북부 수분지 단층형 함정 CO₂ 지질 저장 과정의 안전성 문제를 다루기 위해 단층 밀폐성, 덮개층 밀폐성 및 유정 안전성을 종합적으로 고려하고 이론 계산과 실험실 실험 방법을 결합하여 해당 안전 경계를 명확히 하였다. 단층 밀폐성 측면에서는 단층 연결 확률 모델을 구축하였고, 덮개층 밀폐성 측면에서는 실험 테스트를 통해 임계 압력을 확인하였으며, 유정 안전성 측면에서는 노후 유정 CO₂ 주입 기준을 설정하였다. 단층, 덮개층 및 유정 안전 경계를 명확히 한 후 수치 시뮬레이션 기술을 활용하여 CO₂ 지질 저장 시뮬레이션을 수행하고 저장 용량을 계산하였다. 시뮬레이션 과정에서 단층, 덮개층 또는 유정의 압력 상태가 안전 경계에 도달하면 모델은 시뮬레이션 계산을 중지한다. 시뮬레이션 모델 내 CO₂ 저장량을 계산하고 저장 위치가 차지하는 공극 부피 등의 주요 매개변수를 분석하여 북부 수분지 단층형 함정의 CO₂ 지질 저장 용량 산정 방법을 구축하였다. 연속 주입과 배수 주입 두 가지 방법을 사용하여 북부 수분지 단층형 함정의 CO₂ 지질 저장 능력을 계산하였으며, 결과는 함정을 제어하는 주요 단층의 개시 압력이 각각 42.9, 44.8 MPa, 덮개층의 파괴 압력은 최고 40.5 MPa, 케이싱 파괴 압력은 45 MPa, 연속 주입과 배수 주입의 저장 계수는 각각 0.04, 0.03 t/m³임을 보여준다. 배수 주입 과정에서 채수정이 지층수 일부를 채취하여 압력 상승 속도가 연속 주입보다 느리며, 최종 CO₂ 저장량이 더 높다. 또한 배수 주입 방식 하에서 CO₂ 저장 위치가 차지하는 공극 부피가 현저히 증가하여 CO₂ 저장 계수가 오히려 연속 주입 방식보다 더 작다.

CO₂ 지질 저장;단층형 함정;안전성;수치 시뮬레이션;저장 용량