균열 및 공동의 벡터화를 통한 탄산염 저류층 특성화

Abstract

이 연구는 균열 및 공동(vug)의 분포 특성을 매개변수화(parameterization)하여 교정함으로써 탄산염 저류층의 지질학적 특성을 보전할 수 있는 특성화 기법을 제안하였다. 모암에 비해 유체투과율이 큰 균열과 공동은 그 분포가 매우 불규칙하여 다수의 등가 모델(앙상블)을 활용한 통계적인 분석이 필수적이다. 그러나 격자에 할당된 특성 값을 교정하는 기존의 특성화 기법인 앙상블칼만필터(EnKF)는 물성 값을 직접 교정하기 때문에 암상 별 물성과 공간적 분포특성 등 저류층의 지질학적 정보를 보존할 수 없다. 또한 저류층 모델들에 입력된 초기 설정 값에 민감하여 입력 자료가 방대한 현장 저류층에 적용하기 어려웠다. 본 연구에서는 이러한 문제점들을 극복하기 위해 저류층에 가상의 노드 시스템을 중첩하여 균열과 공동의 변수 값을 각 노드마다 할당하는 기법을 제안하였다. 생성한 초기 모델들의 균열 및 공동의 특성을 교정하고 격자 별 유체투과율을 재 계산함으로써 균열 탄산염 저류층의 복합적인 물성 분포 정보를 보전할 수 있다. 또한, 저류층 모델을 교정하기 위한 자료의 양을 감소시켜 전체 격자의 물성 값을 교정하는 EnKF의 문제점을 극복하였다. 제안한 기법을 가상의 균열-공동 탄산염 저류층에 적용하여 상기 필드의 지질학적 정보가 반영된 특성화를 수행하였다. 특히 초기 모델들의 불확실성이 커 기존의 EnKF를 적용할 수 없는 경우에, 제안한 기법을 반복함으로써 균열과 공동의 분포를 보다 효과적으로 교정할 수 있었다. 또한 제안한 기법으로 교정한 모델에 대해 EnKF로 유정 인근의 유체투과율 값을 조정하면 생산량 매칭 결과를 개선할 수 있음을 확인하였다. 따라서 제안한 방법은 지질학적 이방성이 매우 큰 균열-공동 탄산염 저류층에서 균열과 공동의 특성을 개별적으로 반영하여 보다 구체적이고 현실적인 특성화가 가능하다. 이를 통해 현장 저류층과 더욱 복합적인 암상(multi-facies)을 갖는 저류층의 특성화에 의사결정의 도구로써 유용하게 활용할 수 있을 것으로 기대된다.