극한지역 생산정내 유동성 확보 기술 연구

Abstract

본 연구에서는 상용 파이프라인 시뮬레이터인 『PIPESIM』을 사용하여 극한지역의 특성을 반영한 저류층 시스템을 구성하였다. 이 시스템에 대해 동토층 두께와 오일의 비중이 생산에 미치는 영향을 분석하고 다양한 유동성증진기법들을 적용하여 그 효율을 파악하고자 하였다. 극한지역의 심도 1000 m에 위치한 저류층에서 오일이 비중이 높고 동토층 두께가 두꺼워질수록 튜빙내 오일의 유동성이 저하되었다. 이에 단열케이싱된 유정에 PCP-300 psi로 생산하는 것을 가정하고 유동성 증진기법을 적용한 결과, heater 설치시에는 중질유이고 저온일수록 heating의 효율이 더 크고, 설치심도가 증가될수록 유동성이 개선됨을 확인할 수 있었다. Gas lifting을 수행하게 되면, 생산량이 다른 기법에 비해 크게 증가하는 것으로 나타났으나 적정주입가스량을 초과하게 되면 오히려 생산량이 감소하였으며, 주입가스의 온도를 증가시킨다 하더라도 유동성은 크게 개선되지 않았다. 이상의 결과를 토대로 비교적 경질유정인 Bashenkol_1X 유정의 PCP 설치시의 생산량을 분석한 결과, 자연상태에 비해 생산량이 3.75배나 증진되었으며 단열케이싱의 추가설치를 통해 생산량을 보다 개선시킬 수 있는 것으로 나타났다. 19.2 °API의 중질오일이 생산되는 Bashenkol_3X의 경우, PCP 없이 자연상태만으로는 생산이 불가능하였고, 단열 케이싱과 PCP를 설치하게 되면 158 BOPD의 오일이 생산되었다. 여기에 히터를 추가로 적용하면 생산량이 267 BOPD로 증가하였으며 gas lifting을 시행하게 되면 생산량은 더욱 크게 증가하였다. 이로 보아 heater의 추가설치만으로도 충분한 양을 생산 가능하며, 현장적용성이나 cost 등을 고려하여 gas lifting의 적용이 결정되어야 할 것이다.