어떻게 하나…해저유전 개발

중앙일보

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5년 8개월여를 끌던 대륙붕석유개발이 오는 25일 7소광구 탐사를 시발로 본격적으로 착수된다. 해저석유를 개발하는데는 현대과학으로도 아주 고도의 기술이 필요하다. 해저석유개발은 구체적으로 어떻게 진행되는 것인지 알아본다. <편집자 주>
바다 밑에 있는 석유를 개발하는 데는 탐사·시추·유전평가·시설·생산의 순서가 필요하다.
탐사에는 유전가능지역을 찾아내는 개로탐사와 가능지역의 지하구조를 세밀히 알아내는 정밀탐사가 있으며 탐사방법에는 탄성파탐사·자력탐사·중력탐사가 있다.
탄성파탐사는 탐사선이 일종의 청음장치인 「스트리머」(수십개의 전선을 피복시킨 직경5∼10㎝의 와이어)를 끌고 가면서 「에어·건」(공기총)을 해저에 발사해 되돌아온 반사음향을 분석해 유전을 찾아내는 것이다. 「에어·건」을 이용한 탐사는 가장 최신의 기술로 소리가 바다 밑 지하 7천∼1만m까지 내려갔다가 되돌아오면서 「스트리머」에 장치된 「마그네틱·테이프」에 녹음된다.
이때 포착된 소리는 보통 48∼96가지로 이것을 분석하면 지하의 암석구조를 샅샅이 알 수 있다.
분석에는 고도의 기술이 필요하며 재미있는 것은 분석을 잘해 석유가 펑펑 쏟아지면 분석한 사람은 조광권자로부터 두둑한 「보너스」를 받는다.
탐사선은 바둑판처럼 생긴 항해도를 따라 가로·세로로 탐사하게 된다. 항로는 위치의 정확성을 기하기 위해 인공위성이 무전으로 보내는 좌표를 따른다. 경위도의 거리는 보통 개략탐사의 경우 50km, 정밀탐사의 경우는 5km.
이번에 7소광구와 5소광구를 탐사할 서독의 「프로스펙타」호는 9백68t급으로 인공위성 항해장치와 「에어·건」·탐사자료처리시설을 갖추고 있다. 자력탐사와 중력탐사는 탄성파탐사의 보조수단으로 자력계와 중력계를 이용해 지하의 철분과 중력을 측정한다.
철이 많거나 중력이 높을 경우는 석유부존의 가능성이 적다. 탐사에서 석유부존가능성이 있는 지점이 파악되면 시추지점을 선정, 시추공을 판다.
시추도 바다 위에 배를 띄워 하게되는데 시추선에는 「잭업」방식 부선식 반잠수식의 세가지가 있다. 「잭업」식은 시추선 밑에 다리를 내려 해저에 고정시키고 시추하는 것으로 보통 수심 70m이내의 얕은 곳에서 이용된다. 옮길 때는 다리를 배위로 들어올려 이동한다.
부선식은 바다에「앵커」만 내린 채 시추작업을 하는 것으로 보통 수심 3천m이상의 경우에 쓰인다. 자리를 옮기기 쉽고 전복될 위험이 적으나 풍랑이 일면 선체가 흔들려 작업능률이 떨어진다. 그래서 두개의 시추선을 묶어 쌍동선을 만들어 쓰는 경우도 있다.
반잠수식은 최근 6∼7년 내에 개발된 것으로 배 밑에 커다란 부대를 장치, 시추작업을 할 때는 바람을 빼 반쯤 잠수해 8∼12개의 「앵커」로 선체를 고정시키고 옮길 때는 바람을 넣어 선체를 부상시킨 뒤 이동한다. 보통 수심 2백m 내외되는 곳에서 많이 쓰이며 풍랑에도 잘 견디는 장점이 있다.
시추공은 시추선에서 「드릴·파이프」를 회전시켜 해저의 바위를 뚫어 내려가면서 판다. 「파이프」의 끝에는 「비트」라고 하는 특수 강철로 된 굴착기가 달려있는데 바위가 단단할 경우에는 「다이어먼드·비트」를 쓴다.
시추공의 직경은 20∼40㎝이고 보통 4천m까지 파내려 가면서 유징을 찾으나 세계적인 기록은 8천m.
시추공을 팔 때는 「드릴·파이프」안으로 「머드」(이수)라고 하는 점토광물질의 특수액체를 집어넣는다.
이수는 「파이프」를 타고 굴착지점까지 내려갔다가 「파이프」외부 구멍을 타고 해면으로 올라온다. 이 이수는 「비드」가 불순암석을 해면으로 운반하고 굴착지층의 벽면에 묻어 지층의 봉괴를 막으며 지층에서 나온 유체의 유출을 억제하는 중요한 역할을 한다. 수천m의 시추공을 안전하게 파내려 갈 수 있는 것도 바로 이 이수 때문이다.
시추공 하나를 파는데 보통 5백만∼7백만「달러」가 들며 성공률은 10분의 1정도.
시추의 과정에 유징이 발견되면 일단 유전의 경제성평가를 한다. 경제성평가에서 가장 중요한 것은 매장량 계산이며 이어 유층의 성질, 존재위치, 바다의 깊이, 해상조건, 석유의 질, 생산단가를 분석, 경제성유무를 따진다.
경제성이 있는 것으로 판단이 서면 생산설비를 갖추는데 여기에는 인공도를 만드는 것과 「플랫폼」을 만드는 것, 부속선을 갖춘 소형「플랫폼」을 만드는 것, 해저처리 등의 방식이 있다.
인공도는 수심이 얕은 경우 돌이나 「시멘트·콘크리트」로 섬을 만들어 생산설비를 설치하는 것이며 「플랫폼」방식은 해저에 지주를 세워 그 위에 시설을 하는 것으로 수심 1백∼2백m의 경우 쓰인다.
더 깊을 때는 중요한 시설만 소형「플랫폼」에 설치하고 「탱커」등은 「바지」를 띄워 이용하기도 하며 아주 깊을 때는 해저에 생산시설을 갖춰 「파이프」로 기름을 수송하는 방법도 개발돼 있다.
「플랫폼」에는 주거·동력·수송시설과 「헬리콥터」이착륙장 등 일체의 시설이 들어간다.
생산공은 시추공과 같은 방법으로 파내려 가지만 정교하게 「케이싱」을 한다. 직경은 보통 20∼30㎝.
위치와 조건에 따라 다르지만 「플랫폼」하나를 건설하는데 만도 5천만∼2억5천만「달러」의 비용이 든다고 한다.