영일만 석유 발견 가능성에 설래는 마음이 이제는 진정되면서, 앞으로 어떤 방식으로 석유를 찾아내고 퍼 올릴지에 대해 많은 궁금증이 생깁니다. 이번 포스팅에서는 지난 번에 이어 어떻게 석유를 발견하는 것인지 알아보겠습니다. 영일만에서 제발 상업적인 가치가 있는 거대 유정들이 발견되기를 기원하며 글을 써 봅니다.
유전 탐사 도구와 기술
유전에서는 필요할 때마다 원유가 저절로 나오는 것이 아닙니다. 이미 유전에서 가스나 원유가 누출이 되고 있는 곳이 있을 수도 있고, 대부분의 경우는 바다 아래의 퇴적층과 암반에 뭍혀있습니다. 화석 연료를 찾을 때는 액트지오사의 아브레우 박사 같은 지질학자의 도움을 받아야 하는데요, 다음과 같은 방법으로 유전을 찾아 냅니다.
- 지상의 유전을 찾기 위해 지질학자들은 표면 특성과 위성 지도를 연구하고, 토양과 암석 샘플을 검사하며, 중력계라는 장치를 사용하여 지하의 유류 흐름을 나타낼 수 있는 미세한 중력 변동을 찾습니다. 그러나 조사 지역이 깊은 바다 아래에 있을 때는 이러한 방법들이 실효성이 떨어질 수 있습니다.
- 바닷속 유전에서 가스나 원유가 이미 누출이 되고 있는 곳의 경우: 석유 지질학자들은 특수한 탐지 장비를 사용하여 해수에서 천연가스의 흔적을 감지할 수 있습니다. 이 방법은 누출된 매장지를 찾는 것에 효과적 입니다. 하지만 바닷속 암반 밑에 있는 석유를 찾기 위해서는 다른 방법이 필요하고, 석유 회사들은 주로 다른 두 가지 방법에 의존합니다.
- 얕은 바다 아래에 있는 경우(천해)에는 자기장을 조사하여 유전을 찾습니다. 어떤 암석은 지구의 정상적인 자기장에 영향을 미칩니다. 이러한 현상을 민감한 자기 탐사 장비를 설치한 선박을 사용하여 조사 대상 지역을 검사할 수 있습니다. 탐사장비를 이용하여 배가 지나가면서 발생하는 자기 이상 현상을 지도처럼 그려낼 수 있습니다. 이러한 데이터를 통해 지질학자들은 지하 매장지의 단서를 찾습니다.
- 좀 더 깊은 바다에 있는 곳들은 지진파 탐사를 이용합니다. “스파킹(sparking)”이라고 불리는 이 방법은 측량선에서 압축 공기총이나 폭발물을 이용하여 발생시킨 충격파를 해저로 보내고, 해저에서 반사 되어 온 충격파의 변화를 수중 마이크로 수집하여 분석하는 방식입니다. 암석층에 따라 충격파는 파형이 달라지는데요, 이렇게 다른 충격파를 수집하여 지질학자들은 컴퓨터로 데이터를 분석하여 원유가 가득한 지하 매장지(trap)를 정확히 찾아냅니다.
지질학자들이 위의 방법으로 바닷속의 잠재 매장지를 선정해 내면, GPS 좌표를 기록하고 부표를 설치한 후, 탐사 시추를 시작할 수 있는 정부 허가를 받아야 합니다. 석유회사들은 일반적인 경우 해당 국가의 정부에게 시추권한 승인을 받아야 하는데요, 대부분의 해안과 해양은 국가 또는 지방 정부에 속하기 때문입니다. 그렇기 때문에 관련 정부로부터 원하는 지역을 임대하여 시추를 해야 합니다.
탐사 시추 (Exploratory Drilling)
잠재적인 원유 매장지를 확인하기 위해 석유 회사들은 이동식 시추 장비를 보내 탐사 시추를 진행합니다. 이동식 시추 장비는 선박 기반의 플랫폼도 있고, 다른 선박에 의해 시추 현장으로 견인되어야 하는 플랫폼의 형태도 있습니다.
탐사 시추 장치는 가능성이 있는 매장지 위에 네 개의 임시 탐사정을 시추하며, 각각 완료하는데 60에서 90일이 걸립니다. 지질학자들은 먼저 코어 샘플을 얻기 위해 시추를 시작합니다. 쉽게 비유하자면 생일 케이크에 굵은 빨대를 꽂았다가 빼내어 보면 케이크의 다양한 층을 확인할 수 있는 것과 비슷한 과정 입니다. 안에 초콜렛이 있는지 아이스크림이 있는지 알 수 있겠지요?
지질학자들은 원유의 흔적(show)을 찾고, 발견되면 추가 테스트를 수행하여 원유의 품질과 양이 충분한지 확인합니다. 충분하다고 판단되면 추가 시추를 통해 원유 발견과 그 가치를 입증합니다.
생산 단계
지질학자들이 유류 매장지의 가치를 입증하면, 이제 제대로 된 생산정을 시추하고 원유를 채취합니다. 평균적인 유정은 10에서 20년 동안 수익성을 유지하므로, 해양 생산 플랫폼은 장기 체류를 염두에 두고 건설됩니다.
플랫폼은 해저에 고정되거나 계류 케이블을 사용하여 고정됩니다. 플랫폼은 모든 시추 작업 중에 기상 조건이 얼마나 가혹하든 최대한 고정되어 있어야 합니다.
한 플랫폼에는 최대 80개의 유정이 있을 수 있으며, 이들은 모두 직선이 아닙니다. 방향성 시추를 통해 플랫폼은 시추 위치에서 멀리 떨어진 매장지에 도달할 수 있습니다.
유정이 고갈된 후에도 해양 생산 플랫폼은 종종 주변 다른 유정의 중심 허브 역할을 합니다. 다른 플랫폼들은 석유를 처리 및 저장을 위해 중앙 플랫폼으로 파이프를 통해 보냅니다.
석유플랫폼은 수천억원 이상의 건설비용이 들지만, 10-20년동안 그 비용의 수십배를 벌고도 남게 되는 것이지요. 영일만에서도 이런 일이 반드시 생기기를 기원 해 봅니다.
다음 포스팅에서는 석유회사에서 어떠한 방식으로 해저의 원유와 천연가스를 바다를 오염시키지 않고 끌어 올릴 수 있는지 알아보겠습니다. 대한민국 산유국의 꿈을 응원합니다~~
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