앙상블칼만필터를 이용한 대수층 동반 채널가스저류층 특성화 및 불확실성 평가

Abstract

저류층 특성화는 주어진 정보들을 통합하여 신뢰할 수 있는 저류층모델들을 만드는 과정이다. 특성화의 최적화 기법 중 하나인 앙상블칼만필터(ensemble Kalman filter, EnKF)는 많은 장점을 가졌으나 이산적인 격자시스템에서 채널 패턴과 연결성 같은 특성을 유지하기 어렵다. 특히 대수층 동반 채널저류층에서는 큰 불확실성 때문에 EnKF 적용 시 안정된 히스토리매칭 결과를 얻기 힘들다. 본 연구에서는 대수층 동반 채널가스저류층에 알맞은 특성화를 위해 초기 앙상블디자인 기법, 이산코사인변환법, 암상비율보존법을 EnKF와 통합하여 제시한다. 초기 앙상블디자인 기법은 참조모델의 물 생산거동을 잘 예측하는 초기모델들을 선별하고 그 평균필드의 상·하위 5% 유체투과율 중에서 격자를 추출하여 추가 정적자료로 사용한다. 이 기법은 저류층의 제한된 지질정보로부터 신뢰할 수 있는 초기 앙상블을 제공하므로 결과적으로 안정된 특성화 결과를 얻게 한다. 이산코사인변환법은 핵심경향을 추출하여 전반적인 채널패턴을 파악하게 하고 암상비율보존법을 통해 채널연결성을 확보한다. 제안방법을 대수층의 유무, 저류층 규모의 차이, 2차원과 3차원 네 개의 케이스에 적용하였다. 제안방법은 불확실성이 높거나 교정해야 할 인자가 많은 경우에도 채널 연결성과 패턴을 보존하며 적절한 대수층인자 평가를 통해 성공적인 히스토리매칭 결과를 제시한다. 따라서 제안방법은 저류층 운영 중에 필요한 합리적 의사결정에 도움을 줄 수 있다.