주기적 증기자극법(CSS, Cyclic Steam Stimulation)
주기적 증기자극법(CSS, Cyclic Steam Stimulation)은 한 유정에서 증기를 주입하고 일정 시간 침지한 뒤 가열된 비투멘을 생산하는 주기를 반복하는 지하회수 방식이다.
작동주기
CSS의 한 주기는 세 단계로 진행된다. 증기주입 단계에서는 저류층에 열을 전달한다. 침지 단계에서는 유정을 닫고 증기의 열이 주변 비투멘으로 퍼지도록 한다. 생산 단계에서는 같은 유정을 열어 점도가 낮아진 비투멘과 응축수·가스 등을 회수한다. 생산량이 줄어들면 운영사는 다음 증기주입 주기를 시작한다.
한 유정이 주입정과 생산정의 역할을 번갈아 맡으므로 증기주입 중에는 해당 유정에서 생산할 수 없다. 주기를 반복할수록 가열범위, 저류층 압력, 생산반응과 열손실이 달라질 수 있어 주입량·침지시간·생산기간을 조정해야 한다.
SAGD와의 차이
SAGD는 일반적으로 상부 주입정과 하부 생산정을 별도로 두고 증기주입과 생산을 동시에 지속한다. 반면 CSS는 같은 유정에서 주입·침지·생산을 시간순으로 반복한다. 두 기술은 모두 증기로 점도를 낮추지만 유정 배치, 열이 퍼지는 방식과 생산운영이 다르다.
지상설비
CSS도 증기생산, 생산유체 수집·분리와 생산수 처리가 필요하다. 생산단계에서 회수되는 오일·물·가스의 유량과 온도가 주기에 따라 달라질 수 있으므로 지상설비는 변동부하를 처리해야 한다. 생산한 비투멘은 희석비투멘이나 개질제품 등 수송 가능한 흐름으로 전환한다.
관련 문서
근거자료
- Alberta Energy Regulator, EnerFAQs—Oil Sands: https://www.aer.ca/understanding-resource-development/enerfaqs-and-fact-sheets/enerfaqs-oil-sands
- U.S. Department of Energy, NETL, Oil Sands In Situ Extraction, 2014: https://doi.org/10.2172/1509424