10월 26일(수)․층서퇴적학│석유지질학
18 2011 추계지질과학연합학술발표회 초록집
후기 데본기 그로스몬트층의 진화와 UG2 저류층 특성화를 위한 연계
박진오
1,*․구금용
1,2․김진호
1,3․이동찬
4․조석주
11
고려대학교 지구환경과학과, [email protected]
2
(주)대우인터내셔널
3
GS칼텍스 주식회사
4
대전보건대학
서부 캐나다 퇴적 분지에 형성된 후기 데본기 그로스몬트층은 지하 약 75,000 km
2의 지역 에 분포하며 유망한 개발 대상인 약 4000억 배럴의 중질유(5-9°API)를 함유한다. 그로스몬트 탄산염층은 복잡한 속성작용에 의한 이중 혹은 삼중 공극 시스템(dual / triple porosity system) 이 특징으로 이는 저류층 특성화 단계에서 가장 큰 장애요소로 평가된다. 본 연구는 탄산염 플 랫폼의 진화 과정에 기초한 저류암 공극 형성 형태의 지질학적 배경을 제공한다.
그로스몬트층은 플랫폼 드라우닝(platform drowning)에 의해 형성된 세 셰일 베드(SB1, SB2, SB3)를 기준으로 하부로부터 Lower Grosmont (LG), Upper Grosmont 1 (UG1), Upper Grosmont 2 (UG2), Upper Grosmont 3 (UG3)의 네 탄산염 멤버로 세분된다. 각 멤버는 그로 스몬트 플랫폼의 집적과 전진발달 과정에 따른 생물초의 형성, 상대적 수심, 수류 에너지, 및 기후 변화에 의해 각기 상이한 퇴적물로 구성된다. 연구지역 최하부의 LG 멤버는 국지적으로 발달한 생물초에 의해 층후(최대 40 m 이상)와 퇴적연속체의 구성 변화가 심하다. 이 멤버는 빌드업(buildup) 혹은 주변부에 퇴적된 생물초 구성원의 종류, 빈도 및 골격의 광물 성분에 따 라 국지적으로 상반된 속성작용 결과물을 형성한다. UG1 멤버는 층후 약 10-18 m로 수심 및 퇴적 가능 공간에 따라 층후와 퇴적 연속체의 구성 차이가 발생하여 LG 멤버보다 생물초의 발 생 빈도가 낮고 저에너지 환경에서 형성된 퇴적물로 구성된다. 속성작용 결과물은 LG 멤버와 비슷하게 지역적으로 다르다. 드라우닝 퇴적(SB2) 후 형성된 UG2 멤버는 플랫폼의 전진발달 작용에 의해 유사하게 발달하는 퇴적사이클(드라우닝-플랫폼 퇴적 환경-조간대 퇴적 환경)이 특징이며 층후는 약 20-35 m이다. 이 멤버는 돌로마이트화 작용에 의해 기질 공극(matrix porosity)의 변화 패턴이 유사하며 추가로 용해 및 카르스트화 작용에 의해 버기, 동굴 및 균열 공극이 불규칙적으로 분포한다. UG3 멤버는 연구지역 동부에서 부정합 침식면에 따라 층후가 다양하게 변하며 삭박되지 않은 곳에서는 최대 50미터 이상 기록된다. UG3 멤버는 주로 조간 대 환경에서 윤회적으로 발생한 다양한 두께의 퇴적사이클로 구성되며 생물초의 발생은 거의 없다. 공극률 분포는 극심한 카르스트화 과정에 의해 국지적 및 광역적 예측이 가장 어렵다.
그로스몬트층의 복잡한 속성작용은 일차 퇴적물에 따른 속성작용 결과물과 이후 불규칙적 으로 발생한 속성작용 결과물로 양분된다. 이러한 차이는 플랫폼 진화에 따른 일차 퇴적물을 복원한 후 공극률 변화 패턴을 관찰하여 확인할 수 있다. 하부 저류층 구간인 UG2 멤버는 퇴 적사이클이 광역적으로 유사하게 발달했으며 UG3 멤버에 비해 카르스트화 작용을 상대적으 로 덜 받았다. 이 멤버에서 확인된 공극률 변화는 퇴적사이클에 따라 변화하는 규칙적인 양상 과 이를 따르지 않는 불규칙 패턴으로 구분된다. 규칙 패턴은 다른 검층자료의 변화를 수반하 지 않고 일차 퇴적물의 돌로마이트화 작용으로 형성된 결정의 상대적 크기와 기질 공극의 차 이에 따라 변화한다. 반면, 불규칙 패턴은 카르스트화 작용과 균열작용에 의한 요인이 가장 크 며 버기 공극을 잘 형성하는 생물초 및 연관 퇴적물이 국지적으로 발생한 경우 이들이 균열작 용에 취약할 수 있는 예를 보여준다.
구두 2-5
