7 월 6 일 국토자원부 홈페이지에' 구이저우 () 성 정안 셰일가스 탐사 블록 탐광권 경매 공고' 가 발표됐다. 우리나라 첫 셰일가스 블록 경매가 1 개월 만에 곧 시작돼 발표가 발표되자 시장의 관심이 쏠리고 있다. 이번 경매 양도는 비교적 성숙한 블록으로 표기됐다.
실제로 국토자원부의 3 차 셰일가스 블록 자원 양도 입찰으로, 처음 2 라운드 입찰 후의 개발 진도가 기대에 미치지 못해 한때 핫했던 셰일가스 산업이 최대 5 년간의 입찰' 동결' 기에 들어섰다. 자원 양도가' 동결' 된 지 여러 해가 지난 후 다시 재개되면서 당국은 거의 3 년 가까이 탐사한' 숙숙' 블록을 내놓았고, 시장 참여주체에 대한 요구도 더욱 엄격해졌다.
국내 자본이 셰일가스에 대한 선호와 추격을 재현할 수 있을까? 중국의 셰일가스 혁명은 언제 올 수 있습니까? 이것들은 이미 사람들의 머릿속에서 흔들리지 않는 의문이 되었다.
높은 매장량과 낮은 생산량
셰일가스 혁명' 은 사실 석유가스 공업의 제 3 차 혁명이라고 할 수 있다. 처음 두 혁명은 얕고 탐사하기 쉬운 구조유가스를 찾아 지층암성 유가스 (은폐유가스를 찾는 것을 핵심으로 함) 로 하는 석유가스 탐사 개발의 첫 번째 전환과 비정규 유가스 (연속 유가스를 찾는 것을 핵심으로 함) 로의 두 번째 전환이었다. 초기 비정규 에너지원 (예: 치밀사암가스 등) 에서 셰일유, 셰일가스로의 전환은 세 번째 전환이다.
1914 년 미국은 애팔래치아 분지의 데본계 Ohio 셰일에서 세계 최초의 셰일 가스전인 —Big Sandy 를 발견했다. 지질인식과 기술적 수단에 의해 사람들은 이런 자원을 중시하지 않고, 그것의 거대한 잠재력을 인식하지 못하며, 그것이 대규모로 채굴될 수 있으리라고는 생각하지 못했다.
1981 년까지, 첫 번째 셰일가스 파열이 성공함에 따라 미국은 셰일가스 개발 기술을 익혔다. 이후 미국의 셰일가스 생산량은 해마다 급속히 증가하여 2000 년 122 억 입방미터에서 2015 년 3800 억 입방미터로 증가하여 천연가스 총생산량의 7673 억 입방미터의 절반을 차지하며 미국 에너지 자급률을 크게 높였으며, 그 천연가스 소비는 장기적으로 수입에 의존하는 국면이 역전되었다.
반면 중국의 셰일가스 개발 진도는 미국 수준보다 훨씬 뒤처져 있다. 2014 년 전국 셰일가스 총생산량은 13 억 입방미터에 달한 것으로 나타났다. 2015 년 전국 셰일가스 생산량은 44 억 7100 만 제곱으로 전년 대비 258.5% 증가하여' 12 5' 계획이 제시한 2015 년 65 억 입방미터의 생산량 목표에 미치지 못했다. 2016 년 전국 셰일가스 생산량은 78 억 8200 만 입방미터로 2015 년보다 76.3 증가했다.
미국 에너지정보국이 발표한 자료에 따르면 2011 년부터 2015 년까지 중국은 600 여 개의 셰일가스 우물을 건설했고, 앞으로 중국 셰일가스 생산량은 계속 증가할 것으로 예상되며, 2040 년까지 평균 생산량은 5 억 7 천만 입방미터를 돌파하며 중국 천연가스 생산량의 비율이 40 을 넘어 미국 다음으로 세계에서 두 번째로 큰 셰일가스 생산국이 될 것으로 보인다.
사실, 중국의 셰일가스 총 매장량은 미국보다 크다.
미국 에너지부의 통계 및 분석 기관인 EIA (Energy Information Authority) 가 발표한 전 세계 셰일가스 자원의 최신 평가 결과에 따르면 전 세계 총 셰일가스 기술의 채취 가능한 자원 양은 187 조 입방미터로, 그 중 중국은 총량의 약 20, 360825 억 입방미터로 세계 1 위를 차지했다. 자원량 상위 5 위 국가는 중국 (약 20), 미국 (약 13), 아르헨티나, 멕시코, 남아프리카입니다. 즉, 중국의 2015 년 2000 억 제곱의 기량으로 중국의 셰일가스 매장량이 모두 상업화 개발에 쓰이면 중국은 꼬박 300 년을 사용할 수 있다는 것이다.
중국은 셰일가스가 미래의 중요한 역할을 인식한 후부터 분발하여 따라잡기 시작했다. 2006 년 중국 석유탐사개발연구원이 셰일가스 자원 조사를 시작한 것은 중국 셰일가스 연구 개발의 출발점이 됐다.
2011 년 말 셰일가스가 독립광종으로 확립된 이후 국내 셰일가스 산업의 발전을 장려하고 가속화하기 위해 관련 부처는' 셰일가스 발전 계획',' 셰일가스 개발 이용 보조금 정책',' 셰일가스 산업 정책' 등 많은 정책을 잇달아 내놓았고, 셰일가스 자원을 보유한 일부 지방정부도' 12 5'' 13차 5개년 계획' 셰일을 잇따라 내놓았다.
통계에 따르면, 2015 년 말까지, 국가 누적 투자 365 억 위안, 중앙 및 지방 재정 투자 10 억 위안 및 낙찰된 기업의 20 억 위안 이외에, 나머지는 석유 기업 투자입니다. 그러나 투입과 산출 방면에서 석유기업이 투입한 약 330 억원이 누적된 60×108 m3 셰일가스를 제외하고는 셰일가스 생산량을 얻지 못했다. 현재의 기술 및 시장 경제 조건 하에서 국내 셰일가스 채굴은 투자가 크고, 위험도가 높고, 주기가 길고, 효과가 느리고, 효율이 낮다는 특징을 드러냈으며, 일부 지방정부나 비석유업계 기업들은 셰일가스 채굴을 상업이익 성장을 위한 중요한 산업으로 삼는 것은 분명 현명한 선택이 아니다.
기술적 병목 현상은 긴급히
를 돌파해야 한다셰일가스 개발의 핵심 공예 기술은 주로 수평 우물 (우물 그룹) 시추 및 완성 기술 체계, 분할 다단계 파쇄 기술 체계 및 미세 지진 모니터링 기술 체계이다. 이러한 기술의 출현과 성공적인 응용은 미국이라는 셰일가스 혁명을 직접적으로 촉발시켰지만, 중국은 아직 이러한 기술의 파격적인 진전을 이루지 못했다.
이로 인해 중국의 셰일가스 개발 진도가 미국보다 훨씬 뒤떨어졌다. 현재 중국 셰일가스 11.20 달러 /MMBtu 의 유정 비용은 미국의 채굴 비용보다 훨씬 높은 것으로 나타났다. 미국에서는 생산자의 건기 채굴 비용이 3.40 달러 /MMBtu 로 낮아질 수 있다.
수평정은 현재 주요 셰일가스 생산 형태이며, 수평정 생산량은 수직정보다 3 ~ 4 배, 비용은 직정의 1.5 ~ 2.5 배에 불과하며, 미국의 85 개 개발정은 수평정+다단 균열입니다. 또 미국 수평정다단 수력파쇄, 반복파쇄기술, 신형 파쇄액 기술, 신형 지지제 등 기술도 단일 우물 셰일가스 생산량을 크게 높였다.
파쇄 기술은 특히 중요합니다. 그 비용은 일반적으로 셰일가스 채굴 총 비용의 약 30% 를 차지하며, 셰일가스 채굴이 저비용 산업화 개발을 실현할 수 있는지 여부와 셰일가스 생산량을 보장하는 열쇠입니다. 파쇄 기술은 일반적으로 암석 역학 이론을 바탕으로 수력제트 파쇄, 질소 거품 파쇄, 동시 파쇄 등 다양한 파쇄 방식으로 나뉜다.
중국의 기존 수평 우물 드릴링 완료 기술은 아직 셰일가스 수평 우물 드릴링 완성의 수요를 완전히 충족시키지 못하고 있으며, 수평 우물 세그먼트 다단계 파쇄 기술 및 보조 도구는 여전히 도입, 연구 개발, 실험 및 평가가 필요합니다. 셰일가스 균열 확장 법칙, 균열 규모 최적화, 생산량 예측 등을 개선해야 합니다. 마이크로지진을 이용한 균열 효과를 모니터링하는 감지 장비, 시공 기술 및 평가 방법은 중국에서 아직 비어 있다.
현재로서는 중석유, 중석화, 석유 연장만이 각각 실험정을 소유하고 있어 중국 이 업계의 선두주자이다. 안동 유전 서비스와 매크로 그룹과 같은 다른 기업들이 기술 비축에서 전국 선두를 달리고 있다.
또한 중국의 셰일가스 저장 지질 조건도 미국보다 훨씬 복잡하여 셰일가스 채굴의 난이도를 더욱 높였다. 중국 셰일가스 자원은 주로 중국 남부 고생계, 화북지역 하고생계, 타림 분지 캄브리아기-오타우계가 광범위하게 발달하여 해상혈암과 준겔 분지의 중하쥐라통, 토하분지의 중하쥐라통, 오르도스 분지의 상삼층통 등 발육에 많은 육상면암이 분포되어 있으며, 지리적으로 타림, 준거, 송일 등 9 개 분지에 위치해 있는 것으로 분석됐다.
위의 묘사에 따르면 중국의 셰일가스 자원은 외진 산간 지역에 많이 분포되어 있고 표면에서 멀리 떨어져 있다는 것을 알 수 있다. 풍도가 비교적 낮고, 광산 채굴 기간이 비교적 짧다. 중국은 셰일가스 지질구조의 종류가 많아 다른 개발 기술이 필요하고, 쓰촨 분지는 해상 셰일 저장층에 속하며, 미국의 경험을 참고할 수 있고, 길림 동부 분지는 육상 셰일 저장층에 속하며, 미국 기술은 적용되지 않으며, 자체 개발 기술이 필요하다. 따라서 전문가들은 중국이 향후 3 ~ 5 년 안에 협동 학습 단계를 완료할 수 있을 것으로 보고 있다. 기술 소화를 완료하는 데 10 년 이상이 걸립니다. 15 년 이상 기술 성숙과 산업화 채집 정도에 이르렀다.
중국의 셰일 가스 채광에 영향을 미치는 기타 요인
기술적 요인 외에도 환경 자원 경쟁 자원 등도 중국 셰일가스 산업의 발전에 심각한 영향을 미쳤다. 진선다 중국 광업연합회 부회장 겸 사무총장은 셰일가스는 고도의 기술, 고위험, 수익률이 긴 업종으로 기존 석유가스보다 훨씬 비싸다고 밝혔다. 시추, 균열, 측량, 지진 4 대 기술이 셰일가스의 발전을 지탱하고 있는데, 어떤 기술도 관문을 넘지 않으면 돌파하기 어렵다. 특히 우리나라 셰일가스의 생산비용이 도대체 얼마인지 연구해야 한다.
첫 번째는 환경 문제입니다. 환경보호부 환경공학평가센터 부사장인 임경명은 셰일가스 개발 과정에서 수체오염, 공기오염, 지질파괴 3 대 환경위험에 직면했다고 지적했다. 같은 생산량 상황에서 셰일가스의 지뢰밭 면적은 기존 천연가스 지뢰밭 면적의 약 10 배 이상이며, 시추량은 기존 천연가스의 100 배 이상이며, 물 소비량도 일반 천연가스의 10 배 정도이다. 셰일가스 개발 과정에서 발생하는 폐수에는 탄화수소, 중금속, 염분, 방사성 물질 등 100 여종의 화학물질이 포함되어 지하수 오염을 일으킬 수 있다. 셰일가스에는 메탄과 휘발성 유기화합물이 함유되어 있어 일단 누출되면 대기오염을 일으킬 수 있다. 게다가, 셰일가스를 채굴하는 데 사용되는 수력 파쇄 기술은 지질 파괴를 초래할 수 있다.
미국 펜실베니아 셰일가스 개발은 환경 단체와 지역 주민들의 강력한 항의를 받은 적이 있다. 지질재해에 대한 우려로 미국 뉴욕주와 델라웨어 분지는 그 지역의 셰일가스 프로젝트를 중지했다.
다음은 자원 문제입니다. 중국 셰일가스 자원의 3/5 이상이 수자원 부족 지역에 위치하고 있으며, 셰일가스를 채굴하는 데는 끓는 물이 없어서는 안 된다. 기존의 셰일가스 채굴 과정은 수백만 리터의 물, 모래, 화학약품을 함께 셰일 갱에 주입하여 암석층을 파쇄하여 셰일가스를 넘쳐나게 하는 것이다. 중국의 셰일가스 비축은 주로 쓰촨 분지와 타림 분지에 집중되어 있는데, 이 두 지역은 수자원 공급이 매우 긴장되어 석유 채굴에 큰 도전에 직면해 있다. 설상가상으로 셰일가스 자원 매장량이 많은 지역은 모두 인구가 밀집되어 있다. 즉, 기업이 채굴을 원한다면 관개수원을 밀치고 공업용수 및 생활용수와 경쟁해야 한다는 의미다. 일단 잘못 처리되면 셰일가스 자원을 채굴하면 수자원 부족과 수질오염의 이중 재난을 초래할 수 있다.
중국 각지의 수자원 스트레스 상황
다시 한 번 광권 중첩 문제다. 셰일가스는 새로 추가된 독립광종이기 때문에 관련 법규가 완벽하지 못하며, 동시에 셰일가스의 매장이 깊어 같은 공간 구역의 다른 깊이에 서로 다른 광권이 생기기 쉬우므로 광권 중복 현상이 발생하는 빈도가 높다. 현재 정해진 셰일가스 탐사 개발 블록 중 상당 부분은 중석유 중석화의 기존 석유와 가스권과 겹치고 있으며, 민간 기업, 특히 규모가 비교적 작은 기업이 이런 문제에 직면했을 때 이들 중앙기업들과 공개 협상, 대화가 어렵다.
그런 다음 천연 가스는 셰일 가스 개발에 대한 기업의 열정에 영향을 미칩니다. 중국 천연가스 정가 메커니즘은 비교적 복잡하며, 국가발전개혁위는 각 유전천연가스 우물가격과 각 구간의 송수가격을 제정하고, 각 성시는 각지의 소매지도가격을 제정한다. 천연가스 가격은 엄격한 정책 통제 하에 있으며, 천연가스 유정 가격은 수입관 천연가스와 LNG 가격보다 훨씬 낮다. 이것은 두 가지 문제를 야기한다: 하나는 국내 기업의 천연가스 채굴 투자가 부족하고 발전이 느리다는 것이다. 둘째, 국제 수입관 천연가스와 LNG 가격이 높고 수입 적자가 크다.
현재 천연가스 가격 시범이 가동되어 이미 5 개 성이 천연가스 가격 개혁에 참여하고 있지만, 광범위한 개혁은 시간이 더 걸린다.
마지막으로 경제적 위험입니다. 셰일가스는 기존의 석유와 가스에 비해 유암에서 자생하는 기름가스로, 단위 부피의 자원 풍도가 낮고' 빈광' 이다. 따라서 셰일가스를 개발하려면 대량의 우물이 필요하며, 미국은 1 년에 셰일가스 시추 균열에 투입되는 자금이 1000 억 달러가 넘는다. 그리고 셰일가스 우물의 생산 생산량이 감소하는 속도가 매우 빨라서 지속 가능한 투자가 매우 높다. 미국의 투자금은 수천 개의 석유회사에 배분되고 있으며, 현재 우리나라는 셰일가스를 개발하고 있으며, 3000 미터 범위, 1000 미터 깊이의 수평정 비용은 약 7000 만원, 단독직정은 킬로미터당 1000 만원, 100 미터당 깊이도 100 만원 이상의 투자가 필요하며 투자액은 어마하다.
또한 셰일가스 탐광권을 얻기 위한 하드조건은 "이번 입찰에서 탐광권 양도 유효기간 3 년, 연평균 탐사 투입은 평방킬로미터당 3 만 위안 이상에 도달해야 한다" 는 것이다. 이 기사는 이미 많은 중소기업을 물리쳤다. 그 결과, 셰일 채굴에 가장 적극적인 것은 채굴된 천연가스로 직접 전기를 생산할 계획이지만, 입찰에서 얻은 블록 자원이 어떻게 되는지는 말할 수 없다. 관련 채굴 경험도 심각하게 부족하다.
셰일가스 혁명의 존재로 인해 미국은 2014 년 러시아를 대신하여 세계 최대 천연가스 생산국 (셰일가스가 25 이상 차지) 이 되어 에너지 시장의 가격 및 무역 모델을 근본적으로 바꿀 것으로 예상된다. 15 년 전 거의 존재하지 않았던 셰일유 가스 산업은 현재 미국을 위해 200 만 개의 일자리를 창출했다.
이러한 관점에서 셰일가스의 개발과 응용은 에너지 혁명이라고 해도 과언이 아니다. 다만 이 혁명의 봄바람이 중국에 불어오려면 아직 갈 길이 멀다.