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캐나다 몬트니 셰일플레이의 시추완결인자와 셰일가스 누적 생산량 간의 상관관계분석
허승원(Seungwon Heo),이경북(Kyungbook Lee),김하영(Hayoung Kim),이태엽(Taeyeop Lee),장상엽(Sangyup Jang),백문석(Munseok Baek) 대한지질학회 2021 대한지질학회 학술대회 Vol.2021 No.10
전통자원과는 달리 셰일자산의 경우, 수평시추와 다단계 수압파쇄를 통해 개발하며 시추완결인자에 따라 생산량 차이가 크다. 생산량 극대화를 위해 탐사자료로 저류층 모델을 구축한 후, 저류층 시뮬레이션을 통해 시추완결인자를 최적화하여 현장에 적용한다. 하지만, 자연균열망과 취성도에 대한 규명이 필요하며, 흡착가스에 대한 분석이 뒷받침되어야 저류층 시뮬레이션 결과를 신뢰할 수 있다. 이러한 분석에 소요되는 시간과 비용이 클 뿐만 아니라, 제한된 시추공 자료로 인해 불확실성도 크다. 최근 북미 셰일플레이의 누적된 시추완결자료에 머신러닝을 적용하여 미래 셰일가스 생산량을 예측하는 연구가 활발히 진행되고 있다(Lee et al ., 2019; Alolayan et al ., 2021; Nguyen-Le et al ., 2021). 프록시(proxy) 모델의 신뢰도를 높이기 위해선 출력인자에 큰 영향을 미치는 입력인자인 핵심특징선정이 중요하다. 본 연구는 수평시추 및 다단계 수압파쇄인자와 누적 생산량과의 상관관계를 파악하여 머신러닝기반 예측 모델의 핵심인자를 제안하고자 한다. 연구지역은 캐나다 몬트니 셰일플레이 중 피스리버분지로 시추완결인자와 셰일가스 누적 생산량 간의 상관관계를 분석하였다. Accumap과 Enverus 상용 데이터베이스를 활용해 1,005개의 셰일가스 생산정의 월간 생산량과 시추완결인자를 확인하였다. 분석에 활용한 정적인자는 스테이지(stage) 개수, 자극(stimulated) 길이, 프로판트(proppant) 정보 등의 수압파쇄인자와 유정의 수직깊이, 수평시추길이 등의 시추궤도인자로 구성된다. 정적인자와 분석할 생산량은 초기 12개월 누적 생산량으로 설정하였다. 정적인자와 누적 생산량과의 피어슨(Pearson) 상관관계분석을 수행한 결과, 스테이지 개수, 수평시추길이, 사용된 프로판트 양이 자극길이와 수직깊이보다 상관관계가 높게 나타났다. 이와 같은 결과는 향후 셰일가스 생산량 예측을 위한 머신러닝 모델 연구의 기초자료로 활용될 수 있다.