방향성 시추를 위한 새로운 RSS(Rotary Steerable System) 설계 및 해석

Abstract

셰일가스는 새로운 에너지원으로 주목을 받고 있다. 에너지 고갈과 관련하여 셰일 가스의 개발은 큰 의미가 있다. 셰일가스의 생산이 확장됨에 따라, 방향성 시추 기술에 대한 관심 또한 높아졌다. 그러나 몇몇 기업이 이러한 시추 기술을 독점하고 있어서 국내에서의 기술이 시급할 뿐만 아니라 세계적으로도 아직 많은 연구가 필요하다. 따라서 이 연구는 방향성 시추를 위한 RSS(Rotary Steerable system)의 기본적인 분석 뿐만 아니라 역학적인 분석도 포함하고 있다. RSS의 두 가지 일반적인 유형은 ‘Point-the-bit’과 ‘Push-the-bit’이 있다. 이 두 가지 유형은 모두 방향성 시추에 효과적이다. 그러나 두 가지 유형의 결합인 hybrid type의 RSS는 더 큰 steering 각도를 제공한다. 이 연구는 새로운 타입의 RSS를 설계하고 설계된 RSS가 실제로 큰 각도를 제공하는지 Monte Carlo 시뮬레이션을 시행하였다 또한 steering 성능에 영향을 주는 매개 변수를 결정하기 위해 시추 동역학을 유도하였다.