석유는 산업화시대 이후 타 에너지원에 비해 높은 연소성과 용이한 수송성으로 지구상 주 에너지원으로 활용되고 있다. 세계적인 기후 변화 문제 및 저탄소 녹색 성장의 추세에 따라 석유는 태워버리는 연료 자원보다는 재료 자원으로서 그 역할이 점차 증대될 것이다.

이 책에서는 석유 개발 단계에서부터 석유 및 저류층의 물리적 특성과 회수 기능에 관련된 여러 과학적·공학적 법칙 및 원리를 체계적으로 정리하였다. 그러므로 석유개발공학을 공부하고자 하는 학생들에게 좋은 입문서가 될 것으로 확신한다.

머리말 / v


제1장 석유공학의 기본 개념 / 1

1.1. 석유 개발의 단계 2
1.1.1. 광구권 확보 2
1.1.2. 석유 탐사 2
1.1.3. 시추 4
1.1.4. 유전 평가 6
1.1.5. 유정 완결 8
1.1.6. 석유 회수 9
1.1.7. 저장 및 수송 10
1.2. 석유의 주요 성분 및 분류 11
1.3. 석유지질 19
1.3.1. 석유 생성 및 축적 20
1.3.2. 저류층 내 유체의 분포 23
1.3.3. 저류층의 암질 26
1.4. 매장량 27
1.4.1. 자원량의 분류 29


제2장 다공질 암석의 물리적 성질 / 37

2.1. 공극률 38
2.1.1. 공극률의 분류 38
2.1.2. 공극률에 영향을 미치는 요소 39
2.1.3. 공극률의 측정 48
2.2. 유체 투과율 55
2.2.1. 유체 투과율의 정의 55
2.2.2. Darcy의 실험방정식 57
2.2.3. 다공질 매체의 유동방정식 75
2.2.4. 다층구조에서의 유체 투과율 90
2.2.5. 압축성 유체의 Darcy 방정식 96
2.2.6. Darcy 방정식의 적용 한계 102
2.2.7. 유체 투과율 감소 인자(S)의 생산성 지수(PI) 104
2.2.8. 유체 투과율의 측정 110
2.3. 유체 포화도 115
2.3.1. 유체 포화도의 측정법 115
2.3.2. 시료 내의 유체 포화도에 영향을 미치는 요인 120
2.4. 저류층 암석의 전기전도도 123
2.4.1. 비저항 관계식 123


제3장 저류층 내 유체 분포의 제어 기능 / 135

3.1. 계면장력과 모세관 압력 136
3.1.1. 계면장력 136
3.1.2. 모세관 압력 138
3.2. 유효 및 상대 유체 투과율 166
3.2.1. 상대 유체 투과율 166
3.2.2. 3상 유체 투과율 173
3.2.3. 상대 유체 투과율의 측정법 175
3.2.4. 상대 유체 투과율에 영향을 미치는 요소 179
3.2.5. 유효 및 상대 유체 투과율 자료의 이용 182


제4장 저류층 유체의 물리적 특성 / 187

4.1. 상거동 188
4.1.1. 단일 성분계 189
4.1.2. 이중 성분계 192
4.1.3. 다중 성분계 195
4.1.4. 유체의 다상 유동 201
4.2. 천연가스 203
4.2.1. 이상기체 방정식 203
4.2.2. 실제기체 방정식 207
4.2.3. 천연가스의 물성 211
4.2.4. 천연가스의 불순 성분 238
4.2.5. 가스의 점성도 247
4.3. 원 유 249
4.3.1. 부피 변화율 250
4.3.2. 밀도 258
4.3.3. 압축비 269
4.3.4. 열팽창계수 273
4.3.5. 표면장력 276
4.3.6. 점성도 280
4.3.7. 증기압 282
4.4. 압력-부피-온도 분석법 285
4.4.1. PVT 기본 변수 286
4.4.2. 유체 시료의 수집 방법 297
4.4.3. PVT 기본 변수들의 결정과 현장 활용법 302
4.4.4. 측정 자료 분석법 311
4.4.5. PVT 분석 과정의 요약 316
4.5. 2상계의 물성 317
4.5.1. 평형 관계식 319
4.5.2. 평형 관계 계산식의 유도 322
4.5.3. 평형 문제를 푸는 계산 과정 330


제5장 물질평형방정식 / 337

5.1. 탄화수소 저류층의 물질평형방정식 338
5.1.1. 석유와 용해가스의 팽창 340
5.1.2. 자유가스의 팽창 341
5.1.3. 원시 공극수 팽창과 공극 부피 감소로 인한
탄화수소 공극 부피(HCPV)의 변화 342
5.1.4. 지하 회수량 344
5.2. 물질평형방정식의 선형화 347
5.3. 저류층의 생산기능에 따른 물질평형방정식 349
5.3.1. 용해가스 생산기능 저류층의 물질평형방정식 349
5.3.2. 자유가스 생산기능의 물질평형방정식 364
5.3.3. 지층수 생산기능의 물질평형방정식 371
5.4. 중력배유 생산기능 저류층 376
5.5. 저류층 수축에 의한 생산기능 379


제6장 유전 개발 사업의 경제성 분석 및 회계·계약 구조 / 383

6.1. 석유 회계 시스템에 따른 계약의 분류 384
6.1.1. 광권 계약 385
6.1.2. 생산 분배 계약 387
6.1.3. 서비스 계약 390
6.2. 유전 개발 사업 경제성 평가 391
6.2.1. 사업 단계별 경제성 평가 391
6.2.2. 투자 경제성 평가 395
6.3. 순현금 흐름표 399
6.3.1. 광권 계약의 순현금 흐름표 399
6.3.2. 생산 분배 계약의 순현금 흐름표 404

부록 1_ 단위계 및 차원 407
부록 2_ 회귀선의 추정 : 최소자승법 421

참고문헌 / 425
찾아보기 / 427
Abstract / 433