지반압밀 음향실험 및 간극수압 예측모델 구축 - 잉충분지를 예로 들어

Dec 30, 2023

Scientific Reports 13권, 기사 번호: 1885(2023) 이 기사 인용

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남중국해 잉충분지(Yingqiong Basin)에 적합한 간극수압 예측모델을 구축한다. 노심압밀과정을 모사하기 위한 새로운 실험실 시험방법을 설계하였고, 지반압밀에 대한 음향실험을 수행하여 다양한 매개변수를 분석하고 대상블록에 적합한 이상 간극수압 예측모델을 구축하였다. 먼저, 잉충분지의 비정상 고기압 ​​원인을 분석, 규명하고, 지층 적재 및 하역에 대한 시뮬레이션 실험을 수행한다. 토양 강화, 실험 장비 및 실험 계획이 설계됩니다. 여러 세트의 실험을 수행하여 실험 중 다양한 매개변수의 변화를 분석 및 요약하고 이 분야에 적합한 간극압 예측 모델을 표준화 및 확립했으며 이 지역의 일부 유정에서 적용 검증 및 평가를 수행했습니다. 결과는 예측 모델이 정확하고 적용 가능하다는 것을 보여주며, 지반 압밀 실험 방법으로 간극압을 예측할 수 있어 예측 정확도가 기존 예측 모델보다 약간 더 우수함을 보여줍니다. 본 연구에서는 실행 가능한 지반압밀 음향실험 방법을 이용하여 엄격한 핵심암이 없는 암석역학 실험과 간극수압 예측모델을 확립할 수 있다. 실험은 이 방법의 타당성을 입증했으며 로딩 메커니즘과 언로딩 메커니즘 예측 모델을 포함한 두 가지 예측 모델을 얻었습니다.

천연자원부의 석유 및 가스 자원 평가에 따르면 잉거하이(Yinggehai) 및 충둥난(Qiongdongnan) 유역은 해양 자원의 80% 이상을 차지하며1, 범람 및 순환 상실2의 특성이 뛰어납니다. 러둥(Ledong) 및 야청(Yacheng) 가스전은 남중국해 서부 유전의 중요한 석유 및 가스 자원 광구로 풍부한 석유 및 가스 자원을 보유하고 있지만 수로 모래 개발로 인해 지질 조건이 복잡합니다3. 고온, 고압의 유정은 밀도창이 좁고, 넘침, 누수 등의 복잡한 상황이 자주 발생합니다. 예를 들어 잉치옹 분지의 한 블록에 있는 고온 고압 탐사정 9개를 예로 들면, 우물 제어 조건이 복잡한 이 우물은 모두 범람하고 그 중 6개는 순환을 잃습니다. 작동 밀도 창은 0.11 미만이며 일부 유정에는 음수 창이 있습니다. 세 개의 유정을 밀봉하기 위해 시추를 하는 동안 시추 작업이 강제로 중단되었습니다.

비정상적으로 높은 압력의 원인은 지질학적, 물리적, 지구화학적, 역학적 요인 등 다양합니다. 특정 블록의 비정상적으로 높은 압력의 경우 이러한 비정상적으로 높은 압력의 원인은 일반적으로 특정 요인에 의해 지배되고 다른 요인에 의해 보완됩니다4. 비정상적으로 높은 압력이 형성되는 메커니즘에는 여러 가지가 있지만5,6 탄화수소 생성과 압축 부족은 항상 비정상적으로 높은 압력7에 대한 가장 일반적인 메커니즘이었습니다. 탄화수소 발생은 기공수적의 변화로 인한 비정상적으로 높은 압력에 속하며, 과밀화는 암석의 기공부피의 변화로 인한 비정상적으로 높은 압력에 속합니다.

Eaton 방법8, 하중 메커니즘(과소 압축)에 대한 등가 깊이 방법9, 하역 메커니즘에 대한 Bowers 방법10,11과 같은 다양한 메커니즘에 의해 형성된 비정상적으로 높은 압력에 대한 다양한 계산 모델이 있습니다. 국내외 압력시험 연구 분야에서는 어느 정도 진전이 있었지만, 위의 연구 결과는 잉충분지 고온·고압 유정의 형성압력 예측에는 적합하지 않으며, 압력 계산 방법은 큰 오류. 잉충분지의 지층압력 계산모델에 대한 연구 수행이 시급하다.