Since the early 2010s, the social importance of research and practical projects targeting deep geological disposal of high-level nuclear waste, underground CO2 storage and characterization of deep subsurface by borehole investigation has been increasing. In this regard, there is also a significant increase in the need for in situ test technology to obtain quantitative and reliable information on the hydraulic characteristics of deep rock mass. Through years of research and development, we have independently set up Deep borehole Hydraulic Test System (DHTS) based on the key apparatuses designed and made with our own technology. Using this system, high precision constant pressure injection tests were successfully completed at the two 1 km boreholes located in Mesozoic granite and sedimentary rock regions, Gyeongju. During the field tests, it was possible to measure very low flow rate below 0.01 l/min with micro flow rate injection/control module. In this paper, the major characteristics of DHTS are introduced and also some results obtained from the high precision field tests under the deep and low permeable rock mass environment are briefly discussed.
Korean Journal of Agricultural and Forest Meteorology
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v.16
no.3
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pp.169-180
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2014
Chemical weathering of forest soils can reduce atmospheric $CO_2$ concentration over geologic time scales, providing many essential elements for life. Although many studies have been conducted on the effects of elevated atmospheric $CO_2$ on forest carbon storage using open top chambers and FACE (Free air $CO_2$ enrichment) facilities since the 1990s, studies on chemical weathering of forest soils under elevated $CO_2$ are relatively rare. Here I review on how elevated atmospheric $CO_2$ can affect the chemical weathering of forest soils and suggest directions on future research. Despite the recent advances in chemical weathering of forest soils under elevated atmospheric $CO_2$, it is still not clear how the large volume of forest soils would react under the condition. Future studies on weathering of forest soils covering large areas from the tropics to the polar regions with carefully monitored pre-treatment data would provide key information on how soils, the Earth's life sustaining engine, change under climate change.
Weathering is the breaking/cutting down process of rocks due to physical and chemical processes in natural as well as artificial environment including $CO_2$ injection for storage in the sediment, or natural resource recovery process. This study suggests an alternative method to estimate the degree of weathering for granites. A series of laboratory and field experiments are performed to measure electrical resistivities on various rock samples experienced different degrees of weathering and their residual soils under different saturation conditions. It is found that the normalized electrical resistivity increases with a decrease in water absorption and the saturation. Simple boundaries are suggested to identify the weathering degree of granites, based on limited data. Field test results for three sites confirm that the suggested method could be estimated well the degree of weathering of granites compared with the other methods suggested previously. Although further research is required, this study suggests that an electrical resistivity could be an effective approach to estimate the degree of weathering of granites compared with the other methods suggested previously.
This paper presents development of a CO2 injectivity analysis model using nodal analysis for the depleted oil reservoirs in Malaysia. Based on the final well report of an appraisal well, a basic model was established, and sensitivity analysis was performed on injection pressure, tubing size, reservoir pressure, reservoir permeability, and thickness. Utilizing the well testing report of A appraisal well, permeability of 10md was determined through production nodal analysis. Using the basic input data from the A appraisal well, an injection well model was set. Nodal analysis of the basic model, at the bottomhole pressure of 3000.74psia, estimated the CO2 injection rate to be 13.29MMscfd. As the results of sensitivity analysis, the injection pressure, reservoir thickness, and permeability tend to exhibit a roughly linear increase in injection rate when they were higher, while a decrease in reservoir pressure at injection also resulted in an approximate linear increase in injection rate. Analyzing the injection rate per inch of tubing size, the optimal tubing size of 2.548inch was determined. It is recommended that if the formation parting pressure is known, performing nodal analysis can predict the maximum reservoir pressure and injection pressure by comparing with bottomhole pressure.
This study aims to identify the mineraloical and petrographical characteristics of caprock from drilling cores of Pohang basin as a potential $CO_2$ storage site. Experiments and modeling were conducted in order to investigate the geochemical and mineralogical caprock effects of carbon dioxide. A series of autoclave experiments were conducted to simulate the interaction in the $scCO_2$-caprock-brine using a high pressure and temperature cell at $50^{\circ}C$ and 100 bar. Geochemical and mineralogical alterations after 15 days of $scCO_2$-caprock-brine sample reactions were quantitatively examined by XRD, XRF, ICP-OES investigation. Results of mineralogical studies, together with petrographic data of caprock and data on the physicochemical parameters of brine were used for geochemical modeling. Modelling was carried out using the The Geochemist's Workbench 11.0.4 geochemical simulator. Results from XRD analysis for caprock sample showed that major compositional minerals are quartz, plagioclase, and K-feldspar, and muscovite, pyrite, siderite, calcite, kaolinite and montnorillonite were included on a small scale. Results from ICP-OES analysis for brine showed that concentration of $Ca^{2+}$, $Na^+$, $K^+$ and $Mg^{2+}$ increased due to dissolution of plagioclase, K-feldspar and muscovite. Results of modeling for the period of 100 years showed that the recrystallization of kaolinite, dawsonite and beidellite, at the expense of plagioclase and K-feldspar is characteristic. Volumes of newly precipitation minerals and minerals passing into brine were balanced, so the porosity remained nearly unchanged. Experimental and modeling results indicate the interaction between caprock and $scCO_2$ during geologic carbon sequestration can exert significant impacts in brine pH and solubility/stability of minerals.
Journal of the Korean Society for Marine Environment & Energy
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v.20
no.1
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pp.26-36
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2017
Korea is preparing an offshore carbon capture, transport and storage (CCS) demonstration project which is recognized as one of important $CO_2$ reduction technologies to mitigate climate change. The offshore CCS project aims to transport, inject and store large amount of $CO_2$ into offshore geologic formation, and has a potential risk of leakage which might cause disastrous damage to human health, environment and property. Therefore, in order to ensure the safety of the offshore CCS project, a strict HSE (health, safety and environment) management plan and its implementation are required throughout the project life cycle. However, there are no HSE domestic laws or regulations applicable to CCS projects, and the related research is insufficient in Korea. For the derivation of the essential and urgent requirement in HSE management framework applicable to the offshore CCS project in Korea, we analysed the HSE management methodologies and foreign CCS HSE management guidelines and cases. First, this paper has analyzed ISO 31000, a generalized risk management principles. Second, we have investigated the HSE management practices of CCS projects in Norway and UK. Based on the analyses, we suggested the necessity of developing the HSE Philosophy and the HSE management process through the whole life cycle. Application of HSE management in early phase of an offshore CCS project will promote systematic and successful project implementation in a cost-effective and safe way.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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