저류층 압력에 따른 해저 파이프라인의 Depressurized Start-up 전략수립

Abstract

본 연구는 울산에서 동해 저장소(고갈가스전 등)까지의 CO2 수송관과 주입정의 depressurized start-up에 대한 수치해석을 수행하였다. Depressurized start-up은 수송관 내의 blowdown 운전 후 다시 CO2를 수송 및 주입 하기 위해 필요한 가압공정이다. 파이프라인을 blowdown 하게 되면 파이프라인의 압력은 대기압 가까이 떨어지는 반면, 주입정은 여전히 높 은 압력을 유지한다. 따라서 이러한 압력차를 고려하면서 운전을 재시작하기 위해서는 topside에서 choke valve를 적절히 개폐하면서 파이프라인을가압하는 것이 필요하다. 가압과 정 중 2상 유동 및 유동의 불안정성이 발생하므로 이를 극복하기 위하여 가열이 필요하였다. 시뮬레이션 결과 저류층의 압력에 따라 CO2를 가열하여야 하는 온도가 달랐고 그에 따라 열 교환기에 필요한 에너지도 달랐다.또한 CO2 주입 후 정상상태에 이르는 시간이 저류층 압력 별로 차이를 보였다. 이를 통해 본 연구에서는 저류층 압력 별로 가압해야하는 시간과 가열해 야하는 온도에 대한 depressurized start-up 운전 전략을 제안하고자 하였다.