초록 ▼

최종(연차) 목표
· 석유시스템, 정적-동적자료 통합 모델링 기법과 인공신경망 기반 유가스전 생산계획 설계기술 개발

개발내용 및 결과
· 석유시스템모델링은 분지규모 자원형성, 이동, 저장 프로세스를 종합적으로 파악할 수 있는 유일한 기술로, 정적모델-석유시스템 연계기술을 개발하여 퇴적환경을 반영한 석유시스템모델을 구축하여 정밀도 향상
· 저류층 모델링은 다양한 자료를 해석·통합하는 과정으로 요소 기술의 역할이 중요하며, 정적-동적자료 통합 모델 구축을 위한 모듈을 개발하여 효율성을 제고
· 인공신경

최종(연차) 목표
· 석유시스템, 정적-동적자료 통합 모델링 기법과 인공신경망 기반 유가스전 생산계획 설계기술 개발

개발내용 및 결과
· 석유시스템모델링은 분지규모 자원형성, 이동, 저장 프로세스를 종합적으로 파악할 수 있는 유일한 기술로, 정적모델-석유시스템 연계기술을 개발하여 퇴적환경을 반영한 석유시스템모델을 구축하여 정밀도 향상
· 저류층 모델링은 다양한 자료를 해석·통합하는 과정으로 요소 기술의 역할이 중요하며, 정적-동적자료 통합 모델 구축을 위한 모듈을 개발하여 효율성을 제고
· 인공신경망 기반 저류층 생산설계 기술은 자료가 충분하지 않아 불확실성이 높은 저류층을 대상으로 정적모델링/동적시뮬레이션/생산설계 과정을 유기적으로 통합. 저유가시대에 적합한 생산계획 설계기술로 향후 디지털 오일필드 기술의 핵심기술 선점 가능
· 저류 암석의 공극크기 분포와 유체 포화도 분포의 정량화가 가능한 디지털 분석 기술을 확보하여 암석 특수 물성의 정확한 측정과 저류층 석유증진회수 거동의 정밀 분석/예측 적용 가능

기대효과
· 유가스전 평가기술 개발을 통해 국내 민간업체 및 정부 기술지원 지속 수행 가능
· 탄성파탐사 및 석유지질 자료 해석 등 국내 석유회사 보유 광구에 대한 기술 지원 가능
· 포항 대잠동 가스저류층 확인, UAE 탄산염 유전 개발 등 주요 사회현안에 대한 기술 지원

적용분야
· 국내 석유회사가 운영 또는 지분투자 중인 유가스전에 저류층특성화 및 정밀 정적모델 업데이트기술 제공이 가능
· 중동/동남아지역 석유회사와 공동연구를 통해 개발된 지능형 통합솔루션의 트랙레코드를 쌓고 부가가치를 창출 가능
· 저평가유가스전 자산의 이동이 증가하는 추세에 따라 신속·정확한 자산평가기술을 국내기업에 제공하여 투자 불확실성 제거 가능
· 정적/동적 모델링 통합을 통한 인력/시간 절약형 유전 평가기술을 확보하고 비용 저감에 기여할 수 있으며, 국내 기업에 석유시스템 분석기술 및 맞춤형 탐사/개발 솔루션을 제공하여 국내 석유자원 개발산업을 지원 가능

(출처 : 요약서 5p)

Abstract ▼

High oil prices, which began in 2006 and continued through 2015, caused dramatic changes in the oil exploration and development industry. Commercial production began in full scale from unconventional reservoirs such as oil sands and shale gas, ranking the United States as the No. 1 oil producing cou

High oil prices, which began in 2006 and continued through 2015, caused dramatic changes in the oil exploration and development industry. Commercial production began in full scale from unconventional reservoirs such as oil sands and shale gas, ranking the United States as the No. 1 oil producing country. Unconventional production methods have also generated a number of exploration and production data. The following fourth industrial revolution and low oil prices resulted in several changes in this industry, along with attempts to increase the efficiency of oil exploration and production, represented by exploration big-data and digital oil fields. In brief, the high oil price of about 10 years has expanded the unconventional reservoir to major production targets, and the subsequent low oil price market has created a large amount of research demands to reduce operating costs for oil fields. Since 2008, the domestic oil companies such as Korea National Oil Corporation and Korea Gas Corporation has acquired a number of overseas oil and gas fields, including various unconventional assets in North America. To support this indusltrial situation, Korea Institute of Geoscience and Mineral Resources has continuously developed ‘Smart evaluation solution for oil and gas field based on integration of static and dynamic data’, following shale and carbonate reservoirs evaluation methods.

The purpose of this research project, which has been carried out for the three years, is to develop intelligent reservoir assessment methods and development design techniques using machine learning, which has undergone extensive research in recent years. First, petroleum system evaluation method via static modeling techniques were developed. The field data were used to build an petroleum system model in the Western Canadian Basin, and the sedimentary environment changes were adopted in the petroleum system modeling.
As a result, the precision of petroleum system evaluation could be improved. Second, in order to improve the static modeling and dynamic simulation processes which has been separately conducted and to decrease the evaluation time, various evaluation modules were developed by integration of static and dynamic data. Lastly, we developed a production-well positioning technology using machine learning which saved both manpower and costs for production design. The developed technologies and modules have completed site applicability reviews for reservoirs in Canada, Iran and Pohang.

The results of this research and development process have already been provided to the domestic industry through 17 peer-review papers and 14 technical services. It is expected that the results of this study will be used in a series of processes such as developing petroleum system / reservoir model / dynamic simulation / production design for oil and gas fields in which domestic companies are participating. In addition, it is expected to create opportunities to enter the new oil field operation market through collaboration with IT / CT companies related to digital oil field.

(출처 : SUMMARY 8p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 3
• 최종보고서 요약서 ... 5
• 요 약 문 ... 7
• S U M M A R Y ... 8
• 목차 ... 9
• CONTENTS ... 18
• 제1장 연구개발과제의 개요 ... 29
• 제1절 연구개발의 필요성 및 추진전략 ... 29
• 1. 연구개발의 필요성 ... 29
• 2. 연구개발 추진전략 ... 31
• 제2절 연구개발의 목적 및 연구내용 ... 46
• 1. 연구개발 목적 ... 46
• 2. 연차별 연구내용 ... 48
• 제2장 국내외 기술개발 현황 ... 51
• 제1절 기술개발 분양 특허 동향 ... 55
• 제2절 기술개발 분야 논문 동향 ... 58
• 제3장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 61
• 제1절 정적-동적자료 융합을 통한 저류층 모델링 효율성 제고기술 연구 ... 61
• 1. 정적-동적자료 통합시스템 기술 개발 ... 61
• 2. 암탄성 모델링을 이용한 정적 저류층 모델 변화 예측 기술 개발 ... 87
• 3. 현장 모사자료를 활용한 복합층 저장-회수증진 시뮬레이션 개발 ... 106
• 제2절 북미지역 대상 석유시스템-저류층 모델링 복합기술 연구 ... 132
• 1. 서캐나다 분지 석유지질 및 저류층 평가 연구 ... 132
• 2. 석유시스템-저류층 모델링 모수확보 ... 139
• 3. 퇴적환경 반영 석유시스템 모델(PSM) 구축 ... 190
• 4. 오일샌드 지역대상 순현가분포도 구축 연구 ... 201
• 5. 탄산염 광구대상 정적-동적모델 구축 연구 ... 217
• 제3절 유가스전 생산계획 지능형 설계기술 개발 및 현장적용성 검증 ... 244
• 1. 인공지능 기반 유가스전 생산정 위치설정 기술 연구 ... 244
• 제4절 암심자료기반 저류층 물성 분석기술 연구 ... 273
• 1. 핵자기공명 활용 암석 특수물성 분석 기술 ... 273
• 2. 석유회수증진 거동 디지털 분석 기술 ... 287
• 3. 최소혼화압력 분석 기술 ... 305
• 4. 해양기원 과성숙 근원암 열적성숙도 측정 기법 확립 ... 310
• 제5절 석유시스템-정적-동적자료 융합을 통한 유가스전 지능형 평가기술의 현장 적용성 검토 연구 ... 317
• 1. 포항지역 대상 평가기술 적용 연구 ... 317
• 2. 중동지역 대상 평가기술 적용 연구 ... 365
• 제6절 (위탁)석유시스템 모델 구축을 위한 시추공자료 수집/선별 및 검증모듈개발 ... 378
• 가. 실내실험을 통한 물성도출 및 물성 상관관계분석 ... 378
• 나. 쇄설성저류층의 물성도출 및 신뢰도분석 ... 458
• 다. 쇄설성저류층의 물성상관관계분석과 취성분석 ... 493
• 라. 탄산염저류층의 물성 상관관계분석과 암석물리분석 ... 508
• 마. 시추공 기초자료검증모듈 개발 ... 552
• 제7절 (위탁)아시아 셰일자원 평가연구 ... 559
• 1. 서언 ... 559
• 2. 각 국별 셰일에너지 자원량 평가 ... 561
• 3. 결론 ... 650
• 제4장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 653
• 제1절 목표달성도 ... 653
• 제2절 관련분야에의 기여도 ... 657
• 제5장 연구개발결과의 활용계획 ... 659
• 제6장 참고문헌 ... 661
• 끝페이지 ... 691