1) Forward modeling of the flow-stress relationship during CO2-foam injection
This objective leads the collaborative Current Members to develop and mount the module analyzing the flow-stress relationship during CO2 injection in the reservoir simulator IPARS, which has been being developed by the UT Austin Current Members. This team is the affiliation in which the PI of the Korean team was involved as a postdoctoral fellow for the last three years. It is expected to acquire and import the outcomes of the collaborative research to Korea, thereby improving the technology level of Korea in the area of the coupled flow-geomechanics forward simulation comparable with that of the developed countries (e.g., USA, France, and Norway).
2) Coupling the flow-geomechanics simulator with an evolutionary algorithm and the optimal design of CO2-foam injection
This study explores the optimal design of CO2-foam injection that maximizes oil recovery and CO2 injectivity by perturbing the injection schedule of Surfactant-Alternating-CO2 gas. The developing simulator in 1) is coupled with the multi-purpose optimization framework adopting evolutionary algorithms. The source codes of the optimization algorithms are modified for the improvement of the convergence speed during the evolutionary process. Validation of the codes is conducted with applications to CO2 sequestration field data provided from the USA Current Members.
3) The accomplishment of advancement, localization, and independence of CO2-EOR and CO2 storage technologies
This agenda is based on the delivery of successful outcomes from the accomplishment of both sub-objectives 1) and 2) through the international collaboration with the USA team.
석유·가스 회수율 증진 및 CO2 주입률 향상을 위한 계면활성제-CO2 지중주입기법의 최적 설계
이 연구의 최종 목적은 지층을 구성하는 비균질 다공성 매질 내 다상유체 유동과정에서 발생하는 열-수리-역학적-화학적 상호 작용을 정확히 예측하는 전위-역산 통합 모델을 개발하는 것입니다. 추진전략은 미국 국립과학재단(NSF)의 지원으로 University of Texas at Austin-Pennsylvania State University-Rutgers University 3개 대학 공동연구팀이 수행중인 빅데이타-다상유체유동 연계 연구의 최종 3차년도(2018)에 국제공동연구 형태로 참여함으로써 1) 미국 NSF 연구 성과물의 국내 도입 및 2) 1년간 다음의 세부 목표를 달성하는 것입니다. “CO2 지층내 주입에 따른 유동-응력 현상을 정확히 추정하는 수리-역학적 시뮬레이터와 진화 알고리듬을 결합하여 계면활성제와 CO2를 주기적으로 주입하는 CO2-Foam 기법의 변수(계면활성제와 CO2 주입비율 및 주입시기)를 최적 설계하고, 이를 통해 CO2 지중저장 효율성 및 노후 유·가스전에서 유·가스 회수율 증진 달성”
Figure. 한국연구팀의 한국연구재단 일반연구교류지원사업과 미국연구팀의 국립과학재단(NSF) Big Data 기초과학연구사업의 국제교류를 나타내는 연구개발 추진체계.