석유와 천연가스 개발석유와 천연가스 개발

석유 탐사석유 탐사 //개발 개요개발 개요

* * 수송수송 (( 파이프라인파이프라인 , , 수송선박등수송선박등 )) 은 중류부문은 중류부문 (mid stream)(mid stream) 으로 분류하기도 함으로 분류하기도 함

석유개발사업의 특징석유개발사업의 특징 기술집약적기술집약적 , , 종합기술종합기술

지질지질 , , 지구물리지구물리 , , 자원공학자원공학 , , 기계기계 , , 화공화공 , , 토목토목 , , 조선조선 , ,

컴퓨터공학 등컴퓨터공학 등

자본집약적 자본집약적 서명보너스 서명보너스 : : 유망광구 수천만불 유망광구 수천만불 ~ ~ 수억불 수억불 탐사 탐사 : : 평균 평균 11 억불억불 개발 개발 : : 수억수억 ~~ 수십억불 수십억불 (LNG 50(LNG 50 억억 ~100~100 억억 $)$) 회수기간 회수기간 : : 장기간 장기간 (( 유전 유전 : 7: 7 년년 , , 가스전 가스전 : :

10~1510~15 년년 ))

Risk BusinessRisk Business 석유발견 성공률 석유발견 성공률 : 20~40%: 20~40% 상업적유전 발견 성공률 상업적유전 발견 성공률 : 5~10% : 5~10% 성공 시 막대한 보상 성공 시 막대한 보상 : : 수천만수천만 ~~ 수십억불수십억불

석유개발사업 순서석유개발사업 순서

□□ 광구 취득 광구 취득

□ □ 탐사 단계 탐사 단계 (Exploration)(Exploration)

□ □ 개발 단계 개발 단계 (Development) (Development)

□ □ 생산 단계 생산 단계 (Production) (Production)

상류부분 상류부분 (upstream) (upstream) 사업단계사업단계

탐사단계

개발단계

생산단계

광구취득단계

사업단계 주요작업목 적

입찰 또는 지분참여계약광구권리 확보

지질조사 , 물리탐사 ,탐사시추 /평가시추

석유부존 가능성 ,매장량 확인

생산준비

최적생산 /최대회수 ,수익극대화

유전평가 , 개발계획수립 , 생산정 시추 , 생산시설 건설

저류층 관리 ,생산시설 관리

신규광구취득 방법신규광구취득 방법 국제입찰 국제입찰

산유국 정부가 주관하는 국제입찰에 참여 광권 취득산유국 정부가 주관하는 국제입찰에 참여 광권 취득 베트남 베트남 11-2, 15-111-2, 15-1 광구광구 , , 나이지리아 나이지리아

직접협상 직접협상

비공개 분양으로 산유국 정부와 직접 협상을 통한 광권 취득비공개 분양으로 산유국 정부와 직접 협상을 통한 광권 취득 주로 아프리카주로 아프리카 (( 나이지리아나이지리아 , , 알제리등알제리등 ), ), 러시아 국가 등러시아 국가 등

카자흐스탄 잠빌카자흐스탄 잠빌 , , 이라크 탐사광구 이라크 탐사광구

지분참여 지분참여 이미 광권을 취득한 회사의 지분 일부 또는 전부 양도이미 광권을 취득한 회사의 지분 일부 또는 전부 양도

자산매입 및 기업 자산매입 및 기업 M&A M&A 주로 개발 및 생산유전주로 개발 및 생산유전 , , 기업인수 기업인수

미국 미국 ANKOR, ANKOR, 페루 페루 Petro-Tech, Petro-Tech, 캐나다 캐나다 HarvestHarvest , , 영국 영국 Dana Dana PetroleumPetroleum

탐 사 단 계탐 사 단 계

주요 작업 내역 및 절차주요 작업 내역 및 절차

지질조사 지질조사 - - 석유부존가능 지층 확인석유부존가능 지층 확인 지구물리탐사 지구물리탐사 - - 석유부존가능 유망구조 확인석유부존가능 유망구조 확인

탄성파탐사탄성파탐사 , , 중력탐사중력탐사 , , 자력탐사자력탐사 탐사시추 탐사시추 - - 석유부존 확인석유부존 확인 평가시추 평가시추 - - 탐사시추 성공시탐사시추 성공시 매장량 확인 매장량 확인 경제성 및 개발타당성 검토 경제성 및 개발타당성 검토 – – 상업적 발견 상업적 발견

선언선언

지질조사

탐사시추 산출테스트

탄성파 탐사 자료해석

물리검층

탄성파탐사 및 전산처리

MURZUK BASIN

NIGER

TUNISIAEG

YP

T

GHADAMES BASIN

SIRTE BASIN

ALGERIA

탐사단계 주요흐름도탐사단계 주요흐름도

초기 석유탐사초기 석유탐사<>

                                                                

   

•1859 년 드레이크가 미국의 펜실베니아에서 근대식 굴착장비로 23m 를 시추 석유발견•1870 년 John Rockefeller 가 메이저의 전신인 Standard Oil Co. 설립•1956 년 James Dean 주연 ( 감독 : 조지 스티븐슨 ) 의 Giant 영화 ( 부와 행운의 상징 )

2004.8.10 2004.8.10 지중해 이집트 해상지중해 이집트 해상 Global Santa Fe Rig Global Santa Fe Rig 화 재 화 재

사고사고 7979 명 전원 무사히 인근연안으로 대피명 전원 무사히 인근연안으로 대피

Macondo MC 252 BPMacondo MC 252 BP

Transocean’s Deepwater HorizonTransocean’s Deepwater Horizon

April 20-21 2010

현대 석유탐사현대 석유탐사

背斜構造背斜構造 이론 이론 (Anticlinal Theory)(Anticlinal Theory)

GasGas

OilOil

WaterWater

Petroleum Accumulates in Structural Closure by I.C.White in 1885Petroleum Accumulates in Structural Closure by I.C.White in 1885

지층압력 지층압력 > > 중력중력 지 층 압 력지 층 압 력 (RBC)(RBC) : 150PSI/100m : 150PSI/100m 증 가증 가 , , 4,500m 4,500m 심 도 에 서 약 심 도 에 서 약

7000PSI 7000PSI 온도 온도 : 3°C / 100m : 3°C / 100m 증가증가 , , 4,500m 4,500m 심도에서 약 심도에서 약 150 150 °C°C

석유 부존을 위한 석유 부존을 위한 44 대 필수조건대 필수조건

근원암 근원암 (Source rock)(Source rock) 석유 및 가스를 생성할 수 있는 유기물을 석유 및 가스를 생성할 수 있는 유기물을

함유한 암석함유한 암석 (( 주로 셰일주로 셰일 , , 석회암등 퇴적암석회암등 퇴적암 )) 50°C~150°C50°C~150°C 석유석유 , 150°C , 150°C 이상 가스 이상 가스

생성생성

저류암 저류암 (Reservoir rock) (Reservoir rock) 다공질의 암석으로서 탄화수소 보존에 적합 다공질의 암석으로서 탄화수소 보존에 적합 사암사암 , , 석회암석회암 , , 파쇄된 기반암 등파쇄된 기반암 등

덮개암 덮개암 (Cap rock or Seal)(Cap rock or Seal) 포획된 석유가 새나가지 않도록 차폐 역할 포획된 석유가 새나가지 않도록 차폐 역할 셰일셰일 , , 석회암석회암

트 랩 트 랩 (Trap)(Trap) 저류암내에 탄화수소를 포획저류암내에 탄화수소를 포획 , , 저장할 수 있는 저장할 수 있는

구조구조 (( 주로 배사구조주로 배사구조 ))

발견 가능성 발견 가능성 : : 모든 요소들의 곱하기로 결정모든 요소들의 곱하기로 결정

석유의 생성 과정석유의 생성 과정

유기물 퇴적 매몰 및 보존 열변성작용에의한 석유 생성

The Origin of PetroleumThe Origin of Petroleum

Organic-richOrganic-richSource RockSource Rock

Thermally MaturedThermally MaturedOrganic MatterOrganic Matter OilOil

Hydrocarbon Trap TypesHydrocarbon Trap Types

Salt Dome

Fault

Unconformity

Pinchout

Anticline

구조트랩 (Structural traps)

Anticline trap Drape features over high block

Rollover Anticline trap (overgrowth

fault)

Rollover Anticline trap (combined with

faults)

Fault trap

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

JMAJMA

24803

Petroleum System ElementsPetroleum System Elements

120° F120° F

350° F350° FGenerationGeneration

MigrationMigration

Seal RockSeal Rock

Reservoir RockReservoir Rock

OilOil

WaterWater

Gas CapGas Cap

EntrapmentEntrapmentAccumulationAccumulation

Source RockSource Rock

Petroleum System Petroleum System 형성과정형성과정

지질조사지질조사

지표 암석지표 암석 (( 노두노두 ))조사를 통하여조사를 통하여

- - 지하의 암석지하의 암석 - - 지하지질구조 지하지질구조 - - 석유부존 가능성을석유부존 가능성을

예측하는 작업예측하는 작업

물리탐사물리탐사

JMAJMA

Vibrator Truck(Energy Source)Recording Truck Geophone

(Receivers)

American Petroleum Institute, 1986American Petroleum Institute, 1986

ReturningReturningSound WavesSound Waves

육상 탄성파 탐사 자료취득 모식도육상 탄성파 탐사 자료취득 모식도

육상 탄성파 탐사 자료취득 현장육상 탄성파 탐사 자료취득 현장(( 러시아 육상러시아 육상 ))

해상 탄성파 탐사자료 취득 모식도 해상 탄성파 탐사자료 취득 모식도

3 D 3 D 탄성파 자료 취득 장면 탄성파 자료 취득 장면

May 2001

15-G-1X, SD-2X, SD-1X & SD-”E” (all projected)

SW NE병원의 초음파검사와 동일한 원리병원의 초음파검사와 동일한 원리

물리탐사 자료해석 및 시추위치 물리탐사 자료해석 및 시추위치 선정선정

Geologist & Geologist & GeophysicistGeophysicist유망구조 도출 유망구조 도출 유망구조 매장량 평가유망구조 매장량 평가유망구조 리스크 평가유망구조 리스크 평가시추위치 및 심도 결정시추위치 및 심도 결정