전기 및 탄성파 탐사를 이용한 이산화탄소 지중저장의 모니터링의 기초연구로써, 수포화 암석시료에 $CO_2$주입시 비저항과 P파속도를 측정하였다. 암석시료는 Berea사암이며, $CO_2$는 초임계상태 (10 MPa, $40^{circ}C$)로 주입하였다. 초임계 $CO_2$주입에 의해 비저항의 증가 및 P파속도와 진폭이 감소하였다. P파 속도 토모그램은 암석시료에 주입한 초임계 $CO_2$의 거동양상을 보여주었다. 비저항과 탄성파속도는 $CO_2$거동 모니터링하는데 유용하다. 그러나 P파 속도는 비저항 변화에 비해 $CO_2$포화도가 20% 이상 일때 변화를 보이지 않았다. 비저항으로부터 $CO_2$포화도 예측은 탄성파 속도로부터 $CO_2$포화도 예측의 어려움을 보완할 수 있다. 비저항과 탄성파 속도의 동시측정에 의해 암석시료에 주입한 초입계 $CO_2$ 거동 및 $CO_2$포화도 분포를 예측할 수 있다.
As part of basic studies of monitoring carbon dioxide ($CO_2$) storage using electrical and seismic surveys, laboratory experiments have been conducted to measure resistivity and P-wave velocity changes due to the injection of $CO_2$ into water-saturated sandstone. The rock sample used is a cylinder of Berea sandstone. $CO_2$ was injected under supercritical conditions (10 MPa, $40^{circ}C$). The experimental results show that resistivity increases monotonously throughout the injection period, while P-wave velocity and amplitude decrease drastically due to the supercritical $CO_2$ injection. A reconstructed P-wave velocity tomogram clearly images $CO_2$ migration in the sandstone sample. Both resistivity and seismic velocity are useful for monitoring $CO_2$ behaviour. P-wave velocity, however, is less sensitive than resistivity when the $CO_2$ saturation is greater than ~20%. The result indicates that the saturation estimation from resistivity can effectively complement the difficulty of $CO_2$ saturation estimations from seismic velocity variations. By combining resistivity and seismic velocity we were able to estimate $CO_2$ saturation distribution and the injected $CO_2$ behaviour in our sample.
