Analysis of Flow-Stress Relationship in Multiphase Flow based on Multi-Objective Optimization for Efficient Carbon Sequestration

ABSTRACT

The ultimate goal of this study is to accurately predict the flow-stress relationship of thermo-hydro-mechanical-chemical processes for efficient geological carbon sequestration. This project aims at accomplishing the following objectives in collaboration with a U.S. NSF project for two years.
1st year) analysis of flow-stress relationship that affects fracture propagation in a heterogeneous medium
2nd year) coupling of a flow-geomechanics simulator with a multi-objective optimization algorithm for uncertainty quantification in a fractured reservoir

수리-역학적 전위 모델과 다목적 최적화 기법의 결합을 통한 이산화탄소 지중 저장 부지에서의 다상유체 유동-응력 해석

초록 (국문)

이 연구의 최종 목적은 온실가스 저감을 위하여 이산화탄소를 지층 내부에 주입하는 지중 저장 과정에서 다공성 매질 내 발생하는 열-수리-역학적-화학적 상호 작용에 의한 이산화탄소의 지층 내 유동-응력 양상을 정확히 예측하는 것입니다. 생애 첫 연구는 최종 목적을 달성하기 위한 일련의 과정으로 미국 국립과학재단(NSF)의 이산화탄소 지중 저장 연구에 국제공동연구 형태로 참여함으로써 2년 동안 다음의 목표 달성을 통한 온실가스 저감 응용기술 개발을 추구합니다.
1, 2차년도) 주입된 이산화탄소의 유동을 해석하는 수리-역학적 시뮬레이터를 개발하는 국제공동연구에 참여하여 전위 모델링 분야의 선진 기술을 습득
1차년도) 다공성 매질 내 수리-역학적 인자의 이방성이 지중 유체 주입에 의해 발생하는 인공균열의 형태에 끼치는 영향 분석
2차년도) 동 시뮬레이터를 다목적 최적화 기법과 결합하여 균열 분포를 보정하고 불확실성을 정량화하는 역산 모델링 모듈 개발

NSF 2015

Figure. 국제공동연구를 추진 중인 미국 국립과학재단(NSF) 후원 균열저류층 특성화 연구의 3단계 계획(National Science Foundation, 2015).