포아송 임피던스 분석을 통한 공극 내 유체 규명

Abstract

오일 저류층은 가스 저류층과는 달리 주변과의 물성 차이가 작아서 기존의 방법으로 규명하는 데는 많은 어려움이 발생한다. 이를 해결하기 위해 개발된 방법 중 하나가 음향 임피던스(acoustic impedance)와 회전상수인 ‘c’가 곱해진 shear impedance의 차이로 정의되는 포아송 임피던스(Poisson Impedance, PI)이다 (Quakenbush et al., 2006). 여기서 ‘c’ 값을 결정하는 방법 중 가장 많이 활용되는 방법은 Target Correlation Coefficient Analysis(TCCA)이다(Tian et al., 2010). 이 방법에서는 공극 내 유체를 구분하기 위해 전기비저항 검층을 사용하지만, 전기비저항 검층이 공극 내 유체뿐만 아니라 암상과 공극률의 영향을 받기 때문에 한계가 발생하게 된다. 따라서 이 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위한 새로운 포아송 임피던스 공정을 제안하였다. 새로운 공정은 암상 임피던스(lithology impedance), 공극률 임피던스(porosity impedance), 유체 임피던스(fluid impedance)의 세 단계로 나뉜다. 먼저, 암상 임피던스로 셰일 영역을 예측하고 암상의 영향을 제거하기 위해 해당되는 영역을 제거한다. 다음으로, 공극률 임피던스를 통해 공극률이 높은 구간을 추출해 낸다. 마지막으로 앞의 두 단계에서 구분된 셰일의 양이 적고 공극률이 높은 자료를 대상으로 유체 임피던스를 시행하여 보다 효과적으로 오일 구간을 구분하도록 하였다. 검층 자료를 통해 회전상수 ‘c’와 암상 또는 공극 내 유체를 구분할 기준 값을 설정하였고, 탄성파 탐사자료의 동시역산(simultaneous inversion)을 통해 계산된 음향 임피던스와 shear impedance로 암상, 공극률, 유체 임피던스에 대한 결과를 얻을 수 있었다. 최종적으로, 이 결과를 통해 암상과 양질의 저류층의 분포를 확인해 볼 수 있었고 가능성 있는 유, 가스 저류층의 위치를 예측해 볼 수 있었다. 제안한 공정의 타당성을 검증하기 위하여 중국과 호주 지역에서 획득된 해상자료에 공정을 적용해보았을 때, 오일 저류층이 확인된 시추공 위치에서 유체 임피던스의 결과가 오일로 도시되는 것을 확인할 수 있었다.