심해 가스정 가스 하이드레이트 형성 위험 예측

심해 가스전 개발 시 저온 환경은 시추공 및 파이프라인 내 하이드레이트 형성 및 유동 저해 위험을 높여 안전하고 효율적인 개발을 저해한다. 본 연구는 이러한 위험을 예측하고 제어하기 위한 수치 모델을 개발하고 그 적용 가능성을 평가했다. 연구팀은 시추공 및 집유 시스템 내 온도 및 압력 분포를 계산하는 수치 모델을 개발하고, 실험 결과와 비교하여 모델의 정확성을 검증했다. 이를 통해 개발된 모델이 가스 생산 중 온도 및 압력 분포 예측에 적합함을 확인했다. 위험 분석 결과, 천연가스 생산 10년 후 시추공에서, 8년 후 유동관 및 라이저에서 하이드레이트 형성 위험이 발생했다. 이때 시추공, 유동관, 라이저에서 하이드레이트 형성 위험 구간 길이는 각각 49m, 2500m, 9.8m로 나타났으며, 가스 생산이 지속됨에 따라 위험 구간의 길이는 점차 증가했다. 최종적으로 다양한 메탄올 농도에 따른 상평형 조건을 기반으로 메탄올 주입 농도를 최적화했다. 연구 결과, 시추공 및 집유 시스템 내 하이드레이트 형성 위험을 제거하기 위해서는 7.5%의 메탄올 주입 농도가 필요한 것으로 확인되었다.