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- 저자 : 장찬동 ( Chan Dong Chang ) (검색결과 36 건)
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장찬동 ( Chan Dong Chang ),명우호 ( Woo Ho Myoung ),이태종 ( Tae Jong Lee ) 대한지질공학회 2008 지질공학 Vol.18 No.2
점토함량에 따른 미고결 이암의 시간 의존적 변형을 비교하기 위해 측방변형이 구속된 상태에서의 일축압밀시험을 수행하였다. 미고결 이암의 변형은 응력의 증가에 따른 즉각적인 변형과 일정한 응력 하의 크리프 변형으로 구분되었다. 응력 증가분이 동일한 경우에 시간 의존적 변형은 거의 일정한 크기로 발생하였으며 응력 증가분이 증가할수록 크리프변형의 크기도 증가하여 선형점성변형의 특성을 보였다. 점토함량이 증가함에 따라 시간 의존적 변형은 증가하는 경향을 보여 점토가 이암의 시간 의존적 변형 발생에 중요한 역할을 하는 것으로 사료된다. 크리프 변형은 시간에 따라 지수함수 형태를 보여 크립 모델 중 하나인 power-law 모델로 잘 예측될 수 있었다. We conducted uniaxial consolidation tests in mudstone samples with different clay content, in order to investigate time-dependent deformation and its characteristics. A significant amount of time-dependent strain was observed at a constant stress level immediately after a jump of stress was applied. For a given mudstone, the amount of time-dependent deformation was nearly proportional to the increment of stress, suggesting a linear viscous rheology. The amount of time-dependent strain increases with clay content, implying that clay plays an important role in creep of the unconsolidated mudstone. A power-law model was suitably applied to our results, suggesting that a short-term prediction of time-dependent deformation of the mudstone is tentatively feasible.
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이준복,장찬동,Lee, Jun-Bok,Chang, Chan-Dong 대한지질공학회 2007 지질공학 Vol.17 No.2
We collected data of hydraulic fracturing tests and overcoring tests conducted in 84 boreholes in the south-east Korea in order to analyze the contemporary state of stress in this region. The average direction of the maximum horizontal stress was determined to be $N66^{\circ}{\pm}31^{\circ}E$. The relative magnitudes of the three principal stresses was ${\sigma}_v$ (vertical stress) < ${\sigma}_h$ (minimum horizontal stress) < ${\sigma}_H$ (maximum horizontal stress), indicating thrust fault stress regime. The stress ratio K (horizontal stress/vertical stress) was relatively high (2.2<K<2.6) at the M region (including Samcheok and Uljin) and at the SW region of the study area (including Yangsan and Gecje), while it was relatively low (1.2<K<1.5) at NW (Youngju and Sangju) and at SE (Pusan and Kyeongsan) region. The analysis results indicate that along faults oriented at certain directions in some high K regions, the shear stress can reach values as high as Byerlee's frictional equilibrium, suggesting that some faults (if exist) can be mechanically unstable. 한반도 남동부 지역 총 84개의 시추공에서 수행된 수압파쇄시험과 오버코어링시험 자료를 수집하여 현생 응력의 방향과 크기를 분석하였다. 한반도 남동부에 작용하는 평균 최대수평주응력 방향은 $N66^{\circ}{\pm}31^{\circ}E$로 나타났다. 주응력간의 상대적인 크기는 대부분의 지역에서 최대, 최소 수평주응력(${\sigma}_H,\;{\sigma}_h$)에 비해 연직응력(${\sigma}_v$)이 가장 작은 thrust fault stress regime을 보였다. 측압계수(K, 수평응력/연직응력) 연구지역의 북동부(삼척과 울진 포함)와 남서부(양산과 거제 포함)에서 상대적으로 높은 값(2.2<K<2.6)을 보였으며 연구지역의 북서부(영주와 상주 포함)와 남동부(부산과 경산 포함)에서 상대적으로 낮은 값(1.2<K<1.5)을 보였다. 분석 결과는 K값이 높은 일부 지역에서 특정방향의 단층에 작용하는 전단응력이 마찰평형상태까지 높은 값을 보일 수 있으며 이러한 방향의 단층이 있을 경우 역학적으로 불안정할 수 있다는 점을 시사한다.
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김대석,권이균,장찬동,Kim, Dae-Suk,Kwon, Yi-Kyun,Chang, Chan-Dong 대한자원환경지질학회 2011 자원환경지질 Vol.44 No.1
Extra heavy oil reservoirs are distributed over the world but most of them is deposited in the northern part of the Orinoco River in Venezuela, in the area of 5,500 $km^2$, This region, which has been commonly called "the Orinoco Oil Belt", contains estimated 1.3 trillion barrels of original oil-in-place and 250 billion barrels of established reserves. The Venezuela extra heavy oil has an API gravity of less than 10 degree and in situ viscosity of 5,000 cP at reservoir condition. Although the presence of extra heavy oil in the Orinoco Oil Belt has been initially reported in the 1930's, the commercial development using in situ cold production started in the 1990's. The Orinoco heavy oil deposits are clustered into 4 development areas, Boyaco, Junin, Ayachoco, and Carabobo respectively, and they are subdivided into totally 31 production blocks. Nowadays, PDVSA (Petr$\'{o}$leos de Venzuela, S.A.) makes a development of each production block with the international oil companies from more than 20 countries forming a international joint-venture company. The Eastern Venezuela Basin, the Orinoco Oil Belt is included in, is one of the major oil-bearing sedimentary basins in Venezuela and is first formed as a passive margin basin by the Jurassic tectonic plate motion. The major source rock of heavy oil is the late Cretaceous calcareous shale in the central Eastern Venezuela Basin. Hydrocarbon materials migrated an average of 150 km up dip to the southern margin of the basin. During the migration, lighter fractions in the hydrocarbon were removed by biodegradation and the oil changed into heavy and/or extra heavy oil. Miocene Oficina Formation, the main extra heavy oil reservoir, is the unconsolidated sand and shale alternation formed in fluvial-estuarine environment and also has irregularly a large number of the Cenozoic faults induced by basin subsidence and tectonics. Because Oficina Formation has not only complex lithology distribution but also irregular geology structure, geological evolution and characteristics of the reservoirs have to be determined for economical production well design and effective oil recovery. This study introduces geological formation and evolution of the Venezuela extra heavy oil reservoirs and suggest their significant geological characteristics which are (1) thickness and geometry of reservoir pay sands, (2) continuity and thickness of mud beds, (3) geometry of faults, (4) depth and geothermal character of reservoir, (5) in-situ stress field of reservoir, and (6) chemical composition of extra heavy oil. Newly developed exploration techniques, such as 3-D seismic survey and LWD (logging while drilling), can be expected as powerful methods to recognize the geological reservoir characteristics in the Orinoco Oil Belt. 베네주엘라 중앙에 위치한 오리노코강을 따라 55,000 $km^2$의 면적에 동서로 길게 자리하는 오리노코 오일벨트에는 원시부존량이 약 1조 3천억 배럴, 가채매장량이 2,500억 배럴에 달하는 초중질유가 매장되어 있다. 베네주엘라 초중질유는 API 비중이 $10^{\circ}$ 이하이고, 점성도가 5,000 cP 정도로 무겁고 점성이 큰 탄화수소 자원이다. 오리노코 지역의 초중질유는 1930년대 최초로 보고되었지만, 이들의 상업적 개발은 1990년대에 이르러 비가열식 일차생산기법을 통해서 본격적으로 이루어지기 시작하였다. 오리노코 오일벨트는 초중질유 분포 양상에 의해 보야카, 주닌, 아야쿠초, 카라보보의 생산광구로 나누어지며, 이들은 모두 31개의 생산블럭으로 소분류된다. 현재 각 생산블럭은 베네주엘라 PDVSA와 외국계 기업의 합작 형태로 개발되고 있으며, 20개국 이상이 초중질유 개발 프로젝트에 참여하고 있다. 오리노코 오일벨트는 베네주엘라의 주요 석유분지 가운데 하나인 동베네주엘라 분지의 남쪽지역에 위치한다. 동베네주엘라 분지는 쥬라기 판 분화에 의해 형성되기 시작한 수동형 대륙 주변부 분지로 그 면적은 약 120,000 $km^2$이다. 동베네주엘라 분지에서 백악기 말에 형성된 석회질 셰일은 초중질유의 주요 근원암이다. 분지 내 탄화수소는 북쪽에서 남쪽으로 평균 150 km를 이동하면서 생분해작용을 거쳤으며, 이로 인해 점성과 비중이 높은 초중질유를 분지 남쪽 경계부인 오리노코 지역에 형성하였다. 주요 초중질유 저류층인 마이오세 오피시나층은 하성-에스츄어리 퇴적환경에서 발달한 미고결 사질 및 이질이 교호하는 퇴적체이다. 또한 오피시나층은 판의 운동에 의한 압축작용과 분지침강에 의해 형성된 다수의 신생대 단층이 분포하여 복잡한 저류층 지질 특성을 나타낸다. 불균질한 저류층 암상 분포와 복잡한 지질 구조의 저류층에서 경제적인 생산정의 설계와 효율적인 초중질유 회수를 위해서는 초중질유 저류층의 발달 과정과 그로 인한 지질학적 특성에 대한 심도 깊은 이해가 필요하다. 본 연구에서는 오리노코 초중질유 저류층에서 (1) 사질 저류층 두께 및 분포, (2) 이질 퇴적층의 분포, (3) 단층의 기하학적 분포, (4) 저류층 대상 심도 및 지열 특성, (5) 저류층 지중 응력상태, (6) 초중질유의 화학적 조성 등을 초중질유 생산성에 상대적으로 큰 영향을 미치는 주요한 지질학적 특성으로 주목하였다. 이러한 오리노코 지역의 지질학적 특성들은 3차원 탄성파 탐사, 시추간 물리검층과 같은 최신 기술들을 통해 앞으로 보다 빠르고 정확하게 규명되어질 것으로 기대된다.
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논문 : 현생 응력하에서 단층 마찰계수에 따른 임곡단층의 거동 가능성 해석
나현우 ( Hyun Woo Na ),장찬동 ( Chan Dong Chang ),장천중 ( Chun Joong Chang ) 대한지질공학회 2013 지질공학 Vol.23 No.3
강릉지역의 NNE-SSW 주향을 갖는 선형구조(임곡단층)를 대상으로, ASTER 영상과 항공사진을 이용한 구조 영상 분석과 야외지질조사를 통해 단층의 기하 및 운동학적 특성을 관찰하고 단층의 지질역학적 특성에 대한 분석을 시도하였다. 현생 응력장 하에서 임곡단층의 운동 가능성 여부를 파악하기 위해 이용된 주변 지진자료는 이 지역의 현생 최대응력방향이 약 N70°E이며 주향이동과 역단층 운동에 유리한 응력상태임을 보여준다. 현생 응력장 하에서 임곡단층이 운동하기에는 최적의 방향에서 오차 범위 밖의 주향을 보여 전단 성향이 낮은 것으로 분석되었다. 그러나 단층의 역학적 특성을 나타내는 마찰계수(μ)가 상당히 낮을 경우(예를 들어 0.25 이하) 현생 응력장 하에서도 운동 가능성이 있는 것으로 파악된다. We carried out geometrical, kinematic, and geomechanical analyses on a lineament (the Imgok fault) near Gang-neung, observed in ASTER images and aerial photographs, and field surveys. Earthquake focal mechanism solutions, used to estimate the present-day stress state. revealed that the direction of maximum compression is approximately N70°E and that the stress condition is in favor of either strike-slip or reverse movement on the fault. The strike of the fault is not ideal for slip under the present-day stress field and thus the fault has a low slip tendency. However, the fault may be able to slip if the frictional coefficient (μ), representing the resistance of the fault to slip, is sufficiently low (e.g., μ<0.25).
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