주요 논문
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Article
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인용수 1
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2026Assessment of sealing capacity of caprock candidate formations for each borehole in the South Sea Continental Shelf
Haeyong Min, Chanwoo Lee, Dae Sung Lee
IF 0.5 (2026)
Journal of the geological society of Korea
남해대륙붕 4개 광구의 6개 시추공에서 확보된 덮개암 시추암편을 대상으로 수은주입 모세관압(MICP) 시험을 수행하여 공극 구조 및 모세관 특성에 기반한 덮개암 기밀성을 정량적으로 평가하였다. 시추공 자료와 암상 정보를 토대로 덮개암 대상 구간을 선정하고 대표 심도에서 시료를 확보한 뒤, 공극 크기 분포, 공극률, 투과도, 공극진입압력, 유동압력, 돌파압력 등을 산정하였다. 또한 CO₂-염수 및 석유-염수 계에 대한 접촉각과 계면장력을 적용하여 모세관압에 상응하는 허용 가능 CO₂ 및 석유 기둥 높이를 계산하고, 자유수면-수포화도 관계를 이용해 시추공별 기밀성을 비교하였다. 분석 결과, 모든 시료에서 1 μm 이하의 나노 공극이 총 공극 부피를 지배하였으나, 공극 크기 분포와 나노·마이크로 공극의 상대적 비율은 시추공별로 크게 달라 이질성이 확인되었다. 공극진입압력과 유동압력은 0.2~36 MPa 범위에 분포하였고, 돌파압력은 약 75~283 MPa로 나타나 시료별 모세관 차단 능력의 편차가 컸다. 특히 G-1과 J5-4 시료는 283 MPa로 가장 높은 돌파압력과 최대 허용 CO₂ 기둥 높이인 6,012 m를 보여 우수한 기밀성을 나타낸 반면, J1-1 시료는 75 MPa로 낮은 돌파압력과 최소 CO₂ 기둥 높이인 1,586 m로 기밀성 취약 구간으로 평가되었다. CO₂-염수 계에서의 최대 허용 CO₂ 기둥 높이는 약 1,586~6,012 m 수준, 석유-염수 계에서의 허용 가능 석유 기둥 높이는 약 2,157~8,175 m 수준으로 산정되었다. 전반적으로 남해대륙붕 덮개암은 CO₂ 저장에 적합한 기밀성을 보이나, 시추공별 공극 구조 및 모세관 특성의 공간적 이질성이 커서 CO₂ 저장소 설계 시 세분화된 덮개암 평가가 요구된다.
https://doi.org/10.14770/jgsk.2026.006
Caprock
Borehole
Continental shelf
Outcrop
2
Article
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인용수 4
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2021Directional Hydraulic Characteristics of Reservoir Rocks for CO2 Geological Storage in the Pohang Basin, Southeast Korea
Junhyung Choi, Kyungbook Lee, Young Jae Shinn, Seil Ki, Dae Sung Lee
IF 3.252 (2021)
Energies
본 연구는 한국 동남부의 잠재적 CO2 저장 부지에 대한 지질 저류층 특성 규명을 위해 해역 시추공(offshore borehole)에서 코어 샘플링을 수행하였다. 그 결과, 약 739 m 및 약 779 m에서 두 개의 유망한 지질 형성이 잠재적 CO2 저장 저류층으로 확인되었다. 코어 플러그로부터 얻은 투수율(permeabilities)의 방향성(directional) 측정에 근거하여 주입 효율과 CO2 이동을 평가하였다. 방향성 수송 특성은 휴대용 프로브 투수율계(portable probe permeameter)와 서로 다른 현장 구속 압력(in situ confining pressures)을 적용할 수 있는 압력 셀(pressure cell) 두 가지를 사용하여 규명하였다. 투수율(permeability)을 결정하기 위해 정상상태(steady state) 및 비정상상태(unsteady state) 측정을 모두 사용하였으며, 이는 특정 시료의 예상 투수율 범위에 따라 적합한 방법을 선택하였다. 이러한 예상 범위는 휴대용 프로브 투수율계(PPP)로 획득한 신속 선별(rapid screening) 측정에 기반하였다. 전형적인 CO2 주입 지점의 예상 성능은 측정된 방향성 수리학적 특성을 바탕으로, CO2 플룸(plume) 이동 경로를 CO2가 상부 지층을 통과하는 수송을 포함하여 유동 모델링(flow modeling)함으로써 평가하였다. 이러한 분석 결과, 739 m 깊이에서의 주입 효율이 779 m 깊이에서의 효율보다 2배 높은 것으로 나타났다. 잠재적 CO2 지질 저장 부지의 방향성 투수율에 대한 상관관계 및 분포는 CO2 저장 용량, 주입성(injectivity), 그리고 누출 위험(leakage risk) 평가에 활용될 수 있다.
https://doi.org/10.3390/en14082211
Permeameter
Borehole
Geology
Permeability (electromagnetism)
Plume
Petroleum engineering
Submarine pipeline
Hydraulic conductivity
Structural basin
Soil science