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NTIS 바로가기한국전산유체공학회지 = Journal of computational fluids engineering, v.21 no.4 = no.75, 2016년, pp.19 - 27
신창훈 (한국가스공사 가스기술연구원) , 박원규 (부산대학교 기계공학부)
The flow analyses through a porous hydraulic fractures is among the most important tasks in recently developed shale reservoirs but is rendered difficult by non-Darcy effects and geometric changes in the hydraulic fractures during production. In this study, several Computational Fluid Dynamics(CFD) ...
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핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
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다공질 유동특성을 지배하는 특성변수에는 무엇이 있는가? | 결과적으로, 수압파쇄 균열유동의 적절한 해석을 위해서는 다공질 유동특성을 지배하는 특성변수(수력직경, 마찰계수, 레이놀즈 수 등)를 적절히 정의하고 균열의 닫힘에 따른 특성변수의 변화 양상을 면밀히 검토할 필요가 있다. 궁극적으로 이는, 수압파쇄 균열을 비롯한 다양한 다공성 매질의 투과도와 같은 유동특성을 규명하는데 주요하게 활용될 수 있다. | |
수압파쇄 균열유동의 적절한 해석을 위해 균열닫힘에 따른 기하학적 변화와 유동특성 변화를 모두 고려하여야 하는 이유는 무엇인가? | 이에, 수압파쇄 균열의 기하학적 변화와 생산정 주변의 높은 압력구배에 따른 Non-Darcy 효과를 고려할 수 있는 새로운 투과도 산정방법의 도출이 매우 절실하다[2]. 다시 말해, 셰일가스의 생산에 따른 내부유체 압력의 저하에 따라 균열의 높이는 물론 폭과 길이가 지속적으로 변화한다. 이와 더불어, 상대적으로 큰 수압파쇄 균열의 제원과 생산정 주변의 높은 압력구배에 따라 생산 초기에는 난류유동을 특성을 보이나 유체압력 감소에 따른 균열 닫힘으로 유동은 층류로 천이된다. 따라서 수압파쇄 균열유동의 적절한 해석을 위해서는 균열닫힘에 따른 기하학적 변화와 유동특성 변화를 모두 고려하여야 한다. | |
수압파쇄 균열에서 파쇄균열을 통과하는 유량이 큰 이유는 무엇인가? | 셰일저류층 내 수압파쇄 균열의 투과도는 광구의 생산성 분석이라는 측면에서 매우 중요하다. 수압파쇄 균열은 기하학적 제원이 크고, 높은 압력구배를 받는 까닭에 파쇄균열을 통과하는 유량도 상대적으로 크다[1]. 또한 생산기간 동안의 지층응력의 변화에 따른 균열의 기하학적 조건 변화에 따라 투과도는 지속적으로 변화하게 된다. |
2016, Shin, C.H. and Park, W.G., "A DNS simulation study for examining the tortuosity effects on the definition of hydraulic diameter and friction factor of a porous medium," Proc. of KSCFE Spring Conference, pp.37-38.
2010, Cipolla, C.L., Williams, M.J., Weng, X., Mack, M. and Maxwell, S., "Hydraulic fracture monitoring to reservoir simulation: maximizing value," SPE ATCE 2010, SPE 133877.
1975, Bear, J., Dynamics of fluids in porous media, American Elservier Pub. Inc., pp.27-194.
1994, Nelson, P.H., "Permeability-porosity relationships in sedi-mentary rocks," The Log Analyst 35(3), pp.38-62.
1927, Kozeny, J., "Ueber kapillare leitung des wassers im boden," Sitzungsberichte der Akademie der Wissenschaften in Wien, 136, pp.271-306.
2001, White, F.M., Fluid dynamics, 4th Ed., McGraw-Hill., pp.325-404.
1938, Carman, P.C., "The determination of the specific surface of powders," Trans. of J. Soc. Chem. Ind., 57(225), pp.225-234.
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