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[긴급진단 에너지 전쟁] <2> 석유개발의 A to Z

지질등 첨단과학 총동원… 시추탐사 성공률 20%선<br>항공기·인공위성등 이용 원유매장 유망지대 탐사<br>수심 깊은 북해지역 등은 배럴당 생산비 10弗넘어


‘석유는 첨단과학의 선물’ 땅속 3,000~5,000m 깊숙이 묻혀있는 석유를 찾아내는 것은 결코 쉬운 일이 아니다. 석유개발에는 지질학ㆍ지구물리학ㆍ석유공학ㆍ시추공학ㆍ해양공학 등 수많은 첨단과학이 총동원된다. 한 마디로 석유는 각종 첨단과학이 안겨준 선물인 셈이다. 석유는 수억년에 걸쳐 바다나 호수 등의 퇴적물이 지각 변동으로 땅속으로 들어가고 다시 지압과 지열을 받아 탄화수소로 변성된 것으로 추정되고 있다. 석유가 발견되는 석유층인 ‘트랩(trap)’은 석유 성분이 퇴적된 ‘근원암’과 석유가 스며든 ‘저류암’, 석유를 지표로 나가지 못하게 하는 덮개암으로 구성돼 있다. 석유가 물보다 가볍기 때문에 트랩에는 아래로부터 물, 석유, 가스의 순으로 쌓여 있다. 트랩에서 석유를 캐내는 석유개발은 탐사→개발→생산의 3단계로 구분된다. 탐사단계에서는 주로 항공기와 인공위성을 이용한다. 공중에서 지표사진을 촬영해 적외선 등 특수한 방법으로 분석해 석유 매장 가능성이 있는 지역을 찾는다. 석유매장 가능성이 있는 지역은 지표지질조사와 중자력 탐사, 탄성파 탐사 등 물리탐사를 거치게 된다. 지표지질 조사는 습곡, 단층, 균열대 등을 직접 탐사한다. 탄성파 탐사는 다이너마이트를 터뜨려 지하지층의 경계면에서 반사되는 반사파를 통해 땅속 지질구조를 알아내는 방법이다. 최근에는 3D에서 4D탐사까지 탐사방법이 발전하며 시추탐사의 성공률이 2∼3%에서 20%대로 뛰어올랐다. 물리탐사가 끝나면 구멍을 뚫어 석유가 있는지 직접 확인하는 시추작업을 한다. 비트(Bit)라고 불리는 회전용 굴삭기가 수천미터 깊이의 유층에 도달하게 되면 압축돼 있던 가스ㆍ석유ㆍ물이 위로 떠오르게 된다. 시험생산과정을 거친 후 생산성 있는 유전임이 판명되면 본격적인 개발ㆍ생산단계에 들어간다. 상업성이 확인된 유전은 본격적인 생산을 위해 유전평가를 하고 개발정을 뚫는다. 유전평가는 적정생산량, 회수율 등을 계산해 적합한 개발정을 뚫기 위한 사전 작업이다. 크리스마스 트리를 닮은 시추탑에는 자연분출이 일어나지 않는 중질 원유도 뽑아 올리기 위해 대형 펌프를 설치하는 한편 원유를 가스와 분리시키기 위해 대규모 처리시설을 설치하고 송유관, 저장 및 선적시설을 갖추게 된다. 생산설비가 갖춰지면 본격적인 생산에 돌입한다. 탐사를 마치고 구멍을 뚫으면 석유가 압력에 펑펑 쏟아질 것 같지만 자연적으로 분출되는 석유는 20~30%에 불과하다. 나머지는 펌프로 뽑거나 가스ㆍ물ㆍ특성화학약품 등을 주입해 강제로 석유를 뽑아낸다. 생산운영비용은 유전이 육상에 있느냐, 해양에 있느냐 그리고 석유가 얼마나 깊이 묻혀 있느냐, 석유매장량은 얼마나 되느냐 등 각각의 조건에 따라 천차만별이다. 중동지역과 같이 다량의 원유가 매장되어 있는 곳은 배럴당 1달러가 넘지 않지만 북해처럼 수심이 깊고 작업조건이 열악한 지역은 배럴당 10달러가 넘는다. 석유개발에서 빼놓을 수 없는 것이 광구 취득. 가능성이 있는 땅이 있어야 탐사도 개발도 가능하기 때문이다. 광구 취득은 주로 국제입찰ㆍ직접 협상ㆍ지분참여 및 매입 등의 방법으로 이뤄진다. 가장 많이 사용되는 국제입찰은 개발지역 정부가 주관해 입찰참가 업체의 자금조달과 기술수준을 심사한다. 최근에는 단독입찰보다는 컨소시움 형태의 입찰이 늘고 있다. 기술력이 없던 초기단계 국내 유전개발업체에서 가장 많이 해온 것이 지분참여는 광권을 취득한 메이저회사의 지분 일부 또는 전부를 양도 받는 것이다.

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