임피던스역산을 통한 동해가스하이드레이트의 부존특성연구

Abstract

가스하이드레이트의 부존여부 및 존재하는 심도구간은 주로 시추공에서 획득한 물리검층자료의 해석이나 탄성파 단면도상에 나타난 BSR의 확인을 통해 이루어진다. 하지만 물리검층자료의 경우 시추공에서 멀리 떨어진 지역에 대한 정보를 제공하지 않으며 탄성파 단면도상에서 가스하이드레이트가 존재하는 경우라도 때때로 뚜렷한 BSR을 보이지 않는 경우도 있다. 이와같은 경우에는 탄성파 역산을 통해 구한 임피던스값들을 사용하여 가스하이드레이트의 존재 심도구간을 확인해야 한다. 본 연구에서는 기존의 중합후 역산방법이 아닌 중합전 역산 (Prestack seismic inversion) 방법을 이용하여 시추공 UBGH-09와 UBGH-10 지역을 포함한 동해 울릉분지 지역의 음향임피던스 (AI: Acoustic impedance), 전단임피던스 (SI: Shear impedance) 그리고 포아송임피던스 (PI: Poission impedance) 단면도를 구하고 이를 이용하여 탄상파 단면도상에서 가스하이드레이트 부존을 지시하는 BSR (Bottom simulating reflector) 의 심도를 규명하였다. AI 단면도에서는 가스하이드레이트 안정영역 (GHSZ: Gas hydrate stability zone)과 자유가스 (Free gas)층 사이의 경계면에서 AI가 감소하는 특성을 이용하여 BSR의 위치를 확인할 수 있었고 그 하부의 자유가스의 대략적인 양을 평가할 수 있었다. SI 단면도를 통하여는 AI 단면도와 마찬가지로 BSR의 위치를 확인할 수 있었지만 그 하부의 자유가스양의 평가는 어려웠다. 가스층은 물론 사암층과 셰일층 등 암석의 경계면과 유체의 종류까지도 판별이 가능한 PI로는 동해 울릉분지내 가스하이드레이트 심도구간 및 BSR 경계면에 대한 정확한 확인이 쉽지 않았는데 이는 가스침니로 인한 탄성파 진폭의 왜곡과 가스하이드레이트가 부존되어 있는 셰일층과 가스하이드레이트가 둘다 높은 PI 값을 가지기 때문으로 생각된다.