[해린이의 스터디타임] 석유 시추, 바다에서 검은 황금을 퍼올리다.

안녕하세룡~! 인천항만공사 해린이에룡~!! 산업혁명 이후 문명사회에서 에너지원으로 가장 큰 비중을 차지하는 자원이 바로 석유인데요, 오늘은 석유와 석유 시추에 대해 알아보도록 해룡~ 

석유

석유는 기원전부터 사용되었다는 기록이 남아 있고, 구약성서에도 석유에 대한 기록이 있어요. 다만 그것을 사용하는 방법이 지금과 같이 다양하거나 폭넓지 않았죠. 석유는 영어의 petroleum을 번역해 생긴 말인데요. petroleum은 petra(돌)라는 단어와 oleum(기름)이란 라틴어 단어를 묶어서 만든 말로 ‘돌에서 얻은 기름’ 석유(石油)가 된 것이랍니다.

석유는 지하에서 천연적으로 생산되는 액체 탄화수소 또는 이를 정제한 것인데요. 머나먼 지질 시대에 바다에 살던 생물들의 사체가 해저에 가라앉고 그 위에 진흙과 모래 등의 퇴적물이 쌓여 수백만 년 동안 지하의 열과 압력, 박테리아의 분해 작용에 의해 석유로 변한 것입니다.

석유가 중요한 자원으로 급부상하게 된 것은 19세기 후반의 일이랍니다. 석유는 처음에는 주로 등화용이었으나, 경제발전과 기술이 진보됨에 따라 용도가 다양해지고 중요성도 커져 갔죠. 1885년 독일의 기술자 G.다임러와 C.F.벤츠가 발명한 자동차는 도로교통에 소비되는 석유량을 많아지게 했다고 해요. 

특히, 제2차 세계대전 후에는 에너지의 수요증대, 석탄이나 수력전기의 공급한계 등으로 석탄에 의존하던 서양의 여러 나라도 석유를 공업용 연료로 대량 사용하게 되면서 에너지원 중에서 가장 많은 비중을 차지하는 자원이 되었답니다.

석유 시추

석유는 잔구멍이 많은 다공질의 암층을 통해 위쪽으로 올라가는데, 치밀한 암층에 이르면 흐름을 멈추고 고이게 됩니다. 주로 사암층에서 고이는데 이처럼 석유가 고인 곳을 ‘오일 풀(oil pool)’이라고 합니다. 오일 풀은 지각의 변동이나 대륙의 이동 등으로 바다에서 육지로 이동하여 육지의 유전 지대를 만들었는데요. 중동 지역이나 미국, 러시아, 중국 등에 위치한 대부분의 유전은 바다에 있던 오일 풀이 육지로 이동한 것이랍니다.

석유 시추는 이 유전이 있다고 예상되는 저류층에 직접 시추하는데요. 시추 장비는 예상되는 저류층의 깊이와 압력에 따라 달라집니다. 대체적으로 최소 1~2km는 시추해야 하는데요, 육지의 경우에는 이동성과 접근성을, 해저 대륙붕의 경우에는 수심 깊이를 고려해 시추 장비를 선택합니다.

시추 시에는 시추관을 통해 물과 점토를 혼합한 ‘시추 이수’라는 물질을 시추공에 주입합니다. 시추 이수는 시추관의 열을 식혀 주고 유정 내 압력을 일정하게 유지하는 역할을 하는데요. 유정의 압력이 너무 낮으면 외부 압력 때문에 유정이 무너지고, 반대로 유정의 압력이 너무 높으면 유정 내벽의 틈새가 벌어지는데, 시추 이수가 이것을 막아준답니다.

우리나라의 경우에는 1970년대부터 개발 가능성이 있는 몇몇 해역에서 유전 탐사를 지속하고 있는데요. 우리나라의 서해와 남해는 대륙붕이 발달하여 석유가 묻혀 있을 가능성이 매우 높은데, 특히 제주도 남쪽에서 시추 중인 미국 석유 회사들은 최소한 6억 배럴의 석유가 묻혀 있을 것으로 추측하고 있답니다.

지금까지 인천항만공사 해린이와 함께 석유 시추에 대해 알아봤는데요. 석유의 육지 매장량은 점점 줄고 있어 50년 쯤 후에는 고갈될 것으로 추정됩니다. 석유의 소중함을 다시 한 번 생각해보고 에너지 절약을 실천에 옮겨보는 건 어떨까요? 그럼 다음에도 흥미로운 주제로 다시 돌아올게룡~!!