해양가스전 생산시스템 설계 시 고려할 유체 특성: 서호주 가스전 사례 연구

Abstract

이 논문에서는 천연가스 생산을 위한 해양 플랜트 설계과정에서 생산 유체의 물리 화학적 특성이 미치는 영향을 살펴보았다. 서호주 지역에서 진행 중인 가스전 프로젝트들의 진행상황을 살펴보고, 생산되는 천연가스의 조성을 통해 생산 유체의 특성을 논하였다. Carnarbon Basin의 NWS, Pluto, Gorgon 프로젝트를 살펴보고, 이어서 Browse Basin의 Browse와 Ichthys 프로젝트를 살펴보았다. Gorgon 가스전의 경우 생산되는 천연가스의 이산화탄소 농도가 14.0 mol%로 가장 높았으며, Browse와 Ichthys 가스전도 각각 9.8, 8.5 mol%로 높다. 따라서 이산화탄소의 분리 및 주입 프로젝트가 별도로 진행 중이다. 가스전 개발을 계획하는 단계에서의 고려 사항과 생산 시스템 설계에서 유동안정성 확보를 위해 고려해야할 사항을 함께 고찰하였다. 하이드레이트와 왁스, 부식 문제를 중점적으로 살펴보았으며, 실제 가스전 설계에서 해당 문제들을 해결하기위해 적용된 설계 사례를 고찰해보았다. 모든 서호주 가스전에서 하이드레이트 문제로 인해 MEG 주입 및 재생 공정이 생산 시스템에 추가되었으며, 왁스의 경우에는 특정 가스전에서만 문제시 되는 경향이 있다. 부식의 경우 천연가스에 포함된 이산화탄소의 농도가 높은 경우 문제가 되기 때문에, 이를 해결하기 위해 부식억제합금을 배관에 적용하고 있다.