Production Startup: 유정 생산 개시 절차 – 유정 운영의 첫 단계

1. 유정 생산 개시의 개념과 목적

유정 생산 개시(Production Startup)는 시추 및 완결(Completion)이 완료된 유정이 실제로 생산 유체를 표면 시설로 이송하기 시작하는 공정을 뜻합니다. 시추와 Completion 단계에서 확보된 유정 통로와 저류층 연결이 물리적으로는 생산 준비가 완료되었지만, 본격적인 가동에 앞서 저류층 반응과 생산설비 상태를 검증하는 절차가 필요합니다. Production Startup은 저류층 유동 특성과 초기 생산량을 평가하며, 유정 내부 및 지상 설비의 정상 작동을 확인하는 가장 중요한 단계입니다. 이 과정에서 압력, 유량, 유체 성분, 온도 등이 최초로 측정되며, 이후 장기 생산 계획의 기초 자료로 활용됩니다. 또한 유정 생산 개시는 안전성과 경제성을 동시에 고려해 점진적 유량 증대를 목표로 하며, 급격한 생산으로 저류층 손상이나 모래 유입, 침전물 형성이 일어나는 것을 방지합니다.

 

2. 생산 개시 전 점검 및 준비 단계

유정 생산 개시는 여러 단계의 사전 점검과 조정 절차를 필요로 합니다. 첫 번째는 유정 무결성 검사(Well Integrity Test)로, 케이싱 압력 시험과 시멘트 품질 평가를 통해 유정 구조가 예상 압력을 견딜 수 있는지 검증합니다. 두 번째로, 크리스마스 트리(Christmas Tree)와 생산 튜빙(Tubing) 내부에 잔류 유체나 이물질이 없는지 확인하기 위해 클린업(Well Clean-up)을 시행합니다. 이 과정에서 질소 퍼징(Nitrogen Purging)이나 순환 세척이 사용되며, 유체가 탁하거나 고형물이 많을 경우 반복 청소가 필요합니다. 세 번째는 생산 설비 준비로, 표면 배관과 분리기(Separator), 계측 장치의 압력 테스트와 누출 검사가 진행됩니다. 네 번째는 계측 시스템 교정 단계로, 유량계, 온도센서, 압력트랜스미터 등 모든 계측기가 정상 동작하는지 점검하고 데이터 로깅 시스템과 연동을 확인합니다. 마지막으로 유정 개방 순서와 초기 초크 설정(Choke Setting)을 계획해 생산량 증가 곡선을 관리할 수 있도록 준비합니다.

 

3. 초기 생산 개시 절차

생산 개시는 통상 소프트 스타트(Soft Start) 방식을 적용합니다. 먼저 크리스마스 트리 상부 밸브를 일부 개방해 저류층 압력에 의해 유체를 천천히 상승시킵니다. 이때 유량과 압력이 일정 수준에 도달하면 초크를 점진적으로 확대해 생산량을 증가시킵니다. 초기에는 유정 내부에 잔류하는 드릴링 머드, 폐시멘트 슬러리, 완결 유체 등이 함께 배출되므로, 표면 설비에서 유체 분리와 처리에 각별한 주의가 필요합니다. 일반적으로 첫 생산 시 다상 혼합 유체가 급격히 유입되기 때문에, Separator에서 오일·가스·워터를 즉시 분리해 유량과 조성을 모니터링합니다. 이 과정에서 압력이 급격히 떨어지면 킥(kick)이나 샌드 프로덕션(Sand Production)이 발생할 수 있으므로, 초크 개방은 단계적으로 수행됩니다. 초기 유량 데이터는 저류층 투과도와 압력 구배를 추정하는 중요한 지표이며, 수 시간에서 수일간 안정화 기간을 거친 뒤 목표 생산 상태로 전환됩니다.

4. 초기 생산 데이터 해석과 안정화

Production Startup의 핵심 목적 중 하나는 초기 생산 데이터를 수집하고 해석하는 것입니다. 첫 단계에서는 유량과 압력의 관계를 기록하며, 이를 이용해 Inflow Performance Relationship(IPR)을 산출합니다. 유정의 자연 생산능력, 초기 저류층 압력, 저류층 손상 여부 등을 평가하기 위해, 여러 초크 단계별 유량과 압력을 비교합니다. 또한 생산 유체의 조성을 분석해 유수비(Water Cut), 가스오일비(GOR), 침전물 농도를 확인합니다. 초기 생산에서 과도한 물 또는 모래가 검출될 경우, 저류층 문제나 완결 손상이 의심되며 추가 개입이 필요합니다. 일정 기간이 경과하면 유량과 압력이 안정되는 경향이 나타나는데, 이를 안정화 기간(Stabilization Period)이라고 하며 보통 24~72시간 정도 소요됩니다. 이 기간 동안 유정 압력은 점진적으로 감소하며, 생산 설비는 정상 작동 조건을 유지합니다. 안정화 후에는 목표 생산 레벨에 맞게 초크를 조정해 생산을 최적화합니다.