동해 울릉분지 남서연변부의 탄화수소 생성 및 이동 모델링 (Hydrocarbon Generation and Migration Modeling in Southwestern Margin of the Ulleung Basin, East Sea)

서지정보

· 발행기관 : 대한지질학회
· 수록지 정보 : 지질학회지 / 49권 / 4호 / 453 ~ 471페이지
· 저자명 : 손병국, 박미숙

초록

상업적 천연가스가 생산되고 있는 동해 울릉분지 남서연변부 대륙붕지역에 대하여 1D와 2D 석유시스템 모델링을 수행하여 탄화수소의 생성, 이동, 집적의 형태를 규명하였다. 4개 시추공에 대한 1D 모델링 결과, 시추공 구간내의 사암층에서 발견 되는 천연가스를 생성 할 수 있는 유효 근원암은 기존 시추공 구간의 심도 내에는 존재하지 않는 것으로 나타난다. 1D 결과와 기존의 다른 연구 결과들을 고려하여, 발견된 천연가스를 생성한 유효 근원암을 5,000 m 이상의 깊은 심도에 설정하고, 케로젠 타입을 타입 II로 하여 2D 모델링을 수행하였다. 2D 모델링을 위하여, 심하게 변형된 돌고래 구조 지역과 상대적으로 변형정도가 약한 고래 구조 지역의 주요 시추공들을 가로지르는 2개의 탄성파 측선을 선택하였다. 2D 모델링 결과, 천연가스의 생성과 배출이 우세하게 나타나며 근원암층으로부터 총 2회에 걸친 대규모 탄화수소 배출이 인지된다. 초기에 배출된 탄화수소는 광역적 덮개암층의 부재로 집적되지 못하고 대부분 유실되었다. 중기 마이오세 후기(12 Ma)부터 작용한 압축력에 의해 구조적 변형을 받고, 이후 배사구조로 발달되어 석유를 배태할 수 있는 유망 구조가 형성된다. 이 시기 이후에 쌓인 이질암층이 광역적인 덮개암 역할을 하여, 2차로 생성되어 배출된 가스가 고래 구조 쪽으로 지층경사를 따라 이동하여 고래 구조 지역에 집중적으로 집적된다. 2D 탄성파 단면에서 가장 깊은 심도에 가상 시추공 2곳을 설정하여 1D 모델링을 실시한 결과, 2D 모델링에서 계산된 탄화수소의 생성 및 배출 결과와 잘 일치하는 것이 확인된다.

영어초록

1D and 2D petroleum system modeling was performed to understand generation, migration and accumulation of hydrocarbons in the continental shelf area, southwestern margin of the Ulleung Basin, where natural gases have been commercially produced. The 1D models indicate that the natural gases found in the sandstone reservoirs are derived from the effective source rock at deeper strata than the total drilling depths of the studied wells. To model the generation and migration in 2D sections, the strata of the effective source rock were set at depths of over 5,000 m with Type II Kerogen based on the 1D results and other studies. The 2D models were performed on two seismic lines, which traverse Dolgorae wells in the structurally deformed zone as well as Gorae wells in the relatively less deformed zone. The wells are also very close to the lines. Natural gases prevail in the 2D models, which show two phase expulsion of hydrocarbon. The hydrocarbons from the first expulsion were seeped out to the surface because of the absence of regional seal. The hydrocarbons from the second stage, however, were accumulated into traps of anticlines that were formed by compressional stress at 12 Ma in late Middle Miocene. The second phase hydrocarbons were accumulated mostly into the Gorae prospect area because regional seals prevent the hydrocarbon from moving through the upper strata. Additional 1D models were also carried out on two pseudo-wells that were drilled up to two pods of the source strata. The results of 1D are consistent well with that calculated on the 2D section in the manner of generation and expulsion.

참고자료

· 없음