• pp.1027-1039
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• 2018

Seismic attributes are often used to identify lithology and evaluate reservoir properties. However, interpretation based only on structural attributes and without knowledge of the Vp/Vs ratio can limit the ability to evaluate changes in heavy oil reservoirs. These limitations are often due to less obvious impedance differences. In order to investigate pieces of evidence of a heavy-oil shaly-sand reservoir from seismic data, besides geochemistry, we studied seismic attributes and characterized the reservoir using seismic stack data and well logging data. The study area was the Muglad rift basin in South Sudan. We conducted a seismic complex analysis to evaluate the target reservoir. To delineate the frequency responses of the different lithological units, we applied the spectral decomposition method to the target reservoir. The most unexpected result was continuous bands of strong seismic reflectors in the target reservoir, which extended across the borehole. Spectral decomposition analysis showed that the low-frequency zone of 25 Hz dominant frequency was consistent with instantaneous attributes. This approach can identify lithology, reveal frequency anomalies, and filter the stacked section into low- and high-frequency bands. The heavy-oil reservoir zones exhibited velocity attenuation and the amplitude was strongly frequency dependent.

• 한국가스학회지
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• 제22권4호
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• pp.39-48
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• 2018

가스리프트(gas lift) 설계 영향인자인 오일 조성과 주입가스 조성에 따라 해저 오일 저류층(offshore oil reservoir) 내 가스리프트 최적 설계를 수행하였다. 이를 위해 오일의 API 비중에 따라 구축된 저류층 모델을 이용하여 생산 시뮬레이션을 수행하였다. 저류층의 지속적인 생산성 감소 시, 가스리프트 적용에 의한 오일 생산증진효과가 크게 나타남을 확인하였다. 생산정 모델을 이용하여 가스리프트 반응곡선을 분석한 결과, 오일의 API 비중이 감소하고 주입가스의 비중이 증가할수록 생산량 증진에 필요한 주입 가스량이 높게 산출되었다. 다중밸브를 이용하여 가스리프트 최적 설계를 수행하였으며, 단일밸브 설계와 비교했을 때 가스 주입심도 감소로 인해 상대적으로 낮은 주입압력으로도 가스리프트 공법 운영이 가능하였다. 저류층 모델과 생산정 모델을 연계하여 가스리프트 적용에 따른 오일 생산증진을 분석한 결과, API 비중이 낮은 중질유 저류층에 천연가스를 주입했을 때 가스리프트에 의한 생산효율이 극대화될 수 있다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제9권5호
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• pp.645-667
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• 2015

Single treatment and staged treatments in vertical wells are widely applied in sandstone and mudstone thin interbedded (SMTI) reservoir to stimulate the reservoir. The keys and difficulties of stimulating this category of formations are to avoid hydraulic fracture propagating through the interface between shale and sand as well as control the fracture height. In this paper, the cohesive zone method was utilized to build the 3-dimensional fracture dynamic propagation model in shale and sand interbedded formation based on the cohesive damage element. Staged treatments and single treatment were simulated by single fracture propagation model and double fractures propagation model respectively. Study on the changes of fracture vicinity stress field during propagation is to compare and analyze the parameters which influence the interfacial induced stresses between two different fracturing methods. As a result, we can prejudge how difficult it is that the fracture propagates along its height direction. The induced stress increases as the pumping rate increasing and it changes as a parabolic function of the fluid viscosity. The optimized pump rate is $4.8m^3/min$ and fluid viscosity is $0.1Pa{\cdot}s$ to avoid the over extending of hydraulic fracture in height direction. The simulation outcomes were applied in the field to optimize the treatment parameters and the staged treatments was suggested to get a better production than single treatment.

• 한국석유지질학회지
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• 제14권1호
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• pp.1-11
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• 2008

오일샌드는 비재래형(unconventional) 석유자원의 하나로서 비투멘(bitumen), 물, 점토, 모래의 혼합물이다. 오일샌드 비투멘은 API 비중이 $8-14^{\circ}$이고 점도가 10,000 cP 이상인, 매우 무겁고 점성이 큰 탄화수소 자원으로서 일반적으로 지표나 천부퇴적층에서 유동성을 갖지 않는다. 오일샌드 비투멘은 주로 캐나다 앨버타주와 사스캐추완주에 분포하고 있으며, 캐나다에만 원시부존량이 1조 7천억 배럴, 확인매장량이 1천 7백억 배럴에 달한다. 대부분은 앨버타주 포트 멕머레이(Fort McMurray) 인근의 아사바스카(Athabasca), 콜드레이크(Cold Lake), 피스리버(Peace River) 지역에 매장되어 있다. 캐나다 오일샌드 저류지층은 아사바스카 지역의 멕머레이층(McMurray Fm)과 클리어워터층(Clearwater Fm), 콜드레이크 지역의 멕머레이층(McMurray Fm), 클리어워터층(Clearwater Fm), 그랜드래피드층(Grand Rapid Fm), 피스리버 지역의 블루스카이층(Bluesky Fm)과 게팅층(Gething Fm)이다. 이들 지층은 하부 백악기 지층으로서 중생대 초-중기에 발생한 북미판과 태평양판의 충돌과 그로 인한 대륙전면분지(foreland basin)의 형성과정에서 퇴적되었다. 분지의 기반암은 복잡한 지형을 갖는 고생대 탄산염암이며, 그 위에 북미대륙 북쪽의 보레알해(Boreal Sea)로부터 현재의 북미대륙 서부를 남북으로 관통하는 전기백악기내해로(Early Cretaceous Interior Seaway)를 따라 해침이 발생하면서 오일샌드 저류지층이 형성되었다. 세 개의 주요 오일샌드 분포지역 가운데 80% 이상의 오일샌드를 매장하고 있는 아사바스카 지역의 저류지층인 멕머레이층과 크리어워터층의 최하부층원인 와비스코 층원(Wabiskaw Mbr)은 전기 백악기 시기의 해침층서를 잘 반영하고 있다. 멕머레이층 하부에는 하성기원의 퇴적층이 발달하고, 상부로 가면서 점차로 조석기원의 천해 퇴적층이 우세해지며, 와비스코 층원에 와서는 의해 세립질 퇴적층이 광역적으로 분포한다. 이러한 해침기원의 상향 세립화 경향은 아사바스카 오일샌드 부존지역에서 일반적으로 관찰된다. 오일샌드 부존지층은 일반적으로 불균질 저류층이며, 주요 저류층은 하성퇴적층이나 에스츄어리(estuary) 기원의 퇴적층에 발달한 하도-포인트 바 복합체(channel-pont bar complex)이다. 이러한 하도-포인트바 복합체는 범람원 및 조수평원 세립질 퇴적층이나 만-충진(bay-fill) 퇴적층과 함께 멕머레이층을 형성한다. 멕머레이층 상부에 오는 와비스코 층원은 주로 외해 세립질 퇴적층으로 이루어져 있으나, 멕머레이층을 대규모로 침식하는 하도사암층이 지역적으로 발달하기도 한다. 캐나다에서 오일샌드는 주로 노천채굴(surface mining)과 심부열회수(in-situ thermal recovery) 방식으로 생산한다. 50 m 미만의 심도에 묻혀있는 오일샌드는 노천채굴 방식으로 회수하여 비투멘 추출(extraction)과 개질(upgrading)과정을 거쳐 합성원유(synthetic crude oil)로 생산된다. 반면에 150-450 m 심도에 묻혀있는 오일샌드는 주로 심부열회수 방식으로 비투멘을 회수하여 비교적 간단한 비투멘 블렌딩(blending)과정을 통해 유동성을 증가시켜 정유시설로 운반한다. 심부열회수 방식으로 오일샌드를 개발할 경우 주로 스팀주입중력법(SAGD: Steam Assisted Gravity Drainage)이나 주기적스팀강화법(CSS: Cyclic Steam Stimulation)이 사용된다. 이러한 방법들은 저류층에 스팀을 주입하여 저류층 내의 온도를 상승시킴으로써 비투멘의 유동성을 증가시켜 회수하는 기술을 사용한다. 따라서 오일샌드 저류층 내부의 스팀전파효율을 결정하는 저류지층의 주요 지질특성에 대한 이해가 선행되어야 효과적인 생산설계와 효율적인 생산을 수행할 수 있다. 오일샌드 생산에 영향을 미치는 저류층의 주요 지질특성에는 (1)비투멘 샌드층의 두께(pay) 및 연결성(connectivity), (2) 비투멘 함량, (3) 저류지역 지질구조, (4) 이질배플(mud baffle)이나 이질프러그(mud plug)의 분포, (5) 비투멘 샌드층에 협재하는 이질퇴적층의 두께 및 수평연장성(lateral continuity), (6) 수포화층(water-saturated sand)의 분포, (7) 가스포화층(gas-saturated sand)의 분포, (8) 포인트바의 성장방향성, (9) 속성층(diagenetic layer)의 분포, (10) 비투멘 샌드층의 조직특성 변화 등이 있다. 이러한 지질특성에 대한 고해상의 분석을 통해 보다 효과적인 오일샌드 개발이 달성될 수 있을 것이다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제57권6호
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• pp.883-890
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• 2019

Two-phase flow near the wellbore in volatile oil reservoirs causes complications in well test analysis. In this study, the flow behavior of volatile oil reservoirs below the bubble-point pressure and the potential of radial composite model for interpretation of two-phase well test in volatile oil reservoirs was investigated. A radial composite model was used for two-phase well test analysis. A new procedure was developed to interpret well test data and estimate the radius of the two-phase region. The changes in fluid composition near the wellbore during drawdown test were found to increase the saturation pressure, which affects the saturation profile during build-up. Well test results showed that the radial composite method is a powerful tool for well test characterization and estimation of reservoir parameters. The proposed procedure was able to estimate the reservoir parameters and radius of the two-phase region with acceptable accuracy.

• Geomechanics and Engineering
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• 제7권4호
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• pp.403-430
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• 2014

Shale gas formations exhibit strong mechanical and strength anisotropies. Thus, it is necessary to study the effect of anisotropy on the hydraulic fracture initiation pressure. The calculation model for the in-situ stress of the bedding formation is improved according to the effective stress theory. An analytical model of the stresses around wellbore in shale gas reservoirs, in consideration of stratum dip direction, dip angle, and in-situ stress azimuth, has been built. Besides, this work established a calculation model for the stress around the perforation holes. In combination with the tensile failure criterion, a prediction model for the hydraulic fracture initiation pressure in the shale gas reservoirs is put forward. The error between the prediction result and the measured value for the shale gas reservoir in the southern Sichuan Province is only 3.5%. Specifically, effects of factors including elasticity modulus, Poisson's ratio, in-situ stress ratio, tensile strength, perforation angle (the angle between perforation direction and the maximum principal stress) of anisotropic formations on hydraulic fracture initiation pressure have been investigated. The perforation angle has the largest effect on the fracture initiation pressure, followed by the in-situ stress ratio, ratio of tensile strength to pore pressure, and the anisotropy ratio of elasticity moduli as the last. The effect of the anisotropy ratio of the Poisson's ratio on the fracture initiation pressure can be ignored. This study provides a reference for the hydraulic fracturing design in shale gas wells.

• Coupled systems mechanics
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• 제8권2호
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• pp.147-168
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• 2019

This work aims to simulate three-dimensional heavy oil flow in a reservoir with heater-wells. Mass, momentum and energy balances, as well as correlations for rock and fluid properties, are used to obtain non-linear partial differential equations for the fluid pressure and temperature, and for the rock temperature. Heat transfer is simulated using a two-equation model that is more appropriate when fluid and rock have very different thermal properties, and we also perform comparisons between one- and two-equation models. The governing equations are discretized using the Finite Volume Method. For the numerical solution, we apply a linearization and an operator splitting. As a consequence, three algebraic subsystems of linearized equations are solved using the Conjugate Gradient Method. The results obtained show the suitability of the numerical method and the technical feasibility of heating the reservoir with static equipment.

• 드라이브 ㆍ 컨트롤
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• 제18권2호
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• pp.32-37
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• 2021

The piston reservoir is mainly used in hydraulic blow-down system for aerospace engineering. The reservoir is heavy due to both hydraulic cylinder and piston in pressurization. The positive expulsion tank with rubber diaphragm has been mostly applied propellant and fuel tank at low pressure to satellites. To reduce weight, the reservoir that can be used at high pressure with rubber diaphragm was developed. In this research, the prediction of life-time for the rubber diaphragm was implemented through an accelerated life test, as a part of development of new reservoir. Also, the diaphragm was stored in an temperature chamber at the same condition as and operation with hydraulic oil. As a result, the life-time for a rubber diaphragm was successfully evaluated via Arrhenius law and Time-Temperature Superposition based on failure times over temperatures in the accelerated test.

• 한국석유지질학회지
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• 제14권1호
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• pp.12-20
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• 2008

캐나다 오일샌드는 사우디아라비아의 원유 부존량과 맞먹을 만큼 방대한 매장량을 자랑하고 있는 대표적인 비재래 원유이다. 오일샌드 저류층을 구성하는 퇴적층은 조수우세 퇴적환경에서 형성된 수로충진층으로 구성되어 있다. 조수퇴적층은 외부에서 작용하는 에너지의 상호작용 결과 공간적으로 복잡하고 불균질한 물성을 가지는 것이 특징적이다. 오일샌드의 성공적인 개발을 위해서는 저류층내 물성의 공간적인 분포에 대한 심도있는 이해를 기반으로 하는 공법이 적용되어야 한다. 오일샌드 저류층의 특성화를 위해 사용되는 지질모델은 고기와 현생의 유사퇴적환경에 대한 비교연구를 기반으로 구축되며, 특히 현생 유사퇴적환경 연구는 저류층의 형성과정과 저류층 물성의 불균질성을 제어하는 외부 기구에 대한 정보를 제공하므로 정교한 지질모델 구축에 필수적인 요소로 인식되고 있다. 한국 서해안 조수우세퇴적환경은 캐나다 오일샌드 저류층이 형성된 퇴적환경과 유사한 것으로 판단되며, 이암파편층 분포, 퇴적상 및 층서 아키텍쳐 등과 같은 오일샌드 저류층 특성화에 필수적인 개념의 정립에 중요한 단서를 제공하는 것으로 평가받고 있어 그 중요성이 최근 큰 주목을 받고 있다.

• 한국기계가공학회지
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• 제19권8호
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• pp.110-116
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• 2020

Aircraft hydraulic oil reservoirs made with aluminum 7075 have an anodized coating to enable airtightness and corrosion resistance. To maintain a stable oil pressure, the internal surface roughness of the reservoir should be less than approximately 0.2 ㎛. To this end, precision polishing must be performed. However, ensuring the processing quality is challenging, as most polishing operations are performed manually, owing to which, the inner surface roughness is not uniform, and the product quality is irregular. Therefore, we developed a special superfinishing machine to realize the efficient inner polishing of an aircraft hydraulic oil reservoir, by using an abrasive film to improve the process throughput and uniformity. In the experiment involving the superfinishing of an anodized aluminum 7075 cylinder specimen by using the proposed machine, a higher surface roughness than that achieved in the repetitive manual polishing process could be realized.