석유

터키의 러시아 전투기 격추에서 다시 불거진 ISIS와 석유. 

석유가 주요 자금조달원인 것은 알려진 사실이며, 반ISIS 연합군들의 공습시 주요 목표물 중 하나가 ISIS 점령지역 내 유전시설입니다.

사우디 등 OPEC 국가들의 치킨 게임도 미국의 셰일 플레이어나 러시아가 아닌 ISIS 때문이라는 소문도 돌았습니다.

하지만, 배럴당 20달러 수준에 팔아도 현금을 벌어들일 수 있는 ISIS의 자금원을 차단하지는 못하고, 더많이 버는 것만 힘겹게 막고 있는 형국입니다. 그러다보니 ISIS가 있는 한 저유가가 지속될 수 밖에 없다고 보고 있습니다.

그러면 누가 ISIS로 부터 석유를 사고 있을까요?

터키가 지목되고 있고, 러시아 전투기 격추가 그것을 은폐하기 위해서라는 것이 러시아 측 주장입니다. 민간에서 암암리에 하는 것이 아니라 터키에서 국가적으로 관여하고 있거나 최소한 알면서 묵인하고 있다는.

꼬이고 꼬인 관계 속에 ISIS 사태는 장기화될 거라는 우려가 커지고 있습니다.

Image: Oil drilling platform by U.S. Fish and Wildlife Service from Wikimedia Commons (https://commons.m.wikimedia.org/wiki/File:Oil_drilling_platform.jpg) / Public domain

Oil & Gas 01-02-05 매장량의 세부분류

5) 매장량의 세부분류

앞서 말한 바와 같이 매장량은 확실성에 따라 확인 매장량(Proved Reserves), 추정 매장량(Probable Reserves), 가능 매장량(Possible Reserves)으로 나뉘게 됩니다.

이 중 확인 매장량(Proved Reserve)은 지질학적 자료 및 공학적 자료를 통해 이미 발견된 저류층으로부터 상업적으로 회수가 가능하다는 것이 확실하다고 여겨지는 매장량입니다. 혹자는 확실하다는 것을 실제 회수될 매장량이 예측한 매장량 이상일 확률이 90%이상일 경우를 말한다고도 하는데, 대략적인 감을 위해서 인용할 수는 있겠지만 확률적으로 딱 잘라 말할 수는 없습니다.

확인 매장량은 세부적으로 생산중인 확인 매장량(PDP, Proved Developed Producing), 확인되었지만 생산하지 않고 있는 매장량(PDNP, Proved Developed Non-Producing), 확실시 되지만 시추되지 않은 매장량(PUD, Proved Undeveloped)으로 구분됩니다.

PDP(Proved Developed Producing)는 시추되어서 생산 중인 확인 매장량을 말합니다. 이미 생산 중이니 확실성이 가장 높습니다. PDNP(Proved Developed Non-Producing)는 시추는 되었지만, 아직 생산은 안하고 있는 확인 매장량을 말합니다. 그리고 PUD(Proved Undeveloped)는 시추가 안되었으나 매장이 확실시 되는 확인 매장량을 말하게 됩니다.

추정 매장량(Probable Reserve)은 지질학적 자료 및 공학적 자료를 통해 상업적으로 회수되지 않을 가능성보다 상업적으로 회수될 가능성이 크다고 여겨지는 매장량입니다. 탄성파 자료에 의해 잘 규명된 유망 구조(Prospect), 이미 개발된 지역과 지질학적으로 동일한 인근 지역 등을 말합니다. 혹자는 확인 매장량(Proved )과 추정 매장량(Probable)의 합인 2P를 실제 회수될 매장량이 예측한 매장량 이상일 확률이 50% 이상인 경우로 정의하기도 하지만, 역시 절대적인 수치로 구분되지는 않습니다.

예상 매장량(Possible Reserve)은 지질학적 자료 및 공학적 자료를 통해 상업적 회수 가능성이 회수되지 않을 가능성 보다 적은 매장량을 말합니다. 혹자는 확인 매장량(Proved )과 추정 매장량(Probable) 그리고 예상매장량(Possible)의 합인 3P를 확률적으로 실제 회수될 매장량이 예측한 매장량 이상일 확률이 10% 이상인 경우로 정의하기도 하지만, 역시 절대적 수치에 의미를 부여하기는 어렵습니다.

미국 석유공학학회(SPE, Society of Petroleum Engineers)의 구분이며, 미국증권거래위원회(SEC, US Securities and Exchange Commission)에서는 공시 때 PDP와 PDNP만을 인정한다고 합니다.

위 설명을 그림으로 나타내면 다음과 같습니다.

(A)와 (B) 두 군데를 시추하여서 매장이 확인되었다고 가정해 봅시다. 이 경우 ①과 ②는 확인 시추 생산량(PDP)가 됩니다.

그런데 ①을 시추할 때 ③에도 석유가 매장되어 있는게 확인 되었지만, ①을 먼저 개발 타겟으로 삼은 거였다면, ③은 확인되거 개발되었지만 생산만 안하고 있는 확인 시추 미생산 매장량(PDNP)이 됩니다.

이 때 ①과 ②가 동일한 구조를 가지고 있으며, 탐사결과 지질학적으로 중간에 끊기지 않은 연속선상에 있다고 판단이 되면 ④는 시추하지는 않았지만 매장이 확인된 확인 미시추 매장량(PUP)로 볼 수 있습니다.

여기까지는 확인 매장량입니다.

⑤와 같이 탄성파 탐사 등의 결과로는 구조가 더 이어져 있을 거라고 여겨지지만, 확인 되지 않은 바깥쪽 지역도 있을 수 있는데 이 부분은 추정 매장량(Probable)이 됩니다. 또한 ⑥과 같이 개발된 곳과는 떨어져 있지만 탄성파 탐사등을 통해 매장이 되어 있는 구조로 추정되는 곳 역시 추정 매장량으로 분류하게 됩니다.

⑦과 같이 있을 수는 있을 것으로 탐사결과 나타나나 주변에 비슷한 구조가 없고 발견될 가능성도 낮을 경우 가능 매장량(Possible reserves)로 분류하게 됩니다. 일반적으로 광구를 매매할 때 Possible은 가격을 매기지 않고, 발생하면 좋은 잠재적인 이익(upside potential)으로 생각하게 됩니다.

좀더 들어가면 확정 매장량 뿐만 아니라 추정 매장량, 가능 매장량에서도 생산 중인 매장량(PDP), 개발되었으나 생산은 안하고 있는 매장량(PDNP), 미시추 매장량(PUD)로 나뉘어 집니다.

위의 예에서 ⑥은 추정 매장량 중에서도 추정 미개발(Probable Undeveloped, PUD) 매장량이며, 아래의 (1)은 Probable Developed Producing, PDP)가 됩니다.

Oil & Gas 01-02-04 매장량(Reserve)과 자원량(Resources), 그리고 상업성

4) 매장량(Reserve)과 자원량(Resources), 그리고 상업성

매장량에 대해 조금 더 이야기 하면, 매장량은 상업성이 확보된 양이라 말했습니다. 이 때 상업성은 경제적 제한과 계약상의 제한을 생각해 볼 수 있습니다.

상업성과 매장량에 대해 조금 더 생각해 보면 다음과 같습니다.

아래와 같이 X축은 시간이고, Y축은 생산량을 나타내는 생산 곡선이 있다고 가정해 보겠습니다. 이 때 상업성을 고려하지 않은, 이론적으로 생산 가능한 부분은 자원량이 됩니다.

상업성을 고려할 때 우선적으로 생각할 수 있는 것이 경제적인 제한인 유가 및 생산 비용입니다. 경제적인 제한이 주어질 때 경제성이 없어지는 시점 이후에는 생산을 안 하게 되므로 매장량은 (A)가 아닌 (B)가 됩니다.

그런데 경제적 제한 외에 계약 상의 제한도 생각해 봐야 합니다. 계약이 만료된 시점에서 재계약을 검토할 때 해당 리스계약 기간 내에 경제성이 없는 구간이 된다면, 생산을 중단하는 시점은 경제적 제한이 있는 시점보다 빠른 계약 종료시점이 됩니다. 그러면 Reserves는 (B)가 아닌 (C)로 줄어들게 됩니다.

Oil & Gas 01-02-03 매장량(Reserve)과 자원량(Resources), 원시부존량(Petroleum Initially in Place)

조금 버겁다는 생각이 들며 왜 시작했을까 싶기도 하지만....

3) 매장량(Reserve)과 자원량(Resources), 원시부존량(Petroleum Initially in Place)

이를 표로 나타내면 다음과 같이 다소 복잡해 보이는 모습이 됩니다. SPE Petroleum Resources Definition (2000)에 실린 내용을 약간 수정한 표인데, 자세히 보면 이해하는 데 도움이 되리라 생각됩니다.

계속 중복되는 것 같아 건너 뛰셔도 될 듯 하지만..

묻혀있는 것으로 추정되는 총량은 총 원시부존량입니다. 자연적으로 발생한 탄화수소 집적구조 내에 본래부터 존재하는 것으로 평가되는 석유의 양으로 정의되지만 그냥 묻혀있는 것으로 추정되는 총량으로 보시면 됩니다.

이는 발견 여부에 따라 발견 원시부존량(Discovered in Place)과 미발견 원시부존량(Undiscovered in Place)으로 구분됩니다. 발견되었다는 것은 석유를 직접 눈으로 확인했다는 뜻이 아니라 이미 석유가 묻혀있을 것으로 추정되는 구조가 이미 알려져 있다는 뜻입니다. 발견 원시부존량은 그러한 알려진 탄화수소 집적구조에 포함되어 있을 것으로 평가되는 석유의 양을 말합니다. 미발견 원시부존량은 반대로 특정시점에 아직 발견되지 않은 탄화수조 집적구조에 포함되어 있을 것으로 평가되는 석유의 양이됩니다.

미발견 원시부존량은 탐사에 의해 발견되는 탐사자원량(Prospective Resources)이 됩니다. 여기에서 말하는 탐사는 물리탐사자료 해석만으로 평가된 양으로 시추에 의해 석유가 발견되기 이전의 단계입니다.

발견 원시부존량은 상업성이 확보되었는지 여부에 따라서 매장량(Reserves)과 자원량(Resources)로 나뉘게 됩니다.

이 중 상업성이 확보되지 않은 부분을 발견잠재자원량(Contingent Resource)이라 하는데 시추에 의해 석유의 부존이 확인되었으나, ① 판매시장을 확보하지 못한 사업이나, ② 현 유가, 기술수준 등으로는 아예 상업성이 없는 사업 등을 말합니다.

발견잠재자원량과 탐사자원량은 확실성에 따라 최소 추정(Low Estimate), 최적 추정(Best Estimate), 최대 추정(High Estimate)으로 나뉘어 집니다. 확실한 것만 추정하면 가장 적은 양을 추정하고, 확실하지는 않더라도 가능성 있는 것까지 포함하면 많은 양을 추정하게 되니 최소 추정이 가장 확실하고, 최대 추정은 가장 확실성이 낮은 추정치입니다.

시추를 통해 석유의 존재가 확인되고, 현재 기술로 상업성이 확보된 석유의 양을 매장량이라 부르는데 매장량도 확실성에 따라 확실성이 높은 순서대로 확인 매장량(proved reserves), 추정 매장량(probable reserves), 가능 매장량(possible reserves)으로 나뉩니다. 확인 매장량은 P1, 추정 매장량은 P2, 가능 매장량은 P3라고도 부릅니다.

발견잠재자원량의 최초 추정(1C)에 대응하는 것은 매장량에서 1P라고 부르는 확인 매장량(1P=P1)입니다. 최적 추정(2C)에 대응하는 것은 매장량에서 2P라고 부르는 확인 매장량과 추정 매장량의 합(2P=P1+P2)입니다. 최대 추정(3C)에 대응하는 것은 아시겠죠? 확인 매장량과 추정 매장량, 그리고 가능 매장량의 합인 3P(=P1+P2+P3)입니다.

그리고 이미 생산된 양은 생산량(Production)이 됩니다. 원시부존량과 자원량은 그만큼 차이가 나게 됩니다. 자원량(Resources)은 지구의 표면이나 내부에서 자연적으로 발생한, 시추를 통해 발견되거나 발견되지 않은 석유의 총량으로 표에서는 매장량 + 발견잠재자원량 + 탐사자원량 + 회수불능 발견 및 미발견 부존량의 합으로 볼 수 있습니다.

매장량의 경우 개발되었냐 개발되지 않았냐에 따라 또다시 세부적으로 나뉘는데 그 부분은 나중에 다시 이야기 하도록 하겠습니다.

위와 거의 비슷한 표인데 사업 성숙도 및 사업단계에 따른 분류를 추가하면 다음과 같이 됩니다. 위로 갈수록 사업성숙도(Maturity)는 증가하고, 사업단계도 탐사단계 → 개발단계 → 생산단계로 나아가게 됩니다. 그 이전까지는 탐사단계이며, 상업성이 확인된 매장량 단계부터 개발에 들어가게 됩니다. 그리고 매장량은 생산단계인 것도 있고, 개발단계도 존재하게 됩니다.

Oil & Gas 01-01-08 석유부존을 위한 4대 요건과 셰일석유

8) 석유부존을 위한 4대 요건과 셰일석유

셰일가스/오일(Shale Oil/Gas)의 경우 근원암과 저류암이 같은 층이 됩니다.

셰일층에서 석유가 생성되었는데 근원암인 셰일층이 너무 치밀하다 보니 생성된 석유가 위로 올라가지 못하고 셰일층에 그대로 갇혀 있는 것입니다.

그러다 보니 트랩이나 덮개암의 중요성은 덜하고 플레이라고 부르는 일종의 구조 또는 방법이 중요하게 됩니다.

셰일가스/오일의 경우 새로 발견된 것은 아닙니다. 그런 형태로 묻혀있다는 것은 예전부터 알려져 있었으나 기술적 경제적 이유로 상업성이 없다고 여겨지던 석유가 유가의 상승과 기술의 발달 등으로 상업성이 생긴 경우입니다.

비슷하지만 셰일층이 아니고 올라가다가 다른 층에 붙들린 경우는 치밀석유(Tight Oil/Gas)라고 합니다.

셰일층은 유체투과율(permeability)이 낮은 특징이 있습니다. 그러다 보니 셰일층을 개발하기 위해서는 셰일층을 잘개 쪼개어주는 파쇄법이 필요하고, 다른 저류암과 달리 얼마나 잘 쪼개어지는 지를 나타내는 Fracability(Brittleness, 취성, 메짐)가 중요합니다.

다만, 셰일층이라고 다 같은 특성을 지니고 있지는 않다는 점을 주의해야 합니다.