석유생산 시 왁스집적 특성 분석을 위한 실험연구

강판상,유승렬,임종세 한국에너지공학회 2012 한국에너지공학회 학술발표회 Vol.2012 No.4

석유회수증진을 위한 pH 민감성 폴리머의 인공신경망 점도 모델 개발

강판상,임종세 한국자원공학회 2011 한국자원공학회지 Vol.48 No.2

Recently the use of HPAM which is a pH-sensitive polymer has been proposed for overcoming the problems of polymer flooding such as low injectivity and mechanical degradation. Since viscosity of pH-sensitive polymer could change up to several times depending on pH and salinity, commercial reservoir simulators could not estimate its viscosity variations. Huh-Choi-Sharma (HCS) model was proposed to compute the viscosity of HPAM solution. However, it has some problems such as necessary for empirical parameters and low accuracy in high salinity condition. In this study, artificial neural network (ANN) has been used to estimate viscosity of pH-sensitive polymer. The experimentally measured viscosity data of HPAM are used to train ANN viscosity model which is composed of four layers. As a result of this study, ANN viscosity model which has only 6 input parameters without empirical parameter can estimate viscosity more precisely than HCS model needed 21 parameters especially in high salinity condition. 석유회수를 증진시킬 수 있는 대표적인 방법 중 하나인 폴리머주입법은 낮은 폴리머 주입성, 물리적 분해 등의 문제점이 있어 이를 해결하기 위해 pH 민감성 폴리머인 HPAM에 대한 연구가 최근 수행되고 있다. pH 민감성 폴리머의 점도는 pH, 염도 등에 따라 수배 이상 변하기 때문에 그 추정이 어려워 HCS 모델이 개발되었으나 이 모델은 경험변수가 존재하고 염도가 높은 경우 정확도가 크게 낮아지는 단점이 있다. 이 연구에서는 인공신경망기법을 적용하여 pH 민감성 폴리머의 점도 변화를 추정하였다. 개발한 인공신경망 점도모델의 학습을 위해 실험으로 측정된 HPAM의 점도 자료를 사용하였고 인공신경망 점도 모델 구조는 4개의 층으로 구성하였다. 입력층에는 pH, 염도, 폴리머농도, 분자량, 가수분해정도, 전단율로 총 6개의 뉴런, 2개의 은닉층에는 각각 5개의 뉴런, 출력층에는 점도로 1개의 뉴런을 배치하였다. 점도 추정 결과 6개의 변수가 필요한 인공신경망 모델이 21개의 변수가 필요한 HCS 모델보다 정확도가 높았고 특히, 염도가 높은 조건에서 정확도를 크게 높일 수 있었다.

저류층 시뮬레이션을 이용한 셰일가스 생산 영향요소 민감도 분석 연구

강판상,임종세 한국에너지학회 2015 한국에너지공학회 학술발표회 Vol.2015 No.11

셰일 저류층 물성 및 수압파쇄 조건에 따른 생산감퇴곡선 인자 영향 분석

강판상,신효진,임종세 한국자원공학회 2017 한국자원공학회지 Vol.54 No.3

As technology advances, there has been increasing interest in developing shale gas. Analysis and estimation of shale gas production behavior are necessary for shale gas development. In this paper, simulation of shale gas production was performed depending on reservoir properties (porosity and permeability of matrix and natural fracture) and condition of hydraulic fracture (half-length and spacing). The effect of reservoir properties and the condition of hydraulic fracture on production behavior of shale gas were examined. Decline curve analysis (DCA) factors, which represent production behavior of shale gas, were derived by matching process between DCA and simulation result. The variation of shale gas production behavior was understood by analyzing the variation of DCA factors. The qualitative relationship between influential parameters (reservoir properties and the condition of hydraulic fracture) and production behavior of shale gas was identified and the degree of influence by each parameter was analyzed. 신기술의 개발에 따라 유체투과도가 매우 낮은 셰일 저류층에 부존되어 있는 가스 자원개발이 큰 관심을 받고 있다. 셰일가스 개발을 위해서는 셰일가스 생산거동 분석과 추정이 필수적이므로 이 연구에서는 셰일 저류층 물성과 수압파쇄 조건이 셰일가스 생산거동에 미치는 영향을 파악하고자 하였다. 이를 위해 셰일 저류층 모델을 이용하여 저류층 물성(암체와 자연균열의 공극률, 유체투과도), 수압파쇄 조건(수압파쇄균열 길이, 간격)에 따른 셰일가스 생산 시뮬레이션을 수행하였다. 저류층 물성과 수압파쇄 조건에 따라 생산거동 특성을 나타내는 생산감퇴곡선분석기법의 인자 변화를 파악함으로써 셰일가스 생산거동 변화를 분석하였다. 이를 통해 저류층 물성, 수압파쇄 조건과 셰일가스 생산거동 간의 관계를 파악하였고 각각의 영향 요소가 셰일가스 생산거동에 미치는 영향 정도를 도출하였다.

Temperature dependence of relaxation time of hydrolyzed polyacrylamide solution for enhanced oil recovery

강판상,임종세,허준 한국공업화학회 2019 Journal of Industrial and Engineering Chemistry Vol.78 No.-

Among enhanced oil recovery (EOR) polymers that are now commercial, partially hydrolyzedpolyacrylamide (HPAM) is the most commonly used polymer. The relaxation time, which is a keyparameter describing the shear-thickening behavior of HPAM polymer solutions, was experimentallymeasured and quantitatively analyzed. From dynamic frequency sweep tests, the elastic modulus andviscous modulus of various polymer solutions (polymer concentration 500–3000 ppm, NaCl salinity1000–10,000 ppm) were measured as a function of temperature (25–70 C), where the cross-overmethod was carried out to obtain the relaxation time. The two parameters in the Williams–Landel–Ferry(WLF) equation for polymer melts, which describe the temperature effect on relaxation time, werecalculated byfitting the measured relaxation time; thefirst parameter is universally constant, the secondparameter depends on conditions of the polymer solution (polymer concentration and salinity). Theestimated relaxation times using this proposed method matched well with the measured relaxation timewith a root mean square error of 0.1261 s.

객관적 강점이 존재하는 경우의 법정경합: 관찰 불가능한 성공보수 계약을 고려하는 경우

강판상 ( Pan Sang Kang ),이동우 ( Dongwoo Lee ) 한국경제학회 2020 經濟學硏究 Vol.68 No.4

본 논문은 소송인들의 객관적 강점이 존재하는 소송상황에서 원고 측 성공보수 계약의 공시여부가 성공보수하에서 소송인들의 의사결정에 주는 영향을 분석한다. 또한 이와 같은 소송상황에서 원고 측 성공보수 계약을 피고 측이 관찰할 수 없는 경우를 고려해, 성공보수와 법률비용보험하에서 소송의 주요 결과들을 비교해 본다. 먼저 성공보수하에서 원고 측 성공보수 계약의 공시효과를 요약하면 다음과 같다. 성공보수 계약의 공시가 이루어지면 성공보수 계약 및 총 노력수준이 감소한다. 또한 성공보수 계약의 공시로 인해 소송인들은 더 큰 기대보수를 얻을 수 있는 반면, 원고 측 변호인은 더 작은 기대보수를 얻게 된다. 다음으로 성공보수와 법률비용보험의 비교 결과, 경우에 따라 원고는 성공보수를 활용함으로써 법률비용보험을 활용하는 경우보다 크거나 작은 기대보수를 얻을 수 있으나, 소송인들의 총 노력수준은 성공보수하에서 항상 낮아진다. We study litigation contests under the contingent fee and the legal expenses insurance regimes when (1) there are objective merits of the case and (2) the contingent fee contract is not observable to the rival party. We first show that the contract disclosure results in lower contingent fee, which decreases the total effort level. As a consequence, the litigants' expected payoffs increase whereas the expected payoff of the plaintiff's lawyer decreases. We next provide a condition under which the plaintiff prefers the legal insurance regime over the contingent fee regime. Finally, we demonstrate that the contingent fee regime always induces a lower total effort level than the legal insurance regime.

객관적 강점이 존재하는 경우의 법정경합

강판상 ( Pan Sang Kang ),이동우 ( Dongwoo Lee ) 한국경제학회 2020 經濟學硏究 Vol.68 No.1

본 논문은 소송인들의 객관적 강점이 존재할 때 성공보수와 소송비용 보험 하에서 계약 결정 및 노력투입 결정을 분석한다. 소송인들의 객관적 강점과 판결 시 객관적 강점의 반영정도는 소송인들과 대리인들의 전략적 행동에 영향을 줄 수 있으므로, 두 제도의 비교 시 이를 함께 고려해야 한다. 본 논문의 연구결과를 요약하면 다음과 같다. 첫째, 성공보수 하에서 소송인들의 객관적 강점이 판결 시 크게 반영 될수록 성공보수 및 총 노력투입량의 크기는 감소한다. 둘째, 소송비용 보험 하에서 소송인들의 객관적 강점이 판결 시 크게 반영 될수록 총 노력투입량의 크기는 감소한다. 셋째, 성공보수 하에서 원고의 기대보수는, 원고의 객관적 강점과 판결 시 객관적 강점의 반영정도에 따라 소송비용 보험 하에서의 기대보수 보다 크거나 작을 수 있으나, 총 노력투입량은 성공보수 하에서 항상 작게 된다. We investigate the effect of litigants’ objective merits of the case on litigation outcomes under the contingent fee and the legal expenses insurance regimes. We first demonstrate that the objective merits of the case decreases the amount of contingent fee under the contingent fee regime. Moreover, the higher reflection of the merits on a judgment we have, the lower the total effort levels in both regimes. Next, we provide a condition under which the plaintiff can benefit from the contingent fee regime and vice versa. Finally, we show that the total effort level is always lower in the contingent fee regime.

석유생산 시 유동안정성 확보를 위한 불투명 오일의 왁스생성온도 결정 연구

강판상(Pan-Sang Kang),황순혜(Soon-Hye Hwang),손비룡(Bi-Ryong Son),임종세(Jong-Se Lim) 한국에너지학회 2015 에너지공학 Vol.24 No.2

해양 가스 생산시스템의 Liquid Loading 발생 위치 추정 연구

백승영,강판상,임종세 한국자원공학회 2017 한국자원공학회지 Vol.54 No.6

Liquid loading problem is one of main reasons of shut-down in mature offshore gas production system. In this research, liquid loading location was estimated using three methods (nodal analysis, critical gas rate and transient multiphase flow analysis) and liquid loading effect on shut-down condition was investigated. As a result of critical gas rate analysis, estimated result using Coleman model was the closest to measured data among 4 model in this paper. Using this result, the location where liquid loading occurred was identified. As a result of transient multiphase flow analysis, location and thickness of liquid column induced by liquid loading was estimated. The findings in this paper might be able to diagnose and remediate liquid loading in target offshore gas production system. 생산 감쇄기인 해양 가스 생산시스템에서 liquid loading 발생은 생산 중단의 주요 원인 중 하나이다. 이 연구 에서는 노달 분석, 임계 가스생산량 분석, 생산 관내 유동 분석 기법을 적용하여 현장의 liquid loading 발생 위치를 추 정하고 liquid loading이 생산 중단 조건에 미치는 영향을 분석하고자 하였다. 임계 가스생산량에 사용된 4개의 경험식 중 Coleman 경험식을 이용한 결과가 계측값과 가장 근접하였고 이 결과를 이용하여 대상 해양 가스 생산시스템에서 liquid loading이 발생한 위치를 파악하였다. 생산 관내 유동 분석 결과 liquid loading 발생 후 집적된 액체 집적 위치와 두께를 파악하였다. 이 연구 결과는 대상 해양 가스 생산시스템의 liquid loading을 진단하고 해결하는데 활용이 가능 할 것으로 사료된다.

해저 석유생산시스템에서 유동안정성 확보를 위한 왁스집적 제어기술

임종세,강판상,유승렬 한국자원공학회 2013 한국자원공학회지 Vol.50 No.2

Wax has been serious problem of flow assurance in low temperature environment such as subsea petroleum production system. In reservoir condition, wax is liquid phase, however, it can be crystallized at the temperature under wax appearance temperature. Wax crystal tends to be agglomerated and deposited containing oil, which becomes wax deposits. Wax deposition mechanisms in subsea petroleum production system are molecular diffusion, shear stripping reduction, aging, particle diffusion & inertia effect, shear dispersion, brownian diffusion and gravity settling. Commonly, temperature gradient between internal wall and center flow is major influential factor on wax deposition among oil composition, pressure, flow rate and roughness of flow line wall. To mitigate wax deposition in the subsea production system, thermal management, wax inhibitor and pigging have been widely applied. These technologies and applications at King field, Gannet D field and Cottonwood field are investigated in this study. 해저와 같은 저온환경에서 석유생산 시 빈번히 집적되는 왁스는 저류층에서 석유에 용해되어 있으나 석유의 온도가 왁스생성온도 이하가 되면 결정으로 석출된다. 왁스결정은 서로 결합하면서 오일 등을 함유한 왁스고형물이 되고 석유생산 환경에 따라 분자확산, 전단응력효과, 왁스경화, 확산관성효과, 전단확산, 브라운확산, 중력침전으로 유동관 내벽에서부터 집적된다. 온도, 석유성분, 압력, 유량, 유동관 내벽 거칠기가 왁스집적에 영향을 미칠 수 있으나 일반적으로 유동관 내벽의 온도와 유동단면적 중앙의 온도구배가 왁스집적에 가장 큰 영향을 미친다. 석유의 온도감소율이 커서 왁스집적속도가 가장 빠른 유동관에서의 주요 왁스집적 제어기술은 유동관을 단열 또는 석유를 가열하여 왁스생성온도 이상으로 유지시키는 열제어법, 왁스결정의 성장을 막거나 용해시키는 왁스억제제 주입법, 유동관에 집적된 왁스를 긁어 제거하는 피깅이 있고 이들을 멕시코 만에 위치한 King 유전, Gannet D 유전과 북해에 위치한 Cottonwood 유전의 해저 석유생산시스템에 적용한 사례를 조사하였다.