수공법(Waterflooding)을 통한 원유 회수 증진을 위한 인필 시추 최적화: 시뮬레이션 연구

북해에는 성숙 유전이 많이 존재합니다. 그중 하나는 스코틀랜드의 영국 대륙붕(UKCS)에 위치한 Clair Oil Field입니다. 이 유전은 2차 및 3차 원유 회수 기술을 구성하는 여러 유체 주입에 대한 원유 생산 증대 실패 연구 결과로 인해 독특합니다. 오직 수공법만이 유망한 가능성을 보여주었습니다. 본 논문에서는 순현재가치(NPV)를 극대화하기 위해 Clair Oil Field에서 수공법에 의한 인필 시추 최적화의 영향을 3차원(3D) 수치 시뮬레이션으로 조사합니다. 이 저류층 관리 연구의 중요한 목표는 누적 원유 생산량을 극대화하는 최적의 유정 위치와 최적의 운영 파라미터(생산 제약 조건)를 결정하는 것이었습니다. 현장 데이터 성능을 갖춘 이론적 개념과 수학적 모델은 원유 매장량을 늘리기 위해 인필 시추 시 고려할 수 있는 요인들을 보여주었습니다. 대부분의 요인은 저류층의 이질성과 관련이 있었으며 유체 주입 및 생산에 정량적으로 중요했습니다. 연구 결과, 본 연구에서 추가된 4개의 인필 유정으로 인해 해당 유전의 총 누적 원유 생산량이 7.91×106에서 9.39×106 m3로 증가한 것으로 나타났습니다. 수공법을 통한 인필 시추 최적화 후 NPV는 기본 사례 대비 54.4% 증가했습니다. 원유 회수율은 17.2%에서 20.2%로 상승한 반면, 생산 가스 오일 비(GOR)는 1,000에서 840 SCF/STB로 감소했습니다. 인필 시추를 수공법과 결합한 후, 수평 인필 생산정은 수직 인필 생산정보다 5.5% 더 우수한 성능을 보였습니다. 유전의 워터 컷(water cut)은 95%에서 88%로 감소했습니다. 또한 모정(parent well)과 자정(child well) 간의 누적 생산량 분석이 수행되었습니다. 자정이 모정보다 누적 원유 생산량이 적은 것으로 확인되었습니다. 본 논문은 인필 시추와 수공법의 영향을 개별적으로 분석하거나 비교했던 다른 연구 결과들과 비교할 때, 인필 시추와 수공법의 결합이 원유 생산 증진에 더 큰 성과를 거두었음을 보여줍니다. 다른 유전 회수 증진 기법들이 실패한 후, 인필 시추와 수공법을 결합함으로써 Clair Oil Field가 원유 생산량을 증대시킬 수 있는 큰 잠재력을 가지고 있다는 결론을 내릴 수 있습니다.