Abstract
Coalbed methane has a nonlinear desorption curve depending on the pressure, so an appropriate production system should be constructed considering this phenomenon. The capacity and specification of the coalbed methane gas production facility are determined by the gas flow rate and pressure in the coalbed, which is the external boundary condition of the system. Thus, it is essential to analyze these characteristics in gas production. The gas inflow equation was calculated using the reservoir flow model and utilized as the boundary condition of the whole production facility in this study. Also, to understand the effect of pressure drop on the gas flow in the production facility, the nodal analysis was performed using the flow analysis simulator of production equipment, and we determined the proper specifications and operating conditions of the production facility. This study presents a design criteria as to production and gathering system capable of effectively transporting coalbed methane.
석탄층 메탄가스는 압력에 따라 비선형적인 탈착곡선을 보이므로 이를 고려하여 적절한 생산시스템이 구성되어야 한다. 석탄층 메탄가스 생산설비의 용량 및 규격은 시스템의 경계조건인 탄층 내 가스 유량과 압력조건에 의해 결정되며 이러한 특성을 분석하는 것은 가스 생산 증진을 위해 필수적이다. 본 연구를 위해 대표적인 미국 CBM 상용가스전인 San Juan 지역의 저류전산 모델을 구성하여 가스 유입방정식을 산출하였고, 이를 전체 생산시설의 경계조건으로 활용하였다. 또한 생산시설 내 가스 유량에 따른 압력감소의 영향을 분석하기 위해 생산설비 유동 분석시뮬레이터를 이용하여 노달분석을 수행하여 생산시설의 적정 규격 및 운영조건을 결정하였다. 이를 통해 석탄층 메탄가스 가스전의 최적 수송, 생산 및 포집시스템 설계 기준을 제시하였다.
