최근 인공송신원 전자탐사 분야에서 시추공 케이싱의 영향에 대한 연구가 큰 주목을 받고 있다. 이 연구에서는 케이싱을 전기 쌍극자 송신원의 집합으로 근사하는 방법에 기초하여 시추공 케이싱을 고려한 전자탐사 모델링알고리듬을 개발하고 그 타당성을 검증하였다. 개발된 알고리듬을 이용해 시추공 케이싱이 측정되는 전자기반응에 미치는 영향을 확인하기 위해, 지열 저류층을 모사하는 합성모델을 구성하였으며 이를 통해 케이싱으로 인한 전자기반응의 변화 양상을 확인하였다. 시추공 케이싱에 의한 전자기반응의 변화는 케이싱 주변부에서 지배적으로 나타나며 송신원이 케이싱에 가까워짐에 따라 크게 나타나는 것이 확인되었다. 또한, 청수의 주입으로 인한 파쇄영역 형성에 따른 반응 분석을 통해, 송신원과 케이싱이 충분히 멀 때에는 주입 후의 자료를 케이싱에 대한 고려 없이 역산하여 파쇄영역을 영상화할 수 있다고 판단하였다. 하지만 송신원과 케이싱이 가까울 때에는 시추공 케이싱에 의한 영향이 커지므로 이러한 접근이 불가능 하지만 이 경우에는 주입 전과 후의 자료의 차이를 이용하면 케이싱을 고려하지 않는 해석이 가능함을 보여주었다. 이러한 다양한 연구는 모니터링 환경에 대한 정밀한 분석이 선행될 때 가능하며, 이 연구에서 소개된 접근법 및 알고리듬이 이러한 분석을 수행하는 데에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.
최근 인공송신원 전자탐사 분야에서 시추공 케이싱의 영향에 대한 연구가 큰 주목을 받고 있다. 이 연구에서는 케이싱을 전기 쌍극자 송신원의 집합으로 근사하는 방법에 기초하여 시추공 케이싱을 고려한 전자탐사 모델링 알고리듬을 개발하고 그 타당성을 검증하였다. 개발된 알고리듬을 이용해 시추공 케이싱이 측정되는 전자기반응에 미치는 영향을 확인하기 위해, 지열 저류층을 모사하는 합성모델을 구성하였으며 이를 통해 케이싱으로 인한 전자기반응의 변화 양상을 확인하였다. 시추공 케이싱에 의한 전자기반응의 변화는 케이싱 주변부에서 지배적으로 나타나며 송신원이 케이싱에 가까워짐에 따라 크게 나타나는 것이 확인되었다. 또한, 청수의 주입으로 인한 파쇄영역 형성에 따른 반응 분석을 통해, 송신원과 케이싱이 충분히 멀 때에는 주입 후의 자료를 케이싱에 대한 고려 없이 역산하여 파쇄영역을 영상화할 수 있다고 판단하였다. 하지만 송신원과 케이싱이 가까울 때에는 시추공 케이싱에 의한 영향이 커지므로 이러한 접근이 불가능 하지만 이 경우에는 주입 전과 후의 자료의 차이를 이용하면 케이싱을 고려하지 않는 해석이 가능함을 보여주었다. 이러한 다양한 연구는 모니터링 환경에 대한 정밀한 분석이 선행될 때 가능하며, 이 연구에서 소개된 접근법 및 알고리듬이 이러한 분석을 수행하는 데에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.
Recently, steel casing became an interesting issue when applying controlled-source electromagnetic (EM) method to various fields because effects of steel casing on EM responses are not negligible. This study employed an approach that approximates the steel casing as a series of electric dipole sourc...
Recently, steel casing became an interesting issue when applying controlled-source electromagnetic (EM) method to various fields because effects of steel casing on EM responses are not negligible. This study employed an approach that approximates the steel casing as a series of electric dipole sources in order to develop the numerical algorithm for the efficient simulation of EM responses in the presence of steel casing. After verifying the validity of the developed algorithm, we analyze effects of steel casing on EM responses with the synthetic model simulating geothermal reservoir environment. The analysis showed that the effects of steel casing on EM responses are localized near the casing and increase as the transmitter becomes close to the casing. In addition, through the analysis on the EM responses by the injection of clean water, we confirm that the effects of casing are negligible when interpreting the after-injection data acquired using the transmitter located far enough from the casing. Considering the difference in EM responses between before and after injection in inversion, the effects of the casing can be neglected although after-injection data shows considerable difference due to the close distance between the transmitter and casing. To investigate this kind steel casing effect, the precise analysis on EM responses should be preceded. The algorithm introduced in this study will contribute to the reliable calculations of EM responses distorted by the conductive steel casing.
Recently, steel casing became an interesting issue when applying controlled-source electromagnetic (EM) method to various fields because effects of steel casing on EM responses are not negligible. This study employed an approach that approximates the steel casing as a series of electric dipole sources in order to develop the numerical algorithm for the efficient simulation of EM responses in the presence of steel casing. After verifying the validity of the developed algorithm, we analyze effects of steel casing on EM responses with the synthetic model simulating geothermal reservoir environment. The analysis showed that the effects of steel casing on EM responses are localized near the casing and increase as the transmitter becomes close to the casing. In addition, through the analysis on the EM responses by the injection of clean water, we confirm that the effects of casing are negligible when interpreting the after-injection data acquired using the transmitter located far enough from the casing. Considering the difference in EM responses between before and after injection in inversion, the effects of the casing can be neglected although after-injection data shows considerable difference due to the close distance between the transmitter and casing. To investigate this kind steel casing effect, the precise analysis on EM responses should be preceded. The algorithm introduced in this study will contribute to the reliable calculations of EM responses distorted by the conductive steel casing.
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문제 정의
또한, 개발된 알고리듬을 사용하여 시추공 케이싱이 전자기반응에 미치는 영향을 확인하고자 하였으며, 이를 위해 지열 저류층을 모사한 합성모델을 구성하여 시추공 케이싱이 존재하는 환경에서의 전자기반응을 분석하였다. 그리고 수압파쇄를 위해 청수를 주입함에 따른 전자기반응의 변화 양상 분석을 통해 모니터링 환경에서 시추공 케이싱이 전자탐사 자료의 획득과 해석에 미치는 영향에 대해 고찰해 보았다.
이 연구에서는 주변 매질에 비해 높은 전기전도도와 작은 크기로 인해 수치모델링에서 많은 문제를 야기할 수 있는 시추공 케이싱을 고려할 수 있는 접근법을 소개하였고, 이를 바탕으로 개발된 알고리듬을 사용하여 케이싱이 존재하는 환경에서의 전자탐사 반응을 계산하고 분석하였다. 먼저 사용된 알고리듬은 케이싱을 균질한 수직 전류 밀도를 가지는 전기 쌍극자 송신원의 조합으로 대체하여 케이싱에 의한 효과를 모사하므로 유한차분법, 유한요소법 등과 같은 방법을 통해 직접적으로 케이싱을 고려하는 접근법보다 전자기장 계산 시에 효율적이고 빠르다는 장점이 있다.
지금까지 케이싱의 유무에 따른 지하 매질내의 전체적인 전기장의 변화를 살펴보았고, 다음으로 케이싱이 없는 모니터링 시추공에서 측정한 자기장에 대한 고찰을 통해 주입이 이루어지는 시추공에 존재하는 케이싱의 영향에 대해 알아보고자 한다. 이를 위해 주입 시추공으로부터 수평적으로 300 m 떨어진 위치(300 m, 0 m, 0 m)에 섬유유리 케이싱으로 구성된 모니터링 시추공을 가정하였고, 상업용 센서를 사용할 시 센서의 민감도가 약 8·10-8 A/m로 나타나므로(Schlumberger, 2008) 그이하를 센서의 잡음으로 설정하였다.
가설 설정
m)에 섬유유리 케이싱으로 구성된 모니터링 시추공을 가정하였고, 상업용 센서를 사용할 시 센서의 민감도가 약 8·10-8 A/m로 나타나므로(Schlumberger, 2008) 그이하를 센서의 잡음으로 설정하였다.
상부퇴적암과 기반암의 전기비저항은 각각 100, 1000 ohm·m이고, 청수 주입으로 인해 형성된 파쇄영역의 전기비저항은 200 ohm·m를 가정하였다.
상부퇴적암과 기반암의 전기비저항은 각각 100, 1000 ohm·m이고, 청수 주입으로 인해 형성된 파쇄영역의 전기비저항은 200 ohm·m를 가정하였다. 시추공 케이싱의 경우 지표에서부터 지하 1100 m까지 연장되어 있으며, 지표부터 900 m까지는 탄소강 재질을 가정하여 전기전도도를 107 S/m로 설정하였고, 900~ 1100 m는 주입이 되는 구간으로서 섬유유리 재질을 가정하여 실제 수치모델링에서는 케이싱이 없는 것으로 설정하였다. 이는 케이싱을 수직 전류 밀도만을 가지는 부분들의 집합으로 근사하는 알고리듬의 특성상 케이싱으로부터 매우 가까운 위치(주파수에 따라 달라지지만 약 수십 미터 이내)에서는 근사의 오차로 인해 전기장이 정확히 계산되지 못하기 때문이다.
제안 방법
바다와 지층의 전기전도도는 각각 3 S/m와1 S/m이고, 바다의 두께는 200 m이며, 케이싱의 길이는 500 m이다. 다만, COMSOL Multiphysics를 사용할 때의 수치계산 한계로 인해 케이싱의 실제적인 외경과 내경을 고려하는 대신, 반경 1 m의 꽉 찬 원통으로 케이싱을 근사하였고 원통의 단면적이 실제 케이싱의 경우에 비해 커짐에 따라 전기전도도는 18,000 S/m로 감소시켜 사용하였다. 수평 전기 쌍극자 송신원 (Jx)은 해저면으로부터 20 m 상부에, 그리고 수평적으로는 케이싱의 중심으로부터 왼쪽으로 500 m 떨어진 곳에 위치하였으며, 송신주파수는 20 Hz이다.
다만, 실제 현장에 설치된 시추공 케이싱을 보다 정확히 반영하기 위해서는 심도마다 달라지는 케이싱의 두께, 부식에 따른 전기비저항의 변화 등에 대한 추가적인 고려가 필요할 것으로 판단된다. 다음으로 지열 저류 층을 모사하는 합성모델을 구성하여 케이싱의 효과를 분석해 보았다. 케이싱이 존재할 경우, 존재하지 않았을 때와 비교하여 케이싱 주변에서 전기장의 변화가 나타나는 것을 확인하였고, 이러한 변화는 송신원과 케이싱이 가까워짐에 따라 크게 나타나며, 주파수가 증가함에 따라 감쇠 정도가 더 커지는 것을 알 수 있었다.
이 연구에서는 시추공 케이싱을 수직 전기 쌍극자 송신원의 집합으로 근사하는 접근법을 소개하고, 이를 바탕으로 개발된 알고리듬을 상용 소프트웨어의 결과와 비교하여 검증하였다. 또한, 개발된 알고리듬을 사용하여 시추공 케이싱이 전자기반응에 미치는 영향을 확인하고자 하였으며, 이를 위해 지열 저류층을 모사한 합성모델을 구성하여 시추공 케이싱이 존재하는 환경에서의 전자기반응을 분석하였다. 그리고 수압파쇄를 위해 청수를 주입함에 따른 전자기반응의 변화 양상 분석을 통해 모니터링 환경에서 시추공 케이싱이 전자탐사 자료의 획득과 해석에 미치는 영향에 대해 고찰해 보았다.
이를 위해 주입 시추공으로부터 수평적으로 300 m 떨어진 위치(300 m, 0 m, 0 m)에 섬유유리 케이싱으로 구성된 모니터링 시추공을 가정하였고, 상업용 센서를 사용할 시 센서의 민감도가 약 8·10-8 A/m로 나타나므로(Schlumberger, 2008) 그이하를 센서의 잡음으로 설정하였다. 또한, 전기 쌍극자 송신원의 모멘트는 1000 Am로 설정하여 수치실험을 수행하였다. Fig.
또한, 케이싱과 송신원과의 거리에 따른 케이싱의 영향을 알아보기 위해 케이싱의 중심 위치(0 m, 0 m, 0 m)를 기준으로, 송신원의 위치를 각각 (−1500 m, 0 m, 0 m), (−1000 m, 0 m, 0 m), (−100 m, 0 m, 0 m)로 설정하였다.
먼저, 시추공 케이싱에 의한 전기장의 변화를 알아보기 위해 파쇄가 수행되기 전인 모델에 대해 모델링을 수행하였고, 1Hz 송신원에 대한 x방향 전기장의 xz− 평면을 Fig. 7에 나타내었다.
, 2017)을 사용하였다. 이 알고리듬은 시추공 케이싱을 수직 전기 쌍극자 송신원의 집합으로 대체하여 이 송신원들의 전류 분포를 결정한 후 케이싱에 의한 전기장을 계산하고 이를 송신원에 의한 전기장과 합하여 이차장 정식화로 표현된 지배방정식의 일차장을 구성함으로써 케이싱을 포함한 3차원 모델에 대한 전자기장을 계산한다. 이에 대한 자세한 설명은 다음과 같다.
이 연구에서는 시추공 케이싱을 수직 전기 쌍극자 송신원의 집합으로 근사하는 접근법을 소개하고, 이를 바탕으로 개발된 알고리듬을 상용 소프트웨어의 결과와 비교하여 검증하였다. 또한, 개발된 알고리듬을 사용하여 시추공 케이싱이 전자기반응에 미치는 영향을 확인하고자 하였으며, 이를 위해 지열 저류층을 모사한 합성모델을 구성하여 시추공 케이싱이 존재하는 환경에서의 전자기반응을 분석하였다.
또한, 케이싱과 송신원과의 거리에 따른 케이싱의 영향을 알아보기 위해 케이싱의 중심 위치(0 m, 0 m, 0 m)를 기준으로, 송신원의 위치를 각각 (−1500 m, 0 m, 0 m), (−1000 m, 0 m, 0 m), (−100 m, 0 m, 0 m)로 설정하였다. 파쇄가 일어나는 심도를 고려하여 송신원의 주파수는 1 Hz와 50 Hz로 설정하였으며, 1 Am의 수평 전기 쌍극자를 사용하여 수치실험을 수행하였다.
대상 데이터
시추공 케이싱의 효과를 분석하기 위해 Fig. 6과 같은 지열저류층을 모사하는 합성모델을 구성하였다. Figs.
데이터처리
사용된 알고리듬의 검증을 위하여 Fig. 4와 같은 수평 2층구조 모델을 구성하여 상용 소프트웨어인 COMSOL Multiphysics 와 비교해보았다. 바다와 지층의 전기전도도는 각각 3 S/m와1 S/m이고, 바다의 두께는 200 m이며, 케이싱의 길이는 500 m이다.
이론/모형
위와 같은 행렬 A의 구성을 위해서는 정밀한 수치적분이 필요하며, 이를 위해 수치필터보다 정확도가 높은 Gaussian quadrature (Chave, 1983) 적분법을 이용하였다.
이 연구에서는 시추공 케이싱의 효과를 고려하기 위해 Tang et al. (2015)에 의해 발표된 방법을 바탕으로 개발된 전자탐사 수치모델링 알고리듬(Oh et al., 2017)을 사용하였다. 이 알고리듬은 시추공 케이싱을 수직 전기 쌍극자 송신원의 집합으로 대체하여 이 송신원들의 전류 분포를 결정한 후 케이싱에 의한 전기장을 계산하고 이를 송신원에 의한 전기장과 합하여 이차장 정식화로 표현된 지배방정식의 일차장을 구성함으로써 케이싱을 포함한 3차원 모델에 대한 전자기장을 계산한다.
성능/효과
케이싱으로 인한 전기장의 차이(Figs. 7(c, f, i))에서그 효과를 명확히 확인할 수 있으며, 송신원과 케이싱이 가까워짐에 따라 그 효과가 크고 광역적으로 나타나는 것을 확인할 수 있다. Fig.
또한, 모니터링 시추공에서의 자기장 분석을 통해 송신원이 멀리 떨어진 경우에는 케이싱에 대한 고려 없이 주입 후의 자료만을 이용해 파쇄영역에 대한 영상화가 가능하다는 것을 알았으며, 송신원이 가까워짐에 따라 케이싱의 영향이 커지므로 이러한 경우에는 케이싱을 고려하여야만 파쇄영역에 대한 타당한 해석이 가능하다고 판단하였다. 그러나, 모니터링 상황에서 주입 전과 후의 자료의 차이를 사용한다면 케이싱을 고려하지 않고도 파쇄영역의 영상화가 가능할 수 있다는 점을 예측할 수 있었다. 다만, 이러한 예측은 모니터링 환경에서의 송신원과 케이싱, 수신기의 위치관계, 사용되는 송신원의 주파수와 쌍극자 모멘트, 센서의 민감도 등에 따라 달라질 수 있으므로, 이 연구에서 사용된 수치모델링 알고리듬과 같은 프로그램을 사용하여 시추공 케이싱이 존재할 때의 환경에 대한 수치모델링 및 결과 분석이 선행되어야 할 것으로 판단된다.
7)와 비교하였을 때 전기장이 보다 빠르게 감쇠하는 양상을 나타내고 있으나 전체적으로 유사한 양상을 보인다. 따라서, 광대역 주파수를 사용하지 않는 경우에는 케이싱의 유무에 따른 전기장의 변화는 송 신원의 주파수보다는 케이싱과 송신원의 거리에 더 민감한 것으로 보이며, 앞으로의 결과에서는 1 Hz 송신원에 대한 결과만을 나타내었다.
케이싱이 존재할 경우, 존재하지 않았을 때와 비교하여 케이싱 주변에서 전기장의 변화가 나타나는 것을 확인하였고, 이러한 변화는 송신원과 케이싱이 가까워짐에 따라 크게 나타나며, 주파수가 증가함에 따라 감쇠 정도가 더 커지는 것을 알 수 있었다. 또한, 모니터링 시추공에서의 자기장 분석을 통해 송신원이 멀리 떨어진 경우에는 케이싱에 대한 고려 없이 주입 후의 자료만을 이용해 파쇄영역에 대한 영상화가 가능하다는 것을 알았으며, 송신원이 가까워짐에 따라 케이싱의 영향이 커지므로 이러한 경우에는 케이싱을 고려하여야만 파쇄영역에 대한 타당한 해석이 가능하다고 판단하였다. 그러나, 모니터링 상황에서 주입 전과 후의 자료의 차이를 사용한다면 케이싱을 고려하지 않고도 파쇄영역의 영상화가 가능할 수 있다는 점을 예측할 수 있었다.
바다에서 미세한 차이가 발생하는 것을 확인할 수 있지만, 전체적으로 두 결과가 매우 잘 일치하는 것을 확인할 수 있다. 또한두 결과에서 동일하게 바다와 지층의 경계에서 전기비저항의 변화로 인해 전류 밀도의 양상이 급격히 달라짐을 확인할 수 있다. 이를 통해 사용된 수치모델링 알고리듬이 시추공 케이싱을 정확히 모사함을 확인할 수 있다.
또한두 결과에서 동일하게 바다와 지층의 경계에서 전기비저항의 변화로 인해 전류 밀도의 양상이 급격히 달라짐을 확인할 수 있다. 이를 통해 사용된 수치모델링 알고리듬이 시추공 케이싱을 정확히 모사함을 확인할 수 있다.
다음으로 지열 저류 층을 모사하는 합성모델을 구성하여 케이싱의 효과를 분석해 보았다. 케이싱이 존재할 경우, 존재하지 않았을 때와 비교하여 케이싱 주변에서 전기장의 변화가 나타나는 것을 확인하였고, 이러한 변화는 송신원과 케이싱이 가까워짐에 따라 크게 나타나며, 주파수가 증가함에 따라 감쇠 정도가 더 커지는 것을 알 수 있었다. 또한, 모니터링 시추공에서의 자기장 분석을 통해 송신원이 멀리 떨어진 경우에는 케이싱에 대한 고려 없이 주입 후의 자료만을 이용해 파쇄영역에 대한 영상화가 가능하다는 것을 알았으며, 송신원이 가까워짐에 따라 케이싱의 영향이 커지므로 이러한 경우에는 케이싱을 고려하여야만 파쇄영역에 대한 타당한 해석이 가능하다고 판단하였다.
후속연구
또한, 케이싱이 존재할 때와 존재하지 않을 때의 주입 후 측정된 자기장을 비교해보면 그 차이가 센서의 잡음수준과 비슷하거나 더 작은 것으로 나타나는데(Fig. 11(c)), 이러한 결과를 바탕으로 볼 때 시추공 케이싱이 존재하는 실제 현장에서 주입 후의 자료만을 이용하여 파쇄영역에 대한 영상화를 수행한다면, 케이싱을 고려하지 않고도 주입에 따른 파쇄영역을 영상화하는 것이 가능할 것으로 판단된다. 다음으로 케이싱과 송신원의 거리가 1000 m일 때의 결과(Figs.
11(l)에 나타난 바와 같이 주입 전과 후의 자료의 차이를 이용한다면 케이싱에 대한 고려가 없이도 파쇄영역을 영상화할 수 있을 것으로 예측된다. 다만, 송신원과 케이싱, 그리고 수신기의 위치관계, 송신원의 주파수와 쌍극자 모 멘트, 사용하는 센서의 민감도에 따라 분석의 결과가 달라질수 있으므로 상황에 맞는 분석이 선행되어야 할 것으로 판단 된다.
또한, 전자탐사 자료의 역산 시에는 시추공 케이싱을 포함한 배경매질에 대한 일차전기장을 한번만 계산하면 되므로, 매우 작은 격자로 인해 매 반복 시마다 큰 시간이 소요되는 직접적인 접근법과 비교하여 확연한 장점이 있을 것으로 예상된다. 다만, 실제 현장에 설치된 시추공 케이싱을 보다 정확히 반영하기 위해서는 심도마다 달라지는 케이싱의 두께, 부식에 따른 전기비저항의 변화 등에 대한 추가적인 고려가 필요할 것으로 판단된다. 다음으로 지열 저류 층을 모사하는 합성모델을 구성하여 케이싱의 효과를 분석해 보았다.
그러나, 모니터링 상황에서 주입 전과 후의 자료의 차이를 사용한다면 케이싱을 고려하지 않고도 파쇄영역의 영상화가 가능할 수 있다는 점을 예측할 수 있었다. 다만, 이러한 예측은 모니터링 환경에서의 송신원과 케이싱, 수신기의 위치관계, 사용되는 송신원의 주파수와 쌍극자 모멘트, 센서의 민감도 등에 따라 달라질 수 있으므로, 이 연구에서 사용된 수치모델링 알고리듬과 같은 프로그램을 사용하여 시추공 케이싱이 존재할 때의 환경에 대한 수치모델링 및 결과 분석이 선행되어야 할 것으로 판단된다.
먼저 사용된 알고리듬은 케이싱을 균질한 수직 전류 밀도를 가지는 전기 쌍극자 송신원의 조합으로 대체하여 케이싱에 의한 효과를 모사하므로 유한차분법, 유한요소법 등과 같은 방법을 통해 직접적으로 케이싱을 고려하는 접근법보다 전자기장 계산 시에 효율적이고 빠르다는 장점이 있다. 또한, 전자탐사 자료의 역산 시에는 시추공 케이싱을 포함한 배경매질에 대한 일차전기장을 한번만 계산하면 되므로, 매우 작은 격자로 인해 매 반복 시마다 큰 시간이 소요되는 직접적인 접근법과 비교하여 확연한 장점이 있을 것으로 예상된다. 다만, 실제 현장에 설치된 시추공 케이싱을 보다 정확히 반영하기 위해서는 심도마다 달라지는 케이싱의 두께, 부식에 따른 전기비저항의 변화 등에 대한 추가적인 고려가 필요할 것으로 판단된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
최근 인공송신원 전자탐사에서 시추공 케이싱이 주목받는 이유는?
최근 인공송신원 전자탐사에서 주목을 받고 있는 연구 분야중 하나는 시추공 케이싱과 관련된 분야이다. 이는 유가스전의 탐사, 석유회수증진 모니터링, 이산화탄소 지중저장 모니터링 등을 위해 전자탐사가 활용되는 경우에, 전기전도도가 매우 큰 (106-107 S/m) 시추공 케이싱이 관심이 되는 영역에 매우 근접하여 존재하기 때문이다. 이렇게 큰 전기전도도를 가지는 시추공 케이싱은 전자기반응을 변화시키며, 때로는 대상 이상체로부터 발생된 반응을 왜곡시키기도 한다.
미소진동 자료는 한계점은 무엇인가?
이와 같은 방법들을 통해 시추공 케이싱을 고려한 전자탐사는 다양한 분야에 활용되고 있다. 한 예시로, 미소진동 자료는 저류층의 수압파쇄로 자극된 저류층 부피(stimulated reservoir volume, SRV)를 예측하기 위해 사용되고 있는데, 미소진동 자료의 경우 주입된 프로판트(proppant)의 분포 및 균열의 연결성을 직접적으로 알려줄 수 없다. 이러한 단점을 극복하기 위해 Hoversten et al.
시추공 케이싱을 정확히 고려한 수치모델링 및 해석을 위해선 많은 문제를 해결해야하는데 이러한 문제들을 해결하기 위한 방법에는 무엇이 있는가?
그러나 시추공 케이싱을 정확히 고려한 수치모델링 및 해석을 수행하기 위해서는 많은 문제를 해결해야 하며, 이러한 문제들은 앞서 언급된 바와 같이 케이싱의 전기전도도가 일반적인 지하매질의 전기전도도(10−3-101 S/m)와 비교하여 매우 큰 값을 보이며 크기는 전체 계산영역에 비해 매우 작기 때문에 발생한다. 이러한 문제들을 해결하기 위해 유한차분법 (Commer et al., 2015), 유한요소법(Um et al., 2015), 유한체적법(Haber et al., 2016) 등의 수치모델링 방법을 이용해 케이싱을 직접적으로 고려하는 연구가 진행되어 왔다. 그러나 이러한 접근법은 큰 전기전도도 및 얇은 두께를 다루기 위해 매우 작은 크기의 격자를 필요로 하므로 수치적 계산비용이 매우 커진다는 한계가 있다.
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