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이량규 대한설비공학회 2021 설비저널 Vol.50 No.8
본 연구에서는 캐나다 오일샌드의 공간적인 분포 경향을 파악하고자 노력하였으며, 다음과 같이 요약할 수 있다. 캐나다 오일샌드는 앨버타 주의 아사바스카, 피스리버, 콜드레이크 지역에 매장되어 있으며, 그중 매장량이 가장 많고 개발이 활발한 아사바스카의 오일샌드 저류층은 하부 백악기의 맥머레이층과 와비스코층원이다. 오일샌드 저류층은 고지형 및 고수계의 영향으로 북 앨버타 지역의 동쪽 지역에서 북북서-남남동방향을 따라 두껍게 발달하는 특징이 있다.
이량규(Lyang Kyu Lee),김태홍(Tae Hong Kim),김호상(Ho Sang Kim),김용헌(Yong Heon Kim) 대한설비공학회 2021 대한설비공학회 학술발표대회논문집 Vol.2021 No.6
캐나다는 사우디아라비아, 베네수엘라 다음 세계 3위의 석유 매장량을 보유하고 있으며(BP, 2020), 이 중 약 97%가 오일샌드 형태로 부존하고 있다(CAPP, 2020). 이러한 중질유는 특히 서캐나다 지역에 집중되어 있으며, 가장 많은 자원량이 부존하고 있는 앨버타(Alberta) 주에는 약 1,654억 배럴 규모의 확인매장량(Proved reserves)이 있을 것으로 평가되고 있다. 그럼에도 불구하고 미개발 지역이 많아 현재 전 세계에서 중질유 개발이 가장 활발하게 진행되는 곳이며, 유가 하락에도 상업적 생산을 가능하게하기 위한 최신 기술이 다양하게 적용되어 생산 및 운반효율을 높이기 위한 기술개발이 현재에도 진행되고 있다. 본 연구는 앨버타 주에서도 매장량이 가장 많고 관련 연구가 활발하게 진행되는 아사바스카(Athabasca) 지역을 중심으로 오일샌드 분포양상을 분석하고자 한다.
Conceptual design study of Canadian oil sands production process
김용헌,이상렬,이량규,이양국,박현석,권오광 한국공업화학회 2019 한국공업화학회 연구논문 초록집 Vol.2019 No.1
캐나다 지역을 중심으로 생산되고 있는 오일샌드의 개발에 있어서, 비튜멘 추출 공정, 지상 Upgrading 공정, 유틸리티 공정으로 이루어진 각 단위공정 및 통합공정을 주어진 플랜트 실증 대상 광구 및 인프라에 맞추어 최적화하고, 주입정에 투입되는 원료와 생산정에서 생산되는 제품 등에 대한 물질·에너지 수지를 경제적으로 최적화하기 위한 통합공정 설계 및 패키지화 기술에 대한 연구이며, 새로운 지역의 실증플랜트를 건설하기 위한 개념설계 단계의 연구이다. 오일샌드 통합 공정 설계/운영 기술은 기존 중동중심의 오일가스 플랜트 기술 경향을 다각화 할 수 있는 기술로서, 분자량이 높은 탄화수소의 추출생산기술과 수송가능 수준의 Partial Upgrading 기술, 그리고 현장의 원료, 유틸리티의 연계 공정에 대한 고효율 최적화 기술이 필요하다. 오일샌드 통합 공정 설계 및 운영 기술은 플랜트 설치의 Track Record로 향후 기업들의 극한지 지역 수주 참여에 도움이 될 수 있다.
캐나다 오일샌드 저류층에서 FCD(Flow Control Device)를 적용한 SAGD 공법 시뮬레이션
김태홍,최병인,홍창우,이량규,김호상,김용헌,권오광 한국자원공학회 2021 한국자원공학회지 Vol.58 No.6
In this study, the operating principle of a flow control device (FCD) was analyzed when the steam assisted gravity drainage (SAGD) method was performed in an oil sand reservoir. The effect of the FCD on SAGD was confirmed via a simulation of the reservoir production. The FCD induces an additional pressure drop when the fluid passes through it, creating a uniform flow distribution along the well and improving the production efficiency. The mechanisms, advantages and, disadvantages of each type of FCD were analyzed. The simulation results showed that when the FCD was applied to the horizontal production well the cumulative oil production increased by about 9% and the cumulative steam oil ratio (cSOR) decreased by about 17%, confirming the improvement in the efficiency of the SAGD. In addition, the possibilities for the field application of FCD was suggested by analyzing the effect of the FCD installation section and time. 본 연구에서는 캐나다 오일샌드 저류층에서 SAGD(Steam Assisted Gravity Drainage) 공법 수행 시 FCD(Flow Control Device)의 작동 원리를 분석하고 저류층 생산 시뮬레이션을 통해 그 효과를 확인하였다. FCD는 유체 통과 시 추가적인 압력 강하를 유도하여 유정 전체에 걸쳐 균등한 유동을 만들어 생산 효율을 향상할 수 있다. FCD의 종류별 메커니즘과 장단점을 분석하였으며 오일샌드 저류층 모델 시뮬레이션을 통해 SAGD 공법 수행 시 FCD의 효과를 확인했다. 시뮬레이션 수행 결과, 수평 생산정에 FCD를 적용하였을 경우 누적 오일 생산량은 약 9% 증가하였으며 cSOR(cumulative Steam Oil Ratio)은 약 17% 감소하여 FCD의 SAGD 공법 효율성 증대 효과를 확인하였다. 또한, FCD 설치 구간 및 시점에 따른 영향을 분석하여 FCD의 현장 적용 가능성을 제시하였다.