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BT/NT 융복합 석유가스 증진회수기술 개발

Development of Enhanced Oil Recovery Techniques using BT/NT Fusion Technology

보고서 정보
주관연구기관 한국지질자원연구원
Korea Institute of Geoscience and Mineral Resources
연구책임자 김현태
참여연구자 허대기 , 고재홍 , 이원석
보고서유형연차보고서
발행국가대한민국
언어 한국어
발행년월2012-12
과제시작연도 2012
주관부처 지식경제부
사업 관리 기관 한국지질자원연구원
Korea Institute of Geoscience and Mineral Resources
등록번호 TRKO201300032728
과제고유번호 1415126852
사업명 한국지질자원연구원연구운영비지원
DB 구축일자 2013-12-21
키워드 안정된 나노에멀젼 제조.나노 에멀젼 안정화 분석.다공성 매체내 나노에멀젼 유동실험.석유증진회수기법.저류층 미생물 군집파악.Fabrication of stable pickering emulsions.Analysis of emulsion stability.Fluid flow test into poros-media.Enhanced oil recovery methods.Classification of microbial of reservoirs.

초록

Ⅲ. 연구개발의 내용 및 범위
이 연구는 최종목표인 “BT/NT 융복합 석유가스 증진회수 기술개발”을 위하여 다음과 같이 세 가지의 분야로 나누어 연구를 수행하였음
(1) 나노유체 제조 및 안정화 기술 개발
- 콜로이드 나노입자를 이용한 Pickering 에멀젼 유체 제조
- Picking 에멀젼 안정도 평가법 개발
- 복합 계면박막 형성을 통한 Picking 에멀젼 안정도 개선
- 핵심인자에 대한 Picking 에멀젼 유체거동
(2) 다공성 매체내 나노유체 유동성 평가
- 다공성 매체내

Abstract

Ⅲ. Scope
This study is composed of three major chapters for “Development of Enhanced Oil Recovery Techniques using BT/NT Fusion Technology”
(1) Fabrication and development of stability technology for nano-fluid
- Fabrication of pickering emulsion fluid using colloidal nano particle
- Dev

목차 Contents

  • 표지 ... 1
  • 제 출 문 ... 2
  • 1년차 보고서 요약서 ... 3
  • 요 약 문 ... 4
  • SUMMARY ... 7
  • 목 차 ... 10
  • Contents ... 14
  • 제1장 연구개발과제의 개요 ... 18
  • 제1절 연구개발의 목적 및 필요성 ... 18
  • 제2절 연구개발 범위 ... 19
  • 제2장 국내외 기술개발 현황 ... 20
  • 제1절 국내 기술개발 현황 ... 20
  • 제2절 국외 기술개발 현황 ... 20
  • 제3장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 34
  • 제1절 나노유체 제조 및 안정화 기술개발 ... 34
  • 1. 서론 ... 34
  • 2. 국내외 기술개발 현황 ... 34
  • 3. 콜로이드 나노입자를 이용한 Pickering 에멀젼 유체 제조 ... 36
  • 가. 범용 실리카 나노 콜로이드 ... 36
  • 나. 실리카 나노입자의 유화력 예비평가 ... 37
  • 1) Aerosil R7200을 이용하여 제조된 Pickering 에멀젼 ... 37
  • 2) Aerosil 200을 이용하여 Pickering 에멀젼 ... 39
  • 다. Aerosil 200의 유화력 개선 연구 ... 41
  • 1) Silica 함량 효과 확인 ... 41
  • 2) Medium pH 효과 확인 ... 41
  • 4. Picking 에멀젼 안정도 평가법 개발 ... 43
  • 가. 에멀젼의 상분리 현상에 대한 계면화학적 이해 ... 43
  • 나. 단분산성 실리카를 이용한 Pickering 에멀젼 제조 및 안정도 관찰 ... 44
  • 1) 단분사성 실리카 ... 44
  • 2) Pickering 에멀젼 제조 및 합일현상 관찰 ... 44
  • 3) 실리카 입자에 비등방성 부여 및 합일 현상 관찰 ... 48
  • 다. Creaming 속도 기반 Pickering 에멀젼의 안정도 평가법 개발 ... 50
  • 5. 복합계면박막 형성을 통한 Picking 에멀젼 안정도 개선 ... 52
  • 가. Pickering 에멀젼의 장기 저장 안정도 개선 ... 52
  • 1) 에멀젼 저장 안정성 평가 ... 52
  • 2) 에멀젼 안정도 개선 전략 ... 53
  • 나. Silane coupling reaction 효과 ... 54
  • 다. PVA (poly vinyl alcohol) 복합화 효과 ... 54
  • 6. 핵심인자에 대한 Picking 에멀젼 유체 거동 ... 58
  • 가. 전단응력 변화에 대한 에멀젼 유체 거동 ... 58
  • 나. 염분농도 변화에 대한 에멀젼 유체 거동 ... 59
  • 다. 시스템 온도 변화에 대한 에멀젼 유체 거동 ... 63
  • 제2절 다공성 매체 내 나노유체 유동성 평가 ... 65
  • 1. 서론 ... 65
  • 2. 국내외 기술개발 현황 ... 65
  • 3. 다공성 매체 내 오일-물-에멀젼 간의 물리화학적 거동 분석 ... 66
  • 가. 다공성 매체-유체간 젖음성(wettability)과 EOR 메커니즘의 관계 ... 68
  • 나. 오일시료 및 암석시료 기본 물성 측정 ... 69
  • 1) 오일의 점성도 측정 ... 69
  • 2) 암석코어의 Pore size 분석 ... 70
  • 다. 암석코어 내 나노유체의 유동성 분석을 위한 예비 실험 ... 70
  • 1) 암석코어 석유증진회수 실험시스템 ... 70
  • 2) Leak test 및 공극률, 투과도 측정 ... 72
  • 가) Leaking test 결과 ... 72
  • 나) 공극률 및 투과도 측정 결과 ... 73
  • 3) 암석코어 내 에멀젼 주입 예비 실험 결과 및 분석 ... 73
  • 4. 나노 유체 분석 및 필터링 테스트 ... 74
  • 가. 나노유체 분석 ... 74
  • 1) 다공성 매체 유동시 균질함을 고려한 상분리 시험 분석 ... 75
  • 2) 다공성 매체의 공극내 유입을 고려한 에멀젼의 액적크기 분석 ... 76
  • 3) 다공성 매체의 유동성을 고려한 에멀젼의 점성도 분석 ... 77
  • 나. 압력에 따른 필터링 테스트 ... 78
  • 1) 대기압 조건에서의 필터링 테스트 ... 80
  • 2) 흡입압력에서의 필터링 테스트 ... 82
  • 다. 온도에 따른 필터링 테스트 ... 85
  • 5. 다공성 매체내 나노유체의 유동성 분석 실험 ... 86
  • 가. 다공성 매체 모사를 위한 Glass bead cell 구축 ... 86
  • 나. 패킹 및 공극률 측정 ... 87
  • 1) 패킹방법 ... 87
  • 2) 공극률 계산 ... 87
  • 다. 투과도 측정 ... 87
  • 1) 레이놀즈 수 계산 ... 87
  • 2) 투과도 계산 ... 88
  • 라. 유동양상 분석 ... 88
  • 1) 다공성 매체내 유입 전 튜빙에서의 배출되는 유동양상 ... 88
  • 2) 다공성 매체 통과하는 동안 에멀젼의 양상 ... 89
  • 6. 다공성 매체내 나노유체를 이용한 석유증진회수 실험 ... 91
  • 가. Glass bead cell를 이용한 석유증진회수 실험 시스템 작동원리 ... 91
  • 나. Glass bead 내 저류층 상태 모사 ... 93
  • 다. Water flooding에 의한 석유증진회수 ... 93
  • 라. Water flooding 이후 Emulsion flooding에 의한 석유증진회수 ... 95
  • 제3절 저류층 미생물 군집파악 및 분류 ... 98
  • 1. 저류층 시료로부터 Genonmic DNA 추출 및 방법 ... 98
  • 가. 저류층 미생물 군집 분석의 특징 ... 98
  • 나. 저류층 시료의 수집 및 Genomic DNA 추출 ... 98
  • 2. 저류층 미생물 군집분석 및 적용 ... 103
  • 가. Metagenomic 기술과 미생물 군집분석 ... 103
  • 1) 저류층 미생물 분석 ... 103
  • 2) 메타게놈 ... 104
  • 3) PCR, PCR-primer 및 16S rRNA 유전자 ... 104
  • 4) Post-PCR fingerprinting 기술 ... 105
  • 5) 정량화 기술 ... 107
  • 나. Pyrosequencing ... 107
  • 1) Pyrosequencing ... 107
  • 2) Amplicon (PyroTag) sequencing ... 109
  • 다. PCR-DGGE 기술 ... 110
  • 1) PCR-DGGE fingerprinting ... 110
  • 2) PCR Cycle ... 110
  • 3) DGGE analysis ... 111
  • 4) PCR-DGGE 기술의 장점 ... 111
  • 5) 현장사례: PCR-DGGE에 의한 유전 코어 시료의 분석 ... 112
  • 라. 석유 저류층에서의 미생물 군집 분석 ... 114
  • 1) 실험장비 및 방법 ... 114
  • 가) 시료 ... 114
  • 나) 배양 ... 115
  • 다) 핵산의 추출 및 증폭 ... 115
  • 라) 증폭된 PCR 산물의 특성 ... 115
  • 2) 결과 및 분석 ... 115
  • 가) 비배양의존적 방법 (Culture-independent methods)-PCR ... 115
  • 나) DGGE를 이용한 미생물군집 분석 ... 116
  • 다) 저류층과 탄화수소 침투지역에서의 Sequencing 결과 ... 116
  • 라) 배양학적 방법과 비배양학적 접근 방법의 비교 ... 117
  • 마) 현장사례: Dagang 유전의 물리화학적 및 미생물학적 특성 ... 117
  • 3. MEOR 관련 미생물 DB 구축 ... 118
  • 제4장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 125
  • 제5장 연구개발결과의 활용계획 ... 126
  • 제6장 참고문헌 ... 127

표/그림 (93)

연구자의 다른 보고서 :

참고문헌 (25)

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