석유와 천연가스 개발

석유 탐사/개발 개요

* 수송(파이프라인, 수송선박등)은 중류부문(mid stream)으로 분류하기도 함

석유개발사업의 특징 자본집약적 Risk Business 기술집약적, 종합기술 석유발견 성공률 : 20~40% 지질, 지구물리, 자원공학, 기계, 화공, 토목, 조선, 컴퓨터공학 등 자본집약적 서명보너스 : 유망광구 수천만불 ~ 수억불 탐사 : 평균 1억불 개발 : 수억~수십억불 (LNG 50억~100억$) 회수기간 : 장기간 (유전 : 7년, 가스전 : 10~15년) Risk Business 석유발견 성공률 : 20~40% 상업적유전 발견 성공률 : 5~10% 성공 시 막대한 보상 : 수천만~수십억불

석유개발사업 순서 □ 광구 취득 □ 탐사 단계 (Exploration) □ 개발 단계 (Development) □ 광구 취득 □ 탐사 단계 (Exploration) □ 개발 단계 (Development) □ 생산 단계 (Production)

상류부분 (upstream) 사업단계 사업단계 목 적 주요작업 탐사단계 개발단계 생산준비 생산단계 광구취득단계 광구권리 확보 목 적 주요작업 광구취득단계 광구권리 확보 입찰 또는 지분참여계약 탐사단계 석유부존 가능성, 매장량 확인 지질조사, 물리탐사, 탐사시추/평가시추 개발단계 생산준비 유전평가, 개발계획수립, 생산정 시추, 생산시설 건설 생산단계 최적생산/최대회수, 수익극대화 저류층 관리, 생산시설 관리

신규광구취득 방법 국제입찰 직접협상 지분참여 자산매입 및 기업 M&A 산유국 정부가 주관하는 국제입찰에 참여 광권 취득 베트남 11-2, 15-1광구, 나이지리아 직접협상 비공개 분양으로 산유국 정부와 직접 협상을 통한 광권 취득 주로 아프리카(나이지리아, 알제리등), 러시아 국가 등 카자흐스탄 잠빌, 이라크 탐사광구 지분참여 이미 광권을 취득한 회사의 지분 일부 또는 전부 양도 자산매입 및 기업 M&A 주로 개발 및 생산유전, 기업인수 미국 ANKOR, 페루 Petro-Tech, 캐나다 Harvest , 영국 Dana Petroleum

탐 사 단 계 주요 작업 내역 및 절차 지질조사 - 석유부존가능 지층 확인 지구물리탐사 - 석유부존가능 유망구조 확인 탄성파탐사, 중력탐사, 자력탐사 탐사시추 - 석유부존 확인 평가시추 - 탐사시추 성공시 매장량 확인 경제성 및 개발타당성 검토 – 상업적 발견 선언

탐사단계 주요흐름도 지질조사 탄성파탐사 및 전산처리 탄성파 탐사 자료해석 탐사시추 물리검층 산출테스트 TUNISIA EGYPT MURZUK BASIN NIGER TUNISIA EGYPT GHADAMES BASIN SIRTE BASIN ALGERIA 탐사시추 물리검층 산출테스트

초기 석유탐사 <> 1859년 드레이크가 미국의 펜실베니아에서 근대식 굴착장비로 23m를 시추 석유발견 <>                                                                     1859년 드레이크가 미국의 펜실베니아에서 근대식 굴착장비로 23m를 시추 석유발견 1870년 John Rockefeller가 메이저의 전신인 Standard Oil Co. 설립 1956년 James Dean 주연(감독 : 조지 스티븐슨)의 Giant 영화(부와 행운의 상징)

Global Santa Fe Rig 화재 사고 2004.8.10 지중해 이집트 해상 Global Santa Fe Rig 화재 사고 79명 전원 무사히 인근연안으로 대피

Macondo MC 252 BP Transocean’s Deepwater Horizon April 20-21 2010

현대 석유탐사

背斜構造 이론 (Anticlinal Theory) Petroleum Accumulates in Structural Closure by I.C.White in 1885 Gas Oil Water 지층압력 > 중력 지층압력(RBC) : 150PSI/100m 증가, 4,500m 심도에서 약 7000PSI 온도 : 3°C / 100m 증가, 4,500m 심도에서 약 150 °C

석유 부존을 위한 4대 필수조건 근원암 (Source rock) 저류암 (Reservoir rock) 석유 및 가스를 생성할 수 있는 유기물을 함유한 암석(주로 셰일, 석회암등 퇴적암) 50°C~150°C 석유, 150°C 이상 가스 생성 저류암 (Reservoir rock) 다공질의 암석으로서 탄화수소 보존에 적합 사암, 석회암, 파쇄된 기반암 등 덮개암 (Cap rock or Seal) 포획된 석유가 새나가지 않도록 차폐 역할 셰일, 석회암 트 랩 (Trap) 저류암내에 탄화수소를 포획, 저장할 수 있는 구조(주로 배사구조) 발견 가능성 : 모든 요소들의 곱하기로 결정

석유의 생성 과정 매몰 및 보존 열변성작용에의한 석유 생성 유기물 퇴적

The Origin of Petroleum Organic-rich Source Rock Thermally Matured Organic Matter Oil

Hydrocarbon Trap Types Anticline Fault Salt Dome Pinchout Unconformity

구조트랩 (Structural traps) Anticline trap Drape features over high block Fault trap Rollover Anticline trap (overgrowth fault) Rollover Anticline trap (combined with faults) Salt flow or diapirs trap

층서트랩 (Stratigraphic traps) Pre-and post conformity Updip stratigraphic pinchout Diagenetic (porosity pinchout) Channel or barrier bar (shoestring sand) Reef

Petroleum System 형성과정

지질조사 지표 암석(노두)조사를 통하여 - 지하의 암석 - 지하지질구조 - 석유부존 가능성을 예측하는 작업

물리탐사

육상 탄성파 탐사 자료취득 모식도

육상 탄성파 탐사 자료취득 현장 (러시아 육상)

해상 탄성파 탐사자료 취득 모식도

3 D 탄성파 자료 취득 장면

15-G-1X, SD-2X, SD-1X & SD-”E” (all projected) 병원의 초음파검사와 동일한 원리 SW NE May 2001

물리탐사 자료해석 및 시추위치 선정 Geologist & Geophysicist 유망구조 도출 유망구조 매장량 평가 유망구조 리스크 평가 시추위치 및 심도 결정