스페셜 테마 : 석유사랑 한국석유공사 웹진 : KNOC Webzine

스페셜 테마

석유 E&P 사업의
탐사 성공률

글_ 최종근 교수(서울대학교 에너지자원공학과)

지구온난화와 이상기후로 인해 에너지 전환과 탄소중립에 대한 관심이 높을 뿐 아니라 필요성에 공감하는 이들도 늘고 있다. 하지만 우리는 필요한 에너지의 60% 이상을 원유와 천연가스로 대표되는 석유에서 얻고 있다. 미래에는 전기차로 인해 도로수송 부문에서 석유의 역할은 감소하겠지만, 산업의 원료와 항공수송 분야에서는 계속 중요한 역할을 할 것으로 예상한다. 따라서 석유는 탄소중립을 달성하는 긴 과정 동안 수용 가능한 가격에 안정적으로 공급돼야 한다. 이는 우리의 일상생활과 산업 그리고 에너지 안보 차원에서도 중요하다.

석유 E&P 사업에서 탐사 성공의 중요성

석유를 탐사하고 생산하는 E&P 사업에서 탐사 성공은 저류층에 석유가 존재하는 것을 시추로 확인한 것이 아니라 상업적으로 생산할 수 있는 충분한 양을 발견한 것이다. 국내 민간기업이 남중국해 해상에서 탐사에 성공하고 모든 생산설비를 설치한 후, 지난 9월부터 생산을 시작했다는 소식은 우리도 E&P 사업의 운영권을 가지고, 직접 탐사가 가능하다는 것을 알리는 좋은 예이다. 석유 E&P 사업은 복잡하고 거대한 지구의 땅속을 대상으로 하므로 미지의 요소가 있고, 초기 비용이 많이 소요되며, 탐사에 실패하면 큰 손실을 보는 특징이 있다.
하지만 탐사에 성공하고, 상업적 생산으로 이어지면 그동안의 투자비를 회수할 수 있을 뿐만 아니라 사업 운영을 통해 실무기술도 얻는다. 또 적어도 10년 이상의 장기간 생산을 통해 자본을 축적하면 새로운 사업을 추진할 수 있는 여력도 생긴다. 결과적으로 의미 있는 매장량과 일일 생산량을 가진 석유 E&P 전문기업으로 성장할 수 있게 되는 것이다.

석유를 탐사하고 생산하는 E&P 사업에서 탐사 성공은
저류층에 석유가 존재하는 것을 시추로 확인한 것이 아니라
상업적으로 생산할 수 있는 충분한 양을 발견한 것이다

탐사 성공의 구성요소

석유의 생성 기원에 대한 여러 이론이 있지만 매몰된 유기물이 섭씨 50도 이상에서 탄화 과정을 거쳐 석유가 됐다는 유기기원설이 정설이다. 온도가 150도 이상이면 탄소 체인이 짧게 끊어져 천연가스가 된다. 이렇게 생성된 석유가 단층이나 다공질 지층을 통해 유동하다가 더 이상 이동할 수 없는 지질구조(트랩·trap)를 만나면 그곳에서 축적하는데, 이와 같은 석유가 모여 있는 곳이 저류층이다. 저류층이 형성되기 위해서는 먼저 유기물이 풍부한 지층(근원암·source rock)이 적절한 깊이에 매몰돼 탄화 과정을 거쳐야 한다. 생성된 석유가 이동하는 통로 중에 트랩구조가 있어야 하고, 그 트랩은 크기가 크고 주위는 불투수층으로 격리돼야 한다. 이와 같은 모든 조건을 만족할 때만 상업적으로 개발할 수 있는 양이 축적된다. 근원암, 트랩구조, 저류층 품질, 덮개암의 존재 등에 대한 확률을 각각 평가하고, 이를 곱으로 이론적 탐사 성공률을 계산하면 대부분 20~35% 정도다.

탐사 성공률 향상을 위한 현실적 대안

석유 E&P 사업을 하는 기업은 누구나 탐사 성공률을 높이고 많은 이익을 창출하길 원할 것이다. 그렇다면 이를 위한 현실적인 대안은 무엇일까? 먼저, 사업을 같이 진행할 좋은 동업자를 선택하는 것이다. 누구나 이름만 들으면 알만한 해외 E&P 회사라면 유망한 광구를 가지고 있을 것이다. 여기서 탐사 성공률을 지속적으로 높이기 위해서는 동업자가 제안하는 다양한 광구의 유망성을 잘 판단할 수 있는 기술력이 필요하며, 그 기술력은 회사의 전문인력에 의해 결정된다. 결론적으로 해당 사업에 대한 다양한 위험 요소를 기술력으로 극복해야 한다.

탐사 성공률을 지속적으로 높이기 위해서는
다양한 광구의 유망성을 잘 판단할 수 있는 기술력이 필요하며
그 기술력은 회사의 전문인력에 의해 결정된다

현실적으로 석유탐사에 실패할 수 있으므로 적정 규모 이상의 자본도 필요하다. 자본이 적으면 다수의 사업 실패를 감당하기 어렵고, 원하는 유망한 광구일지라도 동업자와 협업할 수 없다. 마지막으로 유가의 변화나 정부의 정책에 상관없이 긴 안목으로 사업을 지속적으로 진행하며, 기술과 경험을 쌓아가는 축적의 시간이 필요하다.