다양한 시추문제 모델링을 위한 웹 기반 시추 시뮬레이션 시스템

Abstract

효율적인 시추를 위해서는 시추과정에서 발생하는 여러 시추문제를 신속히 감지하고 해결하여 비생산시간을 최소화해야 한다. 본 연구에서는 가스킥, 암편축적, 파이프고착, 이수손실을 모델링하였고 사용자의 접근성을 개선한 웹 기반 시추 시뮬레이션 시스템을 개발하였다. 온도, 압력, 조성에 따라 유성이수의 밀도가 변화하므로 이를 고려하여 유정제어를 모델링하였다. 유성이수를 사용할 때. 가스용해로 인해 킥의 지상도달시간이 지연되며 기포점압력 이상에서는 압력보다 온도가 킥부피에 더 큰 영향을 미친다. 시추공 내 고온으로 인해 이수밀도가 감소하므로 시추공저압력을 일정하게 유지하기 위해서는 더 높은 초크압력이 필요하다. 굴진율변화, 암편 침강속도와 이수속도분포를 고려하여 암편축적을 모델링하였다. 시추공경사각이 증가할수록 유효이수속도 감소로 인해 암편제거효율이 저하된다. 현장자료를 이용하여 파이프고착을 모델링하였고, Darcy 방정식을 이용해 지층조건에 따른 이수손실을 고려하였다. 위에서 제안된 모델들을 이용하여 시추위치, 궤도 등 다양한 시추조건에서의 시추현상을 분석할 수 있는 웹 기반 시추 시뮬레이션 시스템을 개발하였다. 본 시스템은 사용자 친화적이며 시추문제 분석 및 교육·훈련용 소프트웨어로 활용될 수 있다.