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SUMMARY

CONTENTS

목차

제1장 서론 21

제1절 연구 배경 및 목적 21

제2절 연구 범위 23

제2장 국내·외 기술개발 현황 24

제1절 서언 24

제2절 해저 탄성파탐사 기술 현황 25

1. 국내외 자료취득 기술 25

2. 국내외 전산처리 기술 27

3. 국내외 탐사자료 해석 기술 32

제3장 연구개발 수행 내용 및 결과 35

제1절 탄성파탐사 자료취득 35

1. 탄성파탐사 측선설계 35

2. 자료취득 변수 36

3. 항측 37

4. 음원 제조 44

5. 자료기록 46

6. 품질관리 47

제2절 탄성파탐사 자료처리 60

1. 서언 60

2. 전산처리 시스템 63

3. 전산처리 64

4. 전산처리 결과 92

제3절 탄성파탐사 자료해석 93

1. 광역지질 94

2. 탄성파탐사자료 98

3. 도미퇴적분지 탄성파탐사자료 해석결과 98

제4절 탄성파탐사 자료평가 109

1. 군산퇴적분지 109

2. 흑산퇴적분지 122

제5절 연구결과 126

제4장 연구개발목표 달성도 및 대외기여도 130

제5장 연구개발 결과의 활용계획 134

제6장 참고문헌 136

List of Tables

Table 3-1-1. Acquisition parameters 36

Table 3-1-2. Geodetic parameters for 2008 survey. 39

Table 3-1-3. Specifications of Each Navigation System. 41

Table 3-1-4. Production line summary for 2-D seismic survey of 08AQ. 47

Table 3-1-5. Results of dropout test for the 2D seismic source. 55

Table 3-1-6. RMS values for 2D seismic survey. 56

Table 3-3-1. Tectonic deformation of the East China Sea Shelf Basin and regional dynamics. 97

List of Figures

Fig. 2-2-1. Common receiver gathers of OBS#3 in the 07FL-003 line(upper : vertical component lower : hydrophone data) and their resolution(upper & lower right). 29

Fig. 2-2-2. Inline section of OBS #3 after 90 degrees trace rotation. 30

Fig. 2-2-3. Common shot gather of OBS #4 of 201 wide refraction survey line. 31

Fig. 2-2-4. P wave velocity profile of site-4(OBS#4) using Tau-sum inversion. 31

Fig. 2-2-5. Reflection attributes used in seismic facies analysis. 34

Fig. 3-1-1. Survey area and survey lines designed for this study. 35

Fig. 3-1-2. System configuration of integrated navigation system(TRINAV) of Tamhae2 and flowchart for acquisition and processing of navigation data. 38

Fig. 3-1-3. Vessel equipment deployment diagram for 08AQ 2-D seismic survey. 40

Fig. 3-1-4. Final survey track chart(Refer to Fig. 3-1-1). 44

Fig. 3-1-5. Specification of airgun sub-array. 45

Fig. 3-1-6. Basic QC processing jobs. 49

Fig. 3-1-7. Source configuration and signature for 2D seismic survey. 54

Fig. 3-1-8. TIDI RMS profile for all sequence of 07AQ survey lines. 57

Fig. 3-1-9. Seismic interference noise on the 08AQ-106 seismic line. 58

Fig. 3-1-10. Onboard processed brute stack seismic profile of Line 08AQ-102 for quality control. 59

Fig. 3-2-1. 2D seismic data processing work flow for 07 AQ data set. 62

Fig. 3-2-2. Quality control in geometry process, (a) CDP fold number, (b) CDP X-Y position plot with statistic histogram, (c) receiver offfet with trace number. 66

Fig. 3-2-3. Parameter test to define optimal gain value. Left upper trace is set to 8 dB/sec, right upper shows 4 dB/sec, left lower corresponds 2 dB/sec, and right lower trace is raw shot record for field file identify number of 1,510. 67

Fig. 3-2-4. Trace edit and statistics result. Left window shows editing result of 8 different channel and right window show trace statistics data for all trace order with source index number, amplitude decay rate, frequency deviation, spikes and... 68

Fig. 3-2-5. Auto-correlogram to apply minimum phase predictive deconvolution filter. 69

Fig. 3-2-6. Brute stack with horizontally constant velocity and layer pick examples for sample survey line. 70

Fig. 3-2-7. Velocity analysis process for 07AQ survey. left panel indicates velocity semblance computation, middle left panel shows CMP gather at the velocity picking point, middle right is neighboring 9 points to the velocity picking point and right panel... 72

Fig. 3-2-8. Volume Viewer of 07AQ survey showing geologic trend with color velocity map. Green color indicates low stacking velocity and light red color matches high stacking velocity. 73

Fig. 3-2-9. Radon filtering result. Left panel is correspond to input data, middle shows modeled data by Radon analysis, and right seismic traces show filtered data. Red arrow indicates a travel time where water bottom multiple noise exists. 74

Fig. 3-2-10. Time migrated section of 07AQ seismic survey. (a) seismic line 07AQ-001, (b) seismic line 07AQ-005, (c) seismic line 07AQ-005A. 76

Fig. 3-2-11. Time migrated section of 07AQ seismic survey. (a) seismic line 07AQ-002, (b) seismic line 07AQ-002A, (c) seismic line 07AQ-002B. 77

Fig. 3-2-12. Time migrated section of 07AQ seismic survey. (a) seismic line 07AQ-003, (b) seismic line 07AQ-007, (c) seismic line 07AQ-011. 78

Fig. 3-2-13. Time migrated section of 07AQ seismic survey for seismic line 07AQ-004. 79

Fig. 3-2-14. Time migrated section of 07AQ seismic survey. (a) seismic line 07AQ-006, (b) seismic line 07AQ-006A. 80

Fig. 3-2-15. Time migrated section of 07AQ seismic survey. (a) seismic line 07AQ-008, (b) seismic line 07AQ-008A, (c) seismic line 07AQ-008B. 81

Fig. 3-2-16. Time migrated section of 07AQ seismic survey. (a) seismic line 07AQ-009, (b) seismic line 07AQ-013, (c) seismic line 07AQ-015, (d) seismic line 07AQ-017. 82

Fig. 3-2-17. Time migrated section of 07AQ seismic survey for seismic line 07AQ-010. 83

Fig. 3-2-18. Time migrated section of 07AQ2 seismic survey. (a) seismic line 07AQ2-001, (b) seismic line 07AQ2-003, (c) seismic line 07AQ2-005. 85

Fig. 3-2-19. Time migrated section of 07AQ2 seismic survey. (a) seismic line 07AQ2-002, (b) seismic line 07AQ2-004, (c) seismic line 07AQ2-006. 86

Fig. 3-2-20. Time migrated section of 07AQ2 seismic survey. for seismic line 07AQ2-010. 87

Fig. 3-2-21. Time migrated section of 07AQ seismic survey for seismic line 07AQ-012. 88

Fig. 3-2-22. Time migrated section of 07AQ2 seismic survey for seismic line 07AQ2-018. 89

Fig. 3-2-23. CDP fold number after geometry construction for 08AQ-102 seismic line(upper frame) and fold histogram(lower frame). 90

Fig. 3-2-24. Test stack section of 08AQ-102 seismic line. 91

Fig. 3-3-1. Track chart of the Jeju Basin 2007. 93

Fig. 3-3-2. Geological Structural Divisions of the East China Sea. 96

Fig. 3-3-3. Geological structure map of the Domi Basin.(After K.S.Park, et, al., 2000) 99

Fig. 3-3-4. The Geological Structural Map of the East China Basin. 100

Fig. 3-3-5. Structural Map of Plio-Pleistocene Regional Unconformity. 101

Fig. 3-3-6. Structural Map of Sea - floor. 102

Fig. 3-3-7. Total Isochrone Map of Korean Continental Shelf Block V & Block W in the East China Sea Basin. 103

Fig. 3-3-8. The Interrretated Seismic Section(001~009) of Block V & Block VI in the East China Sea Basin within the Korean Continental Shelf. 104

Fig. 3-3-9. The Interpretated Seismic Section(011~017, 2-001~005)of Block V St Block VI in the East China Sea Basin within the Korean Continental Shelf. 105

Fig. 3-3-10. The Interpretated Seismic Section(002~006)of Block V & Block VI in the East China Sea Basin within the Korean Continental Shelf. 106

Fig. 3-3-11. The Interpretated Seismic Section(006a~010, 2-002)of Block V & Block VI in the East China Sea Basin within the Korean Continental Shelf. 107

Fig. 3-3-12. The Interpretated Seismic Section(2-004~2-018)of Block V & Block VI in the East China Sea Basin within the Korean Continental Shelf. 108

Fig. 3-4-1. Left figure is the physiographic and tectonic map of the South Yellow Sea Basin. The box in the right figure represents distribution of seismic reflection data in the Kunsan Basin. Five wells are shown. 111

Fig. 3-4-2. Seismic profiles showing the top of acoustic basement, sequence boundaries (SB1-SB14), sequences(SQ1-SQ13), megasequence boundaries(MSB I-MSB III) and megasequences(MSQ I-MSQ III).... 113

Fig. 3-4-3. Geological structure map of the Kunsan Basin. 4 massifs(northern, northeast, central and southern massifs) and 3 sags(northeast, central and southwest sags) are developed.... 115

Fig. 3-4-4. Prospect area of the Kunsan Basin. 119

Fig. 3-4-5. Isochron maps of the sequences(50) 2, 3, 4 and 5. Shaded area indicates seismic facies map interpreted as lacustrine environment in each sequence. Contour intervals in ms two-way travel time. 120

Fig. 3-4-6. Chart of Seismic Lines. 123

Fig. 3-4-7. Isochron map of Acoustic basement - Regional Unconformity. 124

Fig. 3-4-8. A seismic section showing the acoustic basement and regional unconformity. 124

Fig. 3-4-9. Time structure map of the regional unconformity. 125

초록보기

I. 제목

한반도 주변해역 석유가스자원 탄성파탐사 연구

II. 연구개발의 목적 및 필요성

(1) 연구개발의 목적

한국의 배타적 경제수역 내에 분포하는 퇴적분지에서 석유가스자원의 부존이 유망한 해역을 중심으로 자료 부족지역에 대하여 탄성파탐사자료를 신규로 취득하고 신규로 취득된 자료들을 포함한 이용 가능한 탄성파탐사자료들을 종합 해석하여 퇴적분지의 진화사를 연구하고, 동해-1 가스전 이외의 유·가스전 추가 확보에 필요한 기초자료를 제공함으로써 국내 대륙붕에서 에너지자원 개발의 성공률과 자급률 제고에 기여하고자 함.

(2) 연구개발의 필요성

세계 각국은 국제유가의 급등과 UN 해양법 발효로 에너지자원 확보에 대한 중요성을 인식하고 EEZ 수역 내에서의 석유가스자원조사를 위한 탐사활동을 증대시키고 있다. 지금까지 국내에서 석유가스자원조사를 위한 탄성파탐사는 한국대륙붕 석유광구에서의 탐사활동은 조광권자에 의해서 퇴적분지 내에 분포하는 유망해역을 중심으로 이익창출을 목적으로 국외의 석유물리탐사회사들에 의하여 수행되어 왔다. 그러나 석유가스자원조사를 목적으로 탄성파탐사를 수행할 수 있는 탐사선과 탐사장비를 구비하지 못하여 1966년도 한국에서 최초의 해저탐사가 시작된 이래 아직까지 해저에 분포하는 퇴적분지들의 성인 몇 진화과정을 규명하는 목적으로 기초자료와 지질정보를 취득하기 위한 물리탐사를 이용한 본격적 연구가 거의 이루어지지 않았었다. 따라서 한반도를 중심으로 한 동북아 지체구조구 연구는 일본, 중국, 일본 등 주변국에 비하여 상대적으로 뒤떨어진 상태에 놓여 있었다. 특히 동해 연안의 대륙붕과 대륙사면에 분포하는 제3기 퇴적분지에 대한 지질정보는 공백상태로 아직도 남아 있다. 이와 같은 공백상태는 동해를 접하고 있는 다른 연안국에 비하여 동해의 생성으로부터 진화과정에 대한 연구가 뒤떨어져 있었다. 1997년도 탐사선과 탄성파탐사장비를 구비되어 있기 때문에 심부지질구조에 대한 연구수행이 가능하게 되었다. 전적으로 외국의 탐사회사에 의존하였던 석유가스자원탐사활동이 퇴적분지 내에 분포하는 유망해역을 중심으로 석유가스자원조사를 위한 탐사단계에서 지금 소규모 퇴적분지와 대규모 퇴적분지의 경계부 등으로 확대하여 광역물리탐사를 수행하는 단계로 이행하게 되었다. 이와 같은 광역물리탐사는 퇴적분지의 성인과 진화사를 풀 수 있는 단서를 제공할 수 있을 뿐 아니라 유·가스전의 추가 확보에 필요한 기초연구이기 때문이다. 국가에너지자원의 자급률의 제고와 정부의 석유가스 자원정책 수립에 필수적인 기초 자료가 될 것이다.

III. 연구개발의 내용 및 범위

□ 연구내용

○ 탄성파탐사자료 현장취득

- 울릉분지 분포해역에서 탄성파탐사 자료취득

자료취득 계획량 : 1,000 L-㎞

○ 탄성파탐사자료 전산처리

- 2007년도 울릉퇴적분지분포해역 탄성파탐사자료 기본전산처리

자료처리 계획량 : 1,000 L-㎞

- 2006년도 제주퇴적분지분포해역(동부) 탄성파탐사자료 정밀전산처리

자료처리 계획량 : 1,500 L-㎞

○ 탄성파탐사자료 해석 및 도면작성

- 도미퇴적분지 분포해역(동부) 탄성파탐사자료 해석

자료해석 계획량 : 5,000 ㎢

○ 탄성파탐사자료 평가 및 도면작성

- 흑산퇴적분지 분포해역 탄성파탐사자료 평가

자료평가 계획량 : 10,000 ㎢

□ 연구범위

○ 탄성파탐사자료 현장취득

- 울릉분지 분포해역에 대한 탄성파탐사 자료취득

탐사선 : 탐해2호

탐사장비 : Trinav System, Gunco System, Triacq System

○ 탄성파탐사자료 전산자료처리

- 자료처리시스템 : Landmark 사의 Promax 시스템

- 저급중합단면

- 구조보정 단면

○ 탄성파탐사자료 해석

- 자료해석 S/W : Landmark 사의 Geographix

- 탄성파 층서해석

- 탄성파 구조해석

- 음향기반-광역부정합면 지질구조도와 등층후도 등 도면작성

○ 탄성파탐사자료 평가

- 퇴적분지의 탄성파 층서

- 퇴적분지 성인 및 구조발달사

- 퇴적분지 퇴적환경 연구

- 지질구조도, 퇴적환경도, 에너지자원부존유망지역 분포도 등 도면작성

IV. 연구개발결과

○ 2차원탄성파탐사자료 현장취득

- 울릉퇴적분지 분포해역에 대한 2차원 탐사 자료 취득

자료취득량 : 351 L-㎞

○ 2차원탄성파탐사자료 전산처리

- 2008년도 울릉퇴적분지분포해역의 탄성파탐사자료 기본전산처리

자료처리량 : 351 L-㎞

- 2007년도 도미퇴적분지해역의 탄성파탐사자료 정밀전산처리

자료처리량 : 1,777 L-㎞

○ 2차원탄성파탐사자료 해석

- 2007년도 도미퇴적분지 분포해역(동부) 탄성파탐사자료 해석

자료해석량 : 5,000 ㎢

- 지질구조도, 등시선도 등 도면작성

○ 2차원탄성파탐사자료 평가

- 흑산퇴적분지와 군산퇴적분지 분포해역 2차원탄성파탐사자료 평가

자료평가량 : 10,000 ㎢

- 퇴적환경도, 에너지자원부존유망지역 분포도 등 도면작성

V. 연구개발결과의 활용계획

□ 학술·과학기술 분야

○ 대륙붕 퇴적분지의 성인 및 진화 규명.

○ 대륙붕 퇴적분지에 부존하는 유·가스전 개발유망가능해역 선정

○ 동북아지역 지체구조구 정립연구에 기초자료 제공.

□ 경제·사회적 분야

○ 국가 에너지자원확보 정책수립을 위한 기본 자료 제공.

- 대륙붕 부존 에너지 자원의 가치 및 부존량 산정으로 장기적인 자원 개발 계획수립에 기여.

○ EEZ해역을 포함하는 한반도 주변 해역에서의 해양주권 확보를 위한 자료 획득 및 자원 정책수립을 위한 기초자료 제공.

○ 남북 대륙붕 자원협력 사업 수행시 필요장비, 인력 기술 및 경험제공.

□ 공공·산업 분야

○ 국내·외 대륙붕 및 심해저 석유가스자원 및 광물자원조사에 필요한 장비, 인력, 기술 및 경험(know-how) 제공

○ 원자력발전소의 건설과 방사성폐기물저장시설의 건설, 해저터널의 건설 등 국가정책과 관련된 공공목적의 해저공간 활용에 필요한 중, 대형 건설 및 토목사업에 필요한 조사장비, 인력과 기술확산과 기초자료 제공

○ 해저물리탐사 전문인력 양성 및 확보.

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