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| 노르웨이의 북해 유전 지대 |
1. 개요
유전(油田 / Oilfield)은 석유 시추 시설을 의미하는 단어로서 유정(油井)이라고도 한다. 석유 이외에도 LNG등의 핵심 자원들이 함께 매장되어 있다.노르웨이, 미국의 텍사스 주, 캐나다, 카타르, 북해 등이 유명하다.
과거에는 육지에 있는 유전만을 주로 개발하였지만[1] 현재는 FPSO 기술의 발전과 함께 해양에서도 개발한다. 석유는 그 편재성이 강한 자원이다. 유전 지대는 특정 권역들에 주로 있는데, 많은 유전들은 지금도 새롭게 석유가 나타나고 있다. 대표적인 것이 텍사스 주에 거대한 부를 가져온 퍼미안 유전과 노르웨이의 북해 유전이다. 카타르 유전 역시 잘 알려져 있다. 세계 경제의 핵심 자원이 석유인 덕분에 이 유전 지대들은 공통적으로 거대한 부를 축적하고 있다.
2. 탐사와 개발
석유 항목에서 보듯 유전은 원유가 생성되는 특성상 대규모의 동·식물이 매몰되는 퇴적 지층에 형성될 수밖에 없는데, 그중에서도 위로 우묵하게 솟은 습곡 지층 꼭대기에 고이게 된다. 이를 배향사 구조라고 하며 석유 전문가들의 용어로는 고래 등허리처럼 툭 튀어나왔다고 해서 '고래 등 구조'라고 한다. 이런 구조는 과거에는 지층의 암석 토질 등을 보고 때려맞추는 수밖에 없었지만 최근에는 관련 학문의 발전에 힘입어 첨단 기법[2]을 동원하여 찾아낸다.[3]유전이 발견되더라도 바로 개발하는 것은 아니다. 수익성과 경제성에 따라 이를 개발할지 여부를 결정한다. 일례로 분명 시추공을 박아서 샘플을 채취하면 유징[4]이 보이는데 막상 뽑아내고 보니 원유가 생각만큼 안 나오는 곳도 있다.
대표적인 것이 일본군이 2차대전까지 일으켜가며 침공한 인도네시아 유전이 있다. 수마트라 쪽의 아르주나, 두리 일대의 유전은 분명 유징이 있어 일본군이 시추공을 뚫었는데 원유 머금은 진흙만 잔뜩 나와서 포기했고 이 일대는 일본군이 이렇게 시추공을 뚫어놓은 것이 여남은 개였다. 그리고 이 지역은 인도네시아 독립 후 세계적으로 유전 시추 기술이 발달하여 미국의 여러 석유 대기업 등 석유 메이저와 손잡아서 석유 공학의 발전과 최신 시추 기술을 통해 다시 생산할 수 있었다. 인도네시아(특히 아르주나) 원유는 미국산보다도, 중동산보다도 훨씬 끈적끈적하다는 특성이 있었고 특히 차가운 해수에 의해 식으면 점도가 더욱 높아져서 마치 도토리묵 같은 고체 덩어리가 되었다. 일본군은 이걸 몰랐기에 이 지역은 석유가 안 나온다고 생각해서 지레 포기한 것이고, 1970년대 석유 메이저 회사는 시추공에 고압증기를 쏘아넣어 녹여서 뽑아올렸다. 최신 기술이라고 한 이유가 이것인데 이런 고압증기를 수천 psi 단위로 강하게 쏘는 터빈 블레이드부터가 재료공학의 최첨단 결정체이다. 그렇기 때문에 당시 일본은 인도네시아 원유의 특성을 설령 알았더라도, 수마트라에서의 원유 생산 역량은 부족했을 것이다. 물론 인도네시아산 석유의 양이 미국과 사우디아라비아 같은주요 산유국들에 비해 많지는 않았지만, 수마트라 석유의 품질 자체는 현재도 일단 뽑아만 내면 최상급에 속하는 원유가 펑펑 쏟아진다. 즉 이러나저러나 당시 일본군이 이곳에서 시추하지 못한 것은 분명 정세적으로 다행인 일이었다.
석유는 유전에 단순히 시추공을 꽂는다고 해서 흔히 생각하는 것처럼 원유가 콸콸콸 솟구치는 것은 아니다. 해수나 진흙이랑 혼합된 슬러지 상태인 경우도 많고 유전 자체의 압력이 낮아 올라오지 않는 경우가 더 많다. 과거에는 이런 유전들을 개발할 공학적 능력이 부족했지만 석유 공학의 발전으로 갈수록 시추 기술이 발달하여[5] 이런 자잘한 유전들도 21세기 들어서는 속속들이 캐낼 수 있게 되었다. 즉 경제성이 호전되어 이런 유전들도 개발되는 중이다. 1980년대부터 계속 "앞으로 시추할 수 있는 석유의 양은 30년 정도"라는 말이 수십년 째 TV에서 나오는 것은 이런 이유 때문이다. 1980년대 기준으로는 당시에 시추 가능한 양은 30년 분량이 맞았는데, 30~40년이 지나자 시추 기술이 발달하여 더 캐낼 수 있게 되어서 전체적인 시추 가능 수량이 그만큼 늘어난 것이다. 이렇듯 석유 산업은 공학과 큰 연관이 있다.
3. 종류 및 과정
사전조사 방식은 다음과 같다.- 지표지질조사: 항공 사진 등으로 겉에서 적합해 보이는 곳을 추린다.
- 탄성파 조사: 송신기로 탄성파 발사 후 수신기로 반사되어 온 파동을 보고 지하를 검사한다.
설치 과정별 분류는 다음과 같다.
- 탐사정: 예상 위치에 석유가 있는지 알아보기 위해서 뚫은 유정
- 평가정: 채산성이 있는지 알아보기 위해서 뚫은 유정
- 생산정: 생산하기 위해서 뚫은 유정
- 수직정: 가장 간단하고 제대로 모인 석유만 생산 가능
- 경사정
- 수평정: ㄴ자로 박는 가장 어려운 방식으로 좁고 길게 모인 셰일 오일 생산 가능
- 이수: 진흙물. 시추시 채굴과 분석을 위해 투입
- 케이싱: 시추공 유지를 위한 금속, 콘크리트 구조물
- 증진 회수법: 어느정도 생산 후 압력 감소가 되어 잘 안나오면 사용하는 방법. 가스, 물 등 투입 방법으로 다시 분류된다.
4. 세계 주요 유전 지대
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| 대표적 석유 유전인 텍사스 주의 유전 지대 |
- 미국 텍사스 주 - 세계 에너지 산업의 수도 (Energy Capital of the World) 로 불리며, 1930년 블랙 자이언트라는 엄청나게 거대한 유전이 발견된 이래 석유를 바탕으로 미국에서 가장 부유한 주가 되었다. 엑슨모빌 등 석유 대기업들이 대부분 텍사스 주에 자리 잡고 있다.
- 중동 페르시아만 연안, 메소포타미아 지역
- 카프카스 산맥 일대, 카스피해 연안, 흑해 연안 - 이 지역은 과거 테티스 해가 있던 자리라서 수억 년에 걸쳐 얕은 바다에 살던 생물들이 죄다 석유가 되었다. 이 중 바쿠 유전이 가장 유명하다.
- 유럽 북해 일대 - 일명 도거 뱅크
- 미국 노스다코타 주, 오클라호마 주
- 미국 애팔래치아 산맥
- 루마니아 플로이에슈티 일대
- 베네수엘라 마라카이보 만 앞바다, 오리노코 강 유역 일대
- 카르파티아산맥 일대
- 자바해 주변의 수마트라섬, 자바섬, 보르네오섬, 몰루카 제도
- 러시아 우랄 산맥 주변 지역, 시베리아
5. 창작물에서
- 커맨드 앤 컨커 레드얼럿 2: 중립 건물 중 하나로 등장한다. 엔지니어로 점령하면 일정 시간마다 자원을 준다.
- 커맨드 앤 컨커 제너럴: 기본적인 역할은 레드얼럿 2와 동일하다.
- 문명 시리즈: 시리즈 대대로 근현대 시대에 유전 기술이 등장한다. 문명 게임을 하면 왜 석유가 세계 경제에서 필수적인지 잘 알 수 있다. 대개 위 역사적 발전을 고려하여 해양 플랜트가 좀 더 이후 시대에 등장하는 편이다.
6. 여담
- 미디어에 가끔 묘사되는 것 중에 시추 성공 시 원유가 좌아악 뿜어져나오고 그걸 시추자들이 기뻐하며 공중으로 흩날리는 원유의 비를 그대로 맞는 장면이 있다. 이는 실제로도 생기는 현상이며, 업계에서는 '자이언트'라고 부른다고 한다. 높이 솟구친다는 것은 그만큼 뽑아내기 좋아 경제성이 있다는 이야기이기 때문에 대형 유전을 일컫는 은어인 자이언트를 그대로 붙인 것이다.
그런데 막상 그런 일이 일어나도 원유를 뒤집어쓰는 게 썩 좋은 경험은 아니라고 한다. 당장은 시추에 성공했다는 사실에 기분이 좋지만 나중에 씻어내기가 어렵다는 문제가 크다는 모양이다. 샴푸 한 통을 써도 머리에서 악취가 안 가셔서 그냥 머리를 빡빡 밀어버리는 것이 편하다고.
- 유전에 화재가 일어나면 그 자체가 천연가스와 기름 덩어리이기 때문에 일반적인 방법으로는 화재를 진압할 방법이 없다. 실제로 걸프 전쟁 당시 후퇴하던 이라크군이 쿠웨이트의 유전에 불을 지르고 가는 바람에 이 일대 대기 환경오염이 극심했는데, 미군은 전투기의 제트 엔진을 개조한 특수 소화장비를 더욱 개량하여 화재를 진압했다. 참고로 이 장비는 대한민국 공군에서도 벤치마킹하여 개발, 운영 중이다.
- 과거에는 유전 해양 플랜트 꼭대기에 불꽃이 일렁이던 모습을 종종 볼 수 있었다. 폭발의 위험 때문에 기체 성분은 모두 연소시켜 제거했기 때문이다. 오늘날에는 조금이라도 더 효율을 높이고자 기체 성분 역시 따로 분류하여 회수하기에 이러한 광경을 보기 어렵게 되었다.
[1] 대표적인 것이 노벨 형제를 부자로 만든 카스피해 연안의 바쿠 유전과 록펠러 가문을 부자로 만들어 준 미국 중서부 유전이다.[2] 이를테면 탄성파를 쏘아 지층 생김새를 분석한다든가...[3] 2024년 영일만 석유 매장 가능성 공표가 발표 직후부터 석유 전문가들의 의심을 받은 이유가 여기에 있다. 누가 봐도 자이언트가 터질 고래 등 구조가 아닌데, 정부 보도자료는 용어부터 '고래'를 사용했기에 겉으로 드러난 의혹이 없어도 의심하게 만들었던 것이다.[4] 원유가 나올 징조. 스며나오는 원유 외에도 특유의 여러 것들이 느껴진다.[5] 가장 대표적인 방법이 바닷물을 주수해서 위로 뜨는 기름을 뽑아내는 것이다. 물 위에 기름이 뜬다는 단순한 원리를 그 동안 발전한 재료공학과 토목공학을 응용해서 해결한 것이다.