단일 균열 평판 모델에서 가스-물 균열 상대투과도 측정에 관한 실험적 연구

Experimental Study on Gas-Water Fracture Relative Permeability Measurement in a Single-Fractured Parallel Plate Model

단일 균열시스템에서 간극 크기에 따른 상대투과도의 변화 특성을 측정하기 위해 본 연구에서는Hele-Shaw평판 형태의 유리 평판을 제작하여 실험을 수행하였다. 평판의 재질은 유동 양상 관찰을 위해 유리를 사용하였고, 간극 크기는 실제 현장에서 관측되는 30에서 $120\mum$ 사이의 범위에서 7가지 경우를 설정하여 정상유동법에 의한 실험을 수행하였다. 또한 실험 측정결과에 대한 보다 정확한 포화도 계산 및 분석의 편의를 위해 디지털 영상 편집법 (digital image process technique)을 이용한 해석모델을 개발ㆍ이용하였으며, 균열에서의 2상 유체유동 양상에 직접적인 영향을 미치는 간극크기와 매질의 표면 특성을 나타내는 임계포화도를 이용하여 단일 균열에 대한상대투과도 실험관계식을 도출하였다.

In this study, the characteristics of gas-water relative permeability curves in a single fractured-plate according to the various aperture size were analyzed by using the Hele-Shaw type glass plate model. The plate was made of glasses for the observation of the two-phase flow pattern, and seven cases were set up based on the aperture size in the range of field scale from 30 to $120\mum$. The experiment was conducted by steady-state method, and the water saturation was determined more accurately by the developed digital image process technique. The empirical equations of relative permeability to gas and water for single fractured-plate were correlated by using the aperture size which directly affects the two-phase flow pattern and critical saturation.