대왕고래 프로젝트 시추선인 웨스트 카펠라호가 17일 오전 내 시추지점으로 이동을 완료하고, 2~3일후부터 첫 시추공 굴착에 들어간다. 대왕고래 프로젝트의 탐사자원량은 35억~140억배럴로, 시추에서 예정대로 매장량이 확인될 시 우리나라는 금새 석유부국이 될 수 있다.
17일 한국석유공사에 따르면 시추선 웨스트 카펠라호가 어제 밤에 시추지점인 포항 영일만 앞바다 심해로 이동해 이날 오전 내 도착할 예정이다.
공사 관계자는 “도착 후 2~3일 동안 선박 고정 등 준비를 한 뒤 첫 굴착에 들어갈 것"이라며 “목표 심도는 수심을 제외하고 약 3km 정도로 알고 있다"고 말했다.
웨스트 카펠라호는 규모가 큰 편에 속해 우리나라의 겨울철 해양 기상에 큰 상관 없이 작업을 수행할 수 있다.
노르웨이 시드릴사의 심해 시추선인 웨스트 카펠라호는 3000m 수심에서 최대 1만1400m까지 시추가 가능하다. 크기는 축구장 약 1.3배 규모이다. 시추탑(dual derrick)과 압력제어 시추공법(managed pressure drilling)을 적용해 시추 효율을 극대화할 수 있다.
첫 시추는 약 두 달간 진행된다. 시추는 우선 시추선이 위치를 고정한 후 △굴착 △강관 설치 △시멘팅 △방폭장치 및 라이저 설치 △물리검층 단계로 작업이 이뤄진다.
시추선은 동적위치제어 시스템(DPS)을 활용해 위치를 고정한다. DPS는 배가 파도와 바람 등에 흔들리지 않고 시추 위치에 고정될 수 있도록 하는 시스템이다.
시추선이 고정되면 먼저 시추파이프에 굴착 장비를 매달아 회전력을 통해 지층을 굴착한다. 이후 시추파이프에 강관을 매달아 설치하고 시추파이프를 통해 시멘트를 주입해 강관과 지층 사이를 충진한다. 시멘트가 굳으면 시추파이프를 회수하고 다음 구간 굴착과 강관 설치 및 시멘팅 작업을 반복한다.
첫 시추에서 석유가스 부존이 확인되면 다음 시추는 매장량을 확인하는 평가시추로 들어간다. 첫 시추가 광구의 가운데라면 평가시추는 맨 가장자리 격이다. 석유공사는 확인 결과를 토대로 외부 투자를 받게 된다.
하지만 첫 시추에서 석유가스 부존 확인이 안 되면 다음으로 가장 부존 확률이 높은 곳에서 두 번째 시추에 들어간다. 성공확률이 20%이므로 5공의 시추는 해봐야 한다는 게 석유공사와 정부의 설명이다.
시추 1공당 약 1000억원의 비용이 소요된다. 웨스트 카펠라호 용선료만 하루 6억5000만원이다. 1차 시추비는 석유공사와 정부가 절반씩 부담할 예정이었지만, 정부 몫 예산이 국회에서 거의 전액 삭감되면서 석유공사가 전액 부담할 예정이다.
시추에는 세계 최대 유전 서비스 기업인 슐럼버거(SLB)도 참여한다. 슐럼버거는 이수검층(mud logging) 서비스를 제공한다. 이수(시추액)는 주로 물 또는 오일에 점토질 광물과 여러 화학 첨가물을 혼합해 시추 작업을 안전하고 효율적으로 수행할 수 있게 하는 역할을 한다.
슐럼버거는 이수에서 검출된 암편을 분석해 지층의 종류, 밀도, 구성 광물, 미화석(microfossils)을 통한 지질 연대 등을 파악하고, 지층에 석유나 가스가 포함되어 있는지도 확인한다. 즉, 이수검층은 지층과 그에 포함된 유체의 특성을 파악해 저류층을 평가하고, 잠재적으로 생산 가능한 심도를 확인하는 데 중요한 작업이다.
대왕고래 프로젝트가 위치한 울릉분지는 지질학적으로 석유와 가스가 형성되기 적합한 환경을 갖춘 곳으로 평가받고 있다. 투과성 있는 사암층과 이를 덮고 있는 이암 덮개암이 존재해 석유와 가스를 함유할 가능성이 높은 유망 구조로 확인된 상태이다.
대왕고래의 탐사자원량은 35억~140억배럴로, 2004년부터 생산을 시작해 2021년까지 운영된 동해가스전의 총 생산량이 4500만배럴인 것을 감안하면 엄청난 양임을 알 수 있다.
윤병효 기자 chyybh@ekn.kr
