oil, shale revolution and power shift„유, 셰일... · 2019. 4. 29. · 1 i. introductory tips...

0

석유, 셰일 혁명으로 읽는 국제 권력의 이동

Oil, Shale Revolution and Power Shift

2019. 4

1

I. Introductory Tips

II. Dynamics in World Oil Market

III. Shale Revolution

IV. 2014 Oil Price War

V. Power Shift under New Paradigm

VI. Oil Industry – Korea

Contents

2

Energy

Secondary Energy Primary Energy

Non-Renewable

• Hydrocarbon

− Gas

− Oil

− Coal

• Nuclear Energy

Renewable

• Hydro

• Solar

• Wind

• Tide

• Geo-thermal

• Biomass

Electricity

Hydrogen

• Primary Energy는 자연에서 직접 얻으나, Secondary Energy는 Primary Energy에서 획득

3

석유는?

• 석유 (Petroleum)

Petra (돌) + Oleum (기름). 탄화수소의 혼합물

• 원유 (Crude Oil)

유정에서 생산된 정제하지 하지 않은 석유를 뜻함

1 ℓ 1 Barrel

= 159 ℓ

1 Drum

= 200 ℓ

1 Ton

= 7.3 Barrel

= 1160 ℓ

4

석유산업 구분

• 원유 생산을 위한 탐사 및 개발, 생산은 석유산업의 상류부문을 구성

Exploration &

Development

Production Transportation Storage Refining Transportation Marketing

석유산업 Value-chain

탐사/개발 생산 수송 저장 정제 수송 판매

상류부문

(Upstream)

중류부문

( Midstream)

하류부문

(Downstream)

5

① 근원암 (Source Rock)

• 풍부한 유기물을 함유하고 있어

석유를 생성할 수 있는 암석

예) 석회암 등

② 저류암 (Reservoir Rock)

• 공극이 있어 석유를 함유할 수

있는 암석

예) 사암, 다공질 석회암 등

③ 집적 구조 (Trap)

• 석유가 집적될 수 있는 지층의

구조 형태

예) 배사구조, 단층구조 등

④ 덮개암 (Seal Rock)

• 저류암내의 석유 이동을

방지하는 치밀한 암석

예) 셰일, 암염 등

• 2억 5천만년 ~ 5천만년 전 퇴적층에서 생성

• 고온 / 고압 Cooking

전통적 원유의 4대 부존조건: 지질구조

전통적(Conventional) 원유

6

전통적(Conventional) 원유: 생산방식

• 저류암에 저장된 유동 가능 원유를 시추관으로 생산

• 배사구조 형태의 저류암에 석유를 함유

• 저류암: Sandstone(사암), 다공질 석회암 등

- 다공성 (Porosity) & 투과성 (Permeability)

원유의 Flow 가능

• 수직시추, Perforation, 자연압력으로 시추관을

통해 분출(생산)

Perforation

Conventional Drilling

덮개암

Gas

Oil

전통적 원유의 생산방식

7

전통적(Conventional) 원유 : 개발·생산 방식

• 장기적 Lifecycle, 산유국 정부 및 Major 석유회사 주도

① Sandstone 저류층

• 시추공을 통한 Flow

• 대규모 구조, 대량 생산

• 중대형 유전 (20-40년 생산)

② Remote Area

• 중동 / 동남아 / 사막 / 밀림 etc.

• Offshore (Shallow / Deep Water)

• 극지

③ 높은 탐사 · 개발 투자비

• 높은 시추 / 생산 초기 투자비

• 대규모 Infra 투자

- Platform, Pipeline 등

유가변동에 대한 낮은 공급 탄력성

④ 핵심 기술력: Key Barrier

• 탄성파 자료 취득 및 해석

• 시추 / 저류 공학

• 지질 · 지구물리 구조확인

⑤ 소수의 시장 참여자 주도

• 산유국 NOC

• Global Major Oil Company etc.

Seismic Data

장기의 Time to Market

• 탐사·개발: 5-10년 소요

• 생산 개시 이후 20-40년 지속

• 일단 생산 후 중단 어려움

8







Contents

9

Global Oil Consumption

1980 1990 2000 2010 2017

61 67 77 89 일일 소비량 (MMB/D)

출처: BP Statistical Review (2018)

• 세계 원유 소비량은 경제 발전과 함께 꾸준히 증가

98

≒ 1억 Bbl

＝ 중형급 유전

[ 28만톤 (200만 Bbl) VLCC 원유선 ]

X 50척 갑판 면적 = 축구장의 약 3배

10

Global Oil Reserve (매장량)

1980 1990 2000 2010 2017

6835억 10,275억 13,009억 16,431억 16,966억 매장량 (Bbl)

순위 국가 매장량 (억 Bbl)

1위 베네수엘라 3,032

2위 사우디 2,662

3위 캐나다 1,689

4위 이란 1,572

5위 이라크 1,488

6위 러시아 1,062

⁞

9위 미국 500

국가별 매장량 추가 채굴 가능한 Shale 오일

출처: BP Statistical Review (2018) Proved 매장량 기준

순위 국가 매장량 (억 Bbl)

1위 미국 782

2위 러시아 746

3위 중국 322

4위 아르헨티나 270

5위 리비아 261

6위 호주 156

⁞

합계 4,189

출처: EIA (2014)의 Unproved Technical Recoverable 매장량 기준

• 지속적인 탐사활동을 통해 매장량 또한 증가

31 42 46 51 47 가채년수 (년)

α

( 59 + α)

11

Big Players in World Oil Market

(1) USA

4.7

9.4

12.8

3.3

4.1 3.8

'00 '10 '17

(2) China

2.3

3.3

4.7

0.7 0.9 0.9

'00 '10 '17

(3) India

5.5

4.4 4.0

'00 '10 '17

(4) Japan

1.6

3.2

3.9

9.5 10.1

12.0

'00 '10 '17

(5) Saudi

2.5 2.9

3.2

6.6

10.4

11.3

'00 '10 '17

(6) Russia

2.3 2.4 2.8

'00 '10 '17

(8) Korea

2.7 2.4 2.4

'00 '10 '17

(9) Germany

2.0 1.8 1.6

'00 '10 '17… …

생산량

소비량

( ) ’17년 소비 순위

(MMB/D)

(14) France


19.7 19.2

19.9

7.7 7.5

13.1

0

5

10

15

20

25

'00 '10 '17

12

0

5

10

15

20

'00 '05 '10 '15

0

5

10

15

20

'00 '05 '10 '15

USA : Shale 생산 급증

미국 원유 수입 및 수출 미국 원유 생산량

(MMB/D)

Shale Oil

Conventional Oil

(MMB/D)

수입1)

수출

출처: EIA 출처: EIA

16.5

7.3

9.2

• Shale Oil 생산 급증으로 순수입 급감: 중동 원유 의존 급감

순수입

Shale Explosion Shale Explosion

1) 석유 제품 수입 포함

11.5

7.7

’18.12

9.0

4.9

4.1

’18.12

13

China : 경제 규모의 비약적 확대

중국 원유 생산 및 소비


• 원유 소비/순수입 규모 급증: 해외 석유 의존 심화

0

5

10

15

'00 '05 '10 '15 '17

(MMB/D)

소비량

생산량

9.0

12.8

3.8

순수입량

1.4

14

Oil History – Panoramic View

유가 ($/B)


0

20

40

60

80

100

120

1960 1970 1980 1990 2000 2010 2017

Oil Major 패권 OPEC 지배 Saudi 패권 Golden Age

• Giant 유전 개발 - Saudi 가와르 유전(‘51)

- Kuwait 부르간 유전(‘51)

- Iraq 루마일라 유전(‘53)

• 자원 수탈: 일방적 조건 계약

• 자원민족주의 본격화 - Saudi, Iran, Iraq, Lybia 등

OPEC 국가 주도

• Oil Shock (금수/감산/가격인상)

• 석유자산 국유화 - 석유 계약 구조 변화

• 석유 가격 폭등 ($5 $10대 $30대)

• 고유가 반작용

• 신규 유전 개발 확대 - North Sea, Alaska 등

• Swing Producer로써

Saudi 시장 지배

• $30대 유가 구조 정착 - OPEC은 Saudi 결정 추인

• 중국 등 신흥국 수요 급증

• 유가 지속 상승 ($30 $100+)

• Saudi 중심 시장 지배

• 산유국 고유가 향유

Saudi 증산 결정(‘85)

Asia 금융위기(‘97)

리먼브러더스 사태(‘08)

1차 오일쇼크(’73)

2차 오일쇼크(’78)

2010-01

OPEC 감산 합의

(’16.11)

2010 2019.02

Shale 혁명

• 고유가 붕괴

• 2014 유가 전쟁

• 석유 패권 재편

Shale Explosion

※ Blessing or Curse

• Deep Sea 유전개발

가속

• Shale의 상업화 성공

15







Contents

16

비전통적(Unconventional) 원유 – Shale Oil

① 수평시추법 (Horizontal Drilling) • Shale 층(이판암 / 혈암: 점토)에 Pocket 형태로 매장

• 2000년대 초 고유가로 새로운 Oil Source 개발 가속

• 기존 기술인 수평시추 · 수압파쇄 등의 창의적 활용: Shale Oil 경제적 생산 성공

Shale Oil의 생산 Shale Oil 생산 핵심 기술

Unconventional

Conventional

② 수압파쇄법 (Hydraulic Fracturing)

저류층, 구조, 덮개암이 필요 없음

Shale 층 내부 수많은 Pocket 형태의 Oil이 존재

No Porosity, No Permeability No Flow

수평시추법 다수의 Pathways

수압파쇄법

• 수직시추 후 문어발식으로 수평시추

• 지하 일정 지역의 Shale층을 파쇄 Pocketed Oil의 Flow

자연압에 의해 시추관으로 분출 (생산)

17

Why Revolution?

• 석유라는 동일 속성 외 지질구조, 기술, 생산방식, 투자규모, Time-to-Market 등에서 완전히 다름

석유의 Paradigm을 바꿈

① Shale 저류층

• 수압파쇄 등 인공적 Flow

- Water, Sand 사용

• 다수의 시추공

- 소규모 단위로 시추/생산 후

계속 주변으로 이동

• 소규모 유전 넓은 지역 순차적 생산

- 2-5년 생산

② 미국: 기존 Infra 근접지역

• 기존 Pipeline, 도로, 전력, 용수

- Last Mile Connection

유가변동에 대한 높은 공급 탄력성 (석유의 Commodity 化)

단기의 Time to Market • 시추부터 생산까지 3-4개월 소요 - Rig Mob. / De-mob. 용이 -기술 인력 이동 용이 • 추가 생산 / 중단 용이

셰일층

③ 상대적 낮은 초기 투자비

• 단위 당 소규모 시추·생산 비용

(Well 별 $3-5 mm)

• 생산하면서 시추지역 확대

④ 기술 확보 용이

• 북미지역, 기존 기술

• 기술·인력 및 정보 공유 용이

⑤ 민간 주도 (USA)

• 시장 / 자본 (M&A)에 의한 주도

• 제도, Infra 등 환경 양호

• 소규모 기업 참여 활발

18

Conventional Oil vs. Shale Oil

Conventional Oil Shale Oil

① 원유 생산층 Sandstone 저류층 Shale 저류층

② 생산규모 대규모 구조, 대량생산 소규모 넓은 지역 순차적 생산

③ 초기 투자비용 시추 및 생산 초기 투자비 高 시추 및 생산 초기 투자비 低

④ 시장주도 산유국 NOC등 소수 참여자 민간 주도 (USA)

⑤ Time-to-market 장기의 Time-to-market 단기의 Time-to-market

⑥ 공급 탄력성 유가 변동에 대한 낮은 공급 탄력성 유가 변동에 대한 높은 공급 탄력성

19

Global Shale Reserve & Production

출처: EIA, 2014 Technical Recoverable 매장량 기준 출처: Woodmac, 2017 생산량 기준

Gas Oil

(단위:조 cubic ft) (단위:억 Bbl)

Gas Oil

(단위:MMBOE/D) (단위:MMB/D)

• 미국 주도의 Shale Revolution 진행 中

Shale 매장량 Shale 생산량 1)

China

1,115

Argentina

802

Algeria

707

USA

623

Canada

573

Etc.

3,756

Total

7,576

USA

780

Russia

750

China

320 Argen

-tina 270

Etc.

2070

Total

4,190

USA

9.8

Canada

0.4

Iran

0.3

Etc.

0.6

USA

6.8

Canada

2.2

China

1.8

Argentina

0.6 Etc

1.4

Total

12.8

Total

11.1

1) Shale Oil + Tight Oil 합산 기준

20

[참고] Shale 주요 생산국

1) 미국은 토지소유자(Landowner)가 자신의 토지에 매장되어 있는 자원에 대한 소유권(Mineral Right)이 있는 유일한 국가

2) 한국수출입은행 해외경제연구소 (’18년 2Q 기준)

• 지질구조(Sweet Spot) 규명 중

• 생산 Infra. 부족 (Sand, Water 등)

• 정치/경제적 불안

• 시장/자본 부재

• 복잡한 지질구조 및 높은 채굴비용

• Infra.(Water, Pipeline 등) 부족

• Service Sector 부족

• 정부주도 개발

• 주요생산지역: 쓰촨 분지 90%2)

[Global Shale 분포]

③ 우호적인 사업환경

• 민간 기업 주도 개발∙생산1)

• 안정적인 정치상황

• 상대적으로 낮은 규제 / 제도 경미

① 신속한 기술개발 ∙ 이전

② 풍부한 인프라, 자본

• SOC Infra.(Water, Pipeline) 및 Service Sector

• 풍족한 자본

• 주요생산지역: 텍사스 Permian,

오클라호마 STACK/SCOOP,

노스다코타 Bakken 등

북미 주도의 Shale 혁명

USA

Argentina China

21

USA Shale Production Area

Permian

Eagle Ford

Haynesville

Anadarko

Niobrara

Bakken

Utica

Antrim

Monterey

New Albany

Heath

Cody

Barnett

Chattanooga

Lewis

Pierre

22

국가별 석유 생산량 변화

순위 1980 1990 2000 2010 2017 2017년 생산량

(천 B/D)

1위 13,057

2위 11,951

3위 11,257

4위 4,982


• Shale 증산으로 미국이 최대 석유 생산국으로 부상

USSR Russia Saudi Russia USA

Kuwait Iran

23







Contents

24

2014 Oil Price War – Background

2000년 이후 Golden Age

• 유가의 급격한 상승 및 고유가 유지

$30/bbl (’00) → $120/bbl (’10)

• Saudi 중심 산유국의 고유가 향유

Bridge

to

Shale Era

• 2010년 이후 Shale Oil 생산 급증

- 북미원유 생산 증가 / 시장 공급 확대

• Saudi 의 시장 주도권 압박

Age of Shale

WTI 유가 ($/B) Shale 생산량 (MMB/D)

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

4.0

4.5

5.0

-

20

40

60

80

100

120

140

160

2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015

Shale 생산량 (우)

WTI (좌)

25

0

20

40

60

80

100

120

2014-01 2014-07 2015-01 2015-07 2016-01 2016-07 2017-01 2017-07 2018-01 2018-07 2019-01

Price War 진행 상황

WTI 유가 추이 ($/B)

고점 $107/B

저점 $27/B

$71/B 돌파 OPEC 생산유지 결정

(‘14.11)

OPEC 감산합의

(‘16.11)

Saudi 석유부 장관

(Ali Al-Naimi) 해임

(‘16.5)

$50~70/B

$40~80/B

• Shale 증산/공급 과잉

• 유가 하락 시작

• 전문기관은 하반기

$100대 유지 전망

’14년 상반기

• ’14.11월 유가 $80선까지

하락

• OPEC 생산 동결 (Saudi) - 증산 결정과 동일

- 유가 급락

• ’15년 초저유가 유지($40)

• Shale 생산은 감소하나,

산업 체질은 개선 - 일시 생산 감축/중단

- 고비용 업체 파산, 구조

조정, M&A

’14년 하반기 ~ ’15년

• 유가 Free Fall - $20대까지 하락

- $10대 전망 쏟아짐

• Saudi의 위기 증폭 - 재정 악화

- 외환보유고 급감

- Shale, Sand Oil 고사

실패

- 시장 통제력 상실

• 타 산유국들 Saudi 외면

’16년 상반기

• 유가 일부 회복 ($50~60)

• Shale 구조 혁신으로 생산

회복

• 유가 Box권 돌입

• Shale (USA)의 시장 지배력

확대

’17년 ~ 현재

• Exit 전략과 명분 부재

• 감산으로 유가 회복

필사적 추구 - Saudi만의 감산

• Saudi 리더십, 통제력

상실 - 국채 발행

- 국가 자산 매각

’16년 하반기

26







Contents

27

Shale Oil 생산 / 수출 전망

사우디 수출물량

러시아 수출물량

미국 수출물량

출처: IEA, 2019.3월

(MMB/D)

• 美 Shale 생산 독주

- 수출량은 5년 내 2배 증가 전망

• ‘24년경 사우디/러시아에 육박 예상

- 미국(민간) 주도 시장 재편

(2배 증가)

국가별 수출물량의 변화

미국 생산량

4

9

8 9

10 10

15

-

5

10

15

20

2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024

28

미국 석유 가격 변화

(30.00)

(20.00)

(10.00)

0.00

10.00

20.00

30.00

WTI-Dubai

WTI-Brent

2000 2018 2005 2010 2015 2001 2002 2003 2004 2006 2007 2008 2009 2011 2012 2013 2014 2016 2017

WTI Spread ($/B)

WTI < Dubai < Brent Dubai < Brent < WTI

USA: 가장 비싼 석유를 쓰던 나라 가장 싼 석유를 쓰는 나라

Shale 혁명 이전

• WTI – Brent : +$1.7/B

• WTI – Dubai : +$4.8/B

Shale 혁명 이후

• WTI – Brent : Δ$8.0/B

• WTI – Dubai : Δ$5.5/B

29

Global 석유 권력 이동

Loser Group Sole Winner

• Saudi Arabia

• Russia

• Venezuela

• Iran

• Iraq

• Nigeria

• USA

세계 최대 석유 생산국

(Conventional + Shale)

Old Paradigm

• 소수 국가의 독과점/가격통제

New Paradigm

• 미국 주도 시장. 자본 (Money)의

수요·공급에 의한 결정

석유의

Commodity化

Beneficiary Group

• China/ Japan/ Korea

• EU

30







Contents

31

18,567

14,513

6,584

4,972

3,343 3,246 2,821

2,285 2,105 2,069

0

5,000

10,000

15,000

20,000

US China Russia India Japan Korea Saudi Brazil Iran Germany

정유 산업 (Refining)

’17년 Global 정유설비 순위


(천 B/D)

• 정유 설비 순위에서 한국도 세계 6위를 차지

32

한국 석유제품 수출

주요 수출품목 석유제품 주요 수출국

순위 2000 2010 2018

1위 반도체 석유/화학 반도체

2위 석유/화학 반도체 석유/화학

3위 컴퓨터 선박 자동차

4위 자동차 자동차 디스플레이

5위 선박 디스플레이 자동차부품

억불

출처: 한국무역협회

• 석유 및 석유화학 제품은 한국 주요 수출 제품 중 하나임

국가 ’18년 수출액

(억불) 수출 비중

China 309 32.1%

Taiwan 77 8.0%

Japan 74 7.6%

US 62 6.4%

Australia 45 4.7%

Vietnam 41 4.3%

Singapore 41 4.3%

India 34 3.6%

Malaysia 27 2.8%

Indonesia 25 2.6%

기타 228 23.7%

합계 963 100.0%

2018년 수출금액

1,267

963

409

249 231

0

300

600

900

1,200

1,500

반도체 석유/화학 자동차 디스플레이 자동차부품

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