Journal of the Korean Society of Mineral and Energy Resources Engineers (한국자원공학회지)

The Korean Society of Mineral and Energy Resources Engineers (한국자원공학회)
권호 표지

An Investigation in Operating and Design Parameters for Gas Hydrate Exploration using Marine CSEM

가스 하이드레이트 탐사를 위한 해저 CSEM탐사 설계변수 고찰

  • Kang, Seo-Gi (Department of Natural resources and Environmental Engineering of the Hanyang University) ;
  • Seol, Soon-Jee (Department of Natural resources and Environmental Engineering of the Hanyang University) ;
  • Byun, Joong-Moo (Department of Natural resources and Environmental Engineering of the Hanyang University)
  • 강서기 (한양대학교 자원환경공학과) ;
  • 설순지 (한양대학교 자원환경공학과) ;
  • 변중무 (한양대학교 자원환경공학과)
  • Received : 2009.11.21
  • Accepted : 2010.03.22
  • Published : 2010.04.30
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Abstract

In this paper, we have investigated general operating and design parameters of marine controlled source electromagnetic (CSEM) survey for gas hydrate detection. Numerical forward modelings were executed in terms of frequency and source-receiver offset with variable resistivity of depth to the gas hydrate layer. To estimate the detectability of gas hydrate layer, the total electric field of the gas hydrate model was normalized by that of the half-space model response. As a result, we confirmed that as the depth to the gas hydrate layer increases, the domain of transmission frequency and source-receiver offset with the maximum detectability moves to the area of low frequency band and far offset range. On the basis of this result, we propose operating and design parameters of Marine CSEM survey - source-receiver offset, source height from seafloor and transmission frequency - at the East sea where the existence of gas hydrate has been confirmed. In addition, to analyze characteristics of air wave, we carried out numerical modelings with variable sea depth.

이 연구에서는 해저 CSEM을 이용한 일반적인 가스 하이드레이트 탐사시의 설계변수에 대해서 고찰하였다. 이를 위해 가스 하이드레이트층의 전기비저항과 부존 심도를 변화시켜가며 송신주파수와 송수신기 간격에 대하여 수치모형반응 계산을 시행하여 층의 탐지가능성을 조사하였다. 탐지가능성을 도출하기 위해 사용한 방법 은 정규화로서 가스 하이드레이트층이 있는 모형의 반응을 가스 하이드레이트층이 없는 모형(half-space)의 반응으로 나눈 값에 상용로그를 취한 값을 사용하였다. 그 결과 층의 부존 심도가 깊어짐에 따라 탐지가능성을 갖는 영역이 저주파수 대역의 원거리 송수신기 간격으로 이동하며, 층의 전기비저항이 증가함에 따라 광대역의 큰 탐지가능성을 갖게 되는 것을 확인하였다. 이러한 연구결과를 토대로 가스 하이드레이트의 부존이 확인된 동해 울릉분지에서의 해저 CSEM탐사의 설계변수를 제안하였다. 이때 제안한 변수들은 해저면으로부터의 송신원 높이, 송신주파수, 송수신기 간격이다. 또한, 해수의 심도를 변화시켜 가며 air wave의 특성을 정성적, 정량적으로 분석하였다.

Keywords

References

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