본문 바로가기 주메뉴 바로가기
22대 대한민국 국회 국회정보길라잡이 국회의원검색
회원가입 로그인
HOME

정보검색

소장정보 검색

국회도서관 홈으로 정보검색 소장정보 검색

결과 내 검색

동의어 포함

고급검색

인명/단체명

저자정보 상세정보
인명/단체명을 입력하세요.

키워드

  • 대표어

  • 외국어

-

목차보기

표제지

목차

논문요약 10

제1장 서론 12

제2장 이론적 배경 15

2-1. 오일샌드의 정의 15

2-2. 오일샌드 회수 방식 20

2-2-1. 노천 채굴 방식 20

2-2-2. 지하회수방식 20

2-2-2-1. SAGD(Steam Assisted Gravity Drainage) 21

2-2-2-2. VAPEX(Vapor Extraction Process) 21

2-2-2-3. THAI(Toe to Heal Air Injection) 21

2-2-2-4. CSS(Cyclic Steam Stimulation 22

2-3. SAGD에 의한 비투맨 회수방식 24

2-4. ES-SAGD에 의한 비투맨 회수방식 25

2-5. SAGD의 스팀과 CO₂를 이용한 비투맨 회수방식 27

제3장 실험 28

3-1. SAGD 모사장치 설계 28

3-2. 오일샌드 모사를 위한 재료 선정 30

3-3. SAGD 모사장치의 구성 33

3-3-1. GM의 구성 35

3-4. SAGD 모사장치와 CM을 이용하여 스팀과 FeOx 무기첨가제를 주입하여 모사된 오일샌드에서 초중질유를 회수하는 방법 39

3-4-1. FeOx 무기첨가제 제조 40

3-5. SAGD 모사장치와 GM을 이용하여 스팀만을 주입하는 경우에 모사된 오일샌드에서 초중질유를 회수하는 방법 41

3-6. 스팀과 유기용매를 동시에 주입하는 ES-SAGD의 경우에 모사된 오일샌드에서 초중질유를 회수하는 방법 42

3-6-1. 유기용매의 선정 42

3-6-2. HPLC를 이용한 초중질유의 SARA 분석 42

3-7. 스팀과 CO₂를 함께 주입하는 경우에 모사된 오일샌드에서 초중질유를 회수하는 방법 44

3-7-1. CO₂의 선정 44

제4장 결과 및 고찰 47

4-1. GM을 이용한 실험에서의 온도와 압력의 영향 47

4-2. GM 내부 온도에 따른 스팀챔버 성장 변화 53

4-2-1. Control 실험의 경우 53

4-2-2. 헥산을 이용한 ES-SAGD의 경우 55

4-2-3. sCO₂-SAGD의 경우 59

4-2-4. cCO₂-SAGD의 경우 61

4-3. FeOx 무기첨가제의 효과 65

제5장 결론 70

참고문헌 72

ABSTRACT 75

표목차

[표 1] 이론적 배경과 지질학적 데이터를 기반으로 계산된 설계 인자 29

[표 2] 비투맨과 초중질유의 화학적 조성 비교 31

[표 3] 실험전과 실험후 회수되는 초중질유의 SARA 분석 결과 58

[표 4] GM을 이용한 실험에 대해서 회수된 초중질유와 물의 양에 따른 회수율과 cSOR 계산 63

[표 5] CM을 이용한 실험에 대해서 회수된 초중질유와 물의 양에 따른 회수율과 cSOR 계산 69

그림목차

[그림 1] 전 세계 오일 매장량 17

[그림 2] 가공 전 오일샌드 덩어리 18

[그림 3] 아스팔텐과 레진성분의 콜로이드 응집 현상 19

[그림 4] 지하회수방식의 기술 소개 23

[그림 5] SAGD 에서의 스팀챔버 형성 개념도 24

[그림 6] ES-SAGD 에서의 유기용매 및 스팀챔버의 형성 개념도 26

[그림 7] 온도변화에 따른 비투맨과 초중질유의 점도 변화 32

[그림 8] 실험장비 규모로 제작된 SAGD 모사장치의 도면 34

[그림 9] GM의 면적 및 주입정과 생산정의 위치 36

[그림 10] GM의 형상 및 열전쌍과 스팀 순환밸브 위치 37

[그림 11] (a) 실험장비 규모로 모사된 SAGD 장치, (b) PV와 Solventtank, (c) GM의 형태, (d) GM의 내부 38

[그림 12] CM을 이용한 실험의 실험공정단계도 39

[그림 13] Control 실험에 대한 실험공정단계도 41

[그림 14] ES-SAGD 실험에 대한 실험공정단계도 43

[그림 15] cCO₂-SAGD실험에 대한 실험공정단계도 45

[그림 16] sCO₂-SAGD 실험에 대한 실험공정 단계도 46

[그림 17] Control 실험의 시간에 따른 (a) 스팀온도변화, (b) 스팀압력변화, (c) GM과 PV의 압력변화, (d) 스팀유량변화 49

[그림 18] ES-SAGD 실험의 시간에 따른 (a) 스팀온도변화, (b) 스팀압력변화, (c) GM과 PV의 압력변화, (d) 스팀유량변화 50

[그림 19] sCO₂-SAGD 실험의 시간에 따른 (a) 스팀온도변화, (b) 스팀압력변화, (c) GM과 PV의 압력변화, (d) 스팀유량변화 51

[그림 20] cCO₂-SAGD 실험의 시간에 따른 (a) 스팀온도변화, (b) 스팀압력변화, (c) GM과 PV의 압력변화, (d) 스팀유량변화 52

[그림 21] Control 실험의 경우 GM 내부온도에 따른 스팀챔버 모양 및 크기 변화 54

[그림 22] ES-SAGD실험의 경우 GM 내부온도에 따른 스팀챔버 모양 및 크기 변화 57

[그림 23] sCO₂-SAGD실험의 경우 GM 내부온도에 따른 스팀챔버 모양 및 크기 변화 60

[그림 24] cCO₂-SAGD실험의 경우 GM 내부온도에 따른 스팀챔버 모양 및 크기 변화 62

[그림 25] 실험별 시간에 따른 120℃ 이상 구역의 스팀챔버 크기 비교 64

[그림 26] 시간에 따른 SAGD 모사장치의 온도 변화 66

[그림 27] 무기첨가제와 아스팔텐과의 상호작용 67

[그림 28] 레진-아스팔텐의 응집체가 초미립자에 흡착되어 오일-물간의 에멀젼에 영향을 주는 모식도 68

초록보기

 본 연구에서는 오일샌드에서 비투맨을 회수하는 지하회수방식 중 가장 많이 사용하는 기술인 SAGD공정으로부터 비투맨의 회수율을 향상시키고자 스팀과 함께 주입한 첨가제의 효과와 매커니즘에 대해서 연구 하였다. 실제 광구에서 쓰이는 SAGD공정을 150:1로 축소한 실험실 규모의 모사장비가 사용되었으며, Cylindrical Model(이하 CM)과 지하 박층을 모사할 수 있는 장치(이하 GM, geological model)가 사용되었다. 초중질유와 글래스비드(glass bead 1.5mm)의 혼합물은 오일샌드의 모사재료로 사용되었다. CM을 사용한 실험은 실험실에서 합성한 FeOx 무기첨가제가 사용되어졌으며, 오일 회수율과 경제성을 평가하는 Cumulative Steam to Oil ratio (cSOR)값을 측정하여 첨가제의 영향을 확인하였다. 스팀만을 사용한 Control실험과 비교 하였을 때 무기첨가제가 도입된 실험의 경우 오일 회수율은 37.8%에서 68%로 향상되었고 cSOR 역시 9.3에서 5.4로 낮아졌다.

GM을 사용한 실험은 첨가제로서 유기용매인 헥산과 CO₂가 사용되었으며, 스팀챔버의 성장 변화를 비교 분석하였다. 헥산을 이용하는 실험인 ES-SAGD 공정의 경우 3~7 vol%의 헥산이 스팀과 함께 주입되었으며, CO₂를 사용하는 경우 CO₂의 주입방식에 따른 효과를 확인하기 위하여 스팀과 CO₂를 연속 주입하는 실험(cCO₂-SAGD)과 순차적으로 주입하는 실험(sCO₂-SAGD)을 실시하였다.

그 결과 sCO₂-SAGD 실험의 경우 오일 회수율은 60.2%에서 69.3%로 향상되었으며 cSOR의 경우 7.1에서 6.0으로 낮아졌다. 반면에 cCO₂-SAGD 실험의 경우 Control 실험보다 낮은 오일회수율과 cSOR 값을 나타내었다. ES-SAGD 실험의 경우 오일회수율은 60.2%에서 66.7%로 향상되었으며 cSOR값 역시 7.1에서 6.1로 낮아졌다.

추천서가 (다양한 추천 자료를 만나보세요)

권호기사보기

권호기사 목록 테이블로 기사명, 저자명, 페이지, 원문, 기사목차 순으로 되어있습니다.
기사명 저자명 페이지 원문 기사목차

권호

기사명 원문보기 기사목차
닫기