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전단 예측에 필요한 정보를 입력하기 위한 화면을 제공하고 입력된 정보에 따라 예측된 전단 정보를 사용자에게 제공하는 상호 작용부; 및상기 상호 작용부로부터 상기 입력된 정보를 전달받아 전단 정보 예측을 위한 연산을 수행하는 데이터 처리부;를 포함하여 이루어지고,상기 입력된 정보는 유체가 주입되는 암반의 수직 응력(σv), 최대수평응력, 최소수평응력, 절리 마찰각(Φ), 저류층 암반 밀도(ρr), 주입 유체 밀도, 수리전단 충분압력 결정계수(α)를 포함하고,상기 데이터 처리부는 저류층 전 방향으로 절리가 균등 분포한다고 가정하고 상기 입력된 정보를 이용하여 수리전단 최소요구압력(Pcm), 수리전단 충분압력(Pco), 최적 전단 방향을 예측하여 제공하는 것을 특징으로 하는 유체압력에 의한 전단 예측 시스템
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제1항에 있어서,상기 입력된 정보는 암반 절리망 데이터를 더 포함하고, 상기 데이터 처리부는 상기 입력된 정보를 이용하여 암반 절리망 데이터의 암반 절리방향 각각에 대한 수리전단 요구압력(Pc), 시추공 내 전단시작위치 및 전파방향을 예측하여 제공하는 것을 특징으로 하는 유체압력에 의한 전단 예측 시스템
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제1항에 있어서,상기 수리전단 최소요구압력(Pcm)은 아래 수식에 의해 예측되고,여기서, σ1은 암반의 수직 응력(σv), 최대수평응력, 최소수평응력 중 가장 큰 최대 주응력이고, σ3은 가장 작은 최소 주응력이며,상기 최적 전단 방향은 최대 주응력(σ1) 방향으로부터 최소 주응력(σ3) 방향을 향해 각도 θ(=45°-Φ/2)만큼 기울어져 있는 두 개의 면으로 예측되고,상기 수리전단 충분압력(Pco) 수식 에 의해 예측되며, 여기서 Pcf는 최소 주응력 σ3이며, 수리전단 충분압력 결정계수 α는 0≤α≤1의 범위를 갖는 것을 특징으로 하는 유체압력에 의한 전단 예측 시스템
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제2항에 있어서,수리전단 요구압력(Pc)은 아래 수식에 의해 예측되며,여기서 σ1, σ2, σ3은 수직응력, 최대수평응력, 최소수평응력을 크기에 따라 정렬한 현지주응력 3성분(σ1≥σ2≥σ3)이고, l, m, n은 절리면의 법선벡터와 현지주응력 3성분 간의 방향코사인이며,시추공 내 전단시작위치 및 전파방향은 수리전단 요구압력의 심도 구배(dPc/dz)를 주입유체의 비중량과 비교하여 수리전단 요구압력의 심도 구배가 주입유체의 비중량보다 작으면 나공영역 최하단에서 전단이 시작되어 하방으로 전파되는 것으로, 주입유체의 비중량보다 큰 경우 나공영역 최상단에서 전단이 시작되어 상방으로 전파되는 것으로 예측하는 것을 특징으로 하는 유체압력에 의한 전단 예측 시스템
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제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,상기 데이터 처리부는 저류층 심도에서 존재 가능한 모든 응력조건을 나타내는 응력 다각형과 절리면 방향을 나타내는 평사투영망을 이용하여,응력다각형 상의 각 지점의 응력상태에 기반한 수리전단 최소요구압력 Pcm 분포;평사투영망 상의 각 지점의 절리방향에 기반한 수리전단 요구압력 Pc 분포 및 유체압력에 따른 수리전단 발생확률;응력다각형 상의 각 지점의 응력상태에 기반한 수리전단 충분압력 Pco 분포 및 이에 따른 수리전단 발생확률;평사투영망 상의 각 지점의 절리방향에 기반한 수리전단 요구압력의 심도구배 분포; 및응력다각형 상의 각 지점의 응력상태 하에서 수리전단 요구압력 심도구배를 기준으로 계산한 하방전파확률 분포;를 더 예측하여 제공하는 것을 특징으로 하는 유체압력에 의한 전단 예측 시스템
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제5항에 있어서,응력다각형 또는 평사투영망 상에 예측된 전단정보를 시각화하여 제공하는 시각화부를 더 포함하는 유체압력에 의한 전단 예측 시스템
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유체가 주입되는 암반의 수직 응력(σv), 최대수평응력, 최소수평응력, 절리 마찰각(Φ), 저류층 암반 밀도(ρr), 주입 유체 밀도, 수리전단 충분압력 결정계수(α)를 포함하는 입력 정보가 입력되는 정보 입력 단계; 및상기 입력 정보를 이용하여 신속 계산 메뉴에 포함된 전단 정보를 예측하여 제공하는 신속 계산 메뉴 정보 예측 단계;를 포함하는 단계들이 컴퓨터에서 수행되도록 하기 위해 매체에 저장된 프로그램으로서,상기 신속 계산 메뉴에 포함된 전단 정보는 저류층 전 방향으로 절리가 균등 분포한다고 가정하고 상기 입력된 정보를 이용하여 연산되는 수리전단 최소요구압력(Pcm), 수리전단 충분압력(Pco), 최적 전단 방향 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 유체압력에 의한 전단 예측 프로그램
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제7항에 있어서,상기 정보 입력 단계에서 암반 절리망 정보가 더 입력되고,상기 신속 계산 메뉴 정보 예측 단계에서 입력된 암반 절리방향 각각에 대한 수리전단 요구압력(Pc) 또는 시추공 내 전단시작위치 및 전파방향을 더 예측하여 제공하는 것을 특징으로 하는 유체압력에 의한 전단 예측 프로그램
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제8항에 있어서,상기 신속 계산 메뉴 정보 예측 단계에서,입력된 현지응력, 절리 마찰각을 이용하여 최소압력 수리전단 방향을 계산하여 최소압력 전단방향 경사와 경사각을 제공하고;입력된 현지응력, 절리 마찰각을 이용하여 수리전단 최소요구압력을 계산하여 제공하고;계산된 최소요구압력과 수리전단 충분압력 결정계수를 이용하여 수리전단 충분압력을 계산하여 제공하고;절리망 정보와 현지응력, 절리 마찰각을 이용하여 절리 별 수리전단 요구압력을 계산하여 제공하고; 그리고계산된 절리별 수리전단 요구압력과 입력된 암반밀도, 유체밀도를 이용하여 절리 별 수리전단 요구압력 심도 구배를 계산하여 시추공 내 전단 시작 위치 및 전파방향 경향성을 계산하여 제공하는 것을 특징으로 하는 유체압력에 의한 전단 예측 프로그램
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제7항에 있어서,상기 수리전단 최소요구압력(Pcm)은 아래 수식에 의해 예측되고,여기서, σ1은 암반의 수직 응력(σv), 최대수평응력, 최소수평응력 중 가장 큰 최대 주응력이고, σ3은 가장 작은 최소 주응력이며,상기 최적 전단 방향은 최대 주응력(σ1) 방향으로부터 최소 주응력(σ3) 방향을 향해 각도 θ(=45°-Φ/2)만큼 기울어져 있는 두 개의 면으로 예측되고,상기 수리전단 충분압력(Pco) 수식 에 의해 예측되며, 여기서 Pcf는 최소 주응력 σ3이며, 수리전단 충분압력 결정계수 α는 0≤α≤1의 범위를 갖는 것을 특징으로 하는 유체압력에 의한 전단 예측 프로그램
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제8항에 있어서,상기 수리전단 요구압력(Pc)은 아래 수식에 의해 예측되며,여기서 σ1, σ2, σ3은 수직응력, 최대수평응력, 최소수평응력을 크기에 따라 정렬한 현지주응력 3성분(σ1≥σ2≥σ3)이고, l, m, n은 절리면의 법선벡터와 현지주응력 3성분 간의 방향코사인이며,시추공 내 전단시작위치 및 전파방향은 수리전단 요구압력의 심도 구배(dPc/dz)를 주입유체의 비중량과 비교하여 수리전단 요구압력의 심도 구배가 주입유체의 비중량보다 작으면 나공영역 최하단에서 전단이 시작되어 하방으로 전파되는 것으로, 주입유체의 비중량보다 큰 경우 나공영역 최상단에서 전단이 시작되어 상방으로 전파되는 것으로 예측하는 것을 특징으로 하는 유체압력에 의한 전단 예측 프로그램
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제7항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,저류층 심도에서 존재 가능한 모든 응력조건을 나타내는 응력 다각형과 절리면 방향을 나타내는 평사투영망을 이용하여 고급 분석 메뉴에 포함된 전단 정보를 연산하여 제공하는 고급 분석 메뉴 정보 예측 단계를 더 포함하고,상기 고급 분석 메뉴에 포함된 전단 정보는 응력다각형 상의 각 지점의 응력상태에 기반한 수리전단 최소요구압력 Pcm 분포;평사투영망 상의 각 지점의 절리방향에 기반한 수리전단 요구압력 Pc 분포 및 유체압력에 따른 수리전단 발생확률;응력다각형 상의 각 지점의 응력상태에 기반한 수리전단 충분압력 Pco 분포 및 이에 따른 수리전단 발생확률;평사투영망 상의 각 지점의 절리방향에 기반한 수리전단 요구압력의 심도구배 분포; 및응력다각형 상의 각 지점의 응력상태 하에서 수리전단 요구압력 심도구배를 기준으로 계산한 하방전파확률 분포;중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 유체압력에 의한 전단 예측 프로그램
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제12항에 있어서,연산된 고급 분석 메뉴에 포함된 전단 정보를 시각화하여 제공하는 시각화 단계를 더 포함하는 유체압력에 의한 전단 예측 프로그램
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