비전통석유와 비전통가스

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비전통석유와 비전통가스

1. 비전통석유 (Unconventional Oil)

기존의 생산방식과는 다른 방법 및 기술을 사용하여 생산 또는 추출되는 탄화수소를 일컫는다. 

오일샌드, 중질원유, 초중질원유, 셰일오일, 가스액화연료, 석탄액화연료 등이 있다.

1.1. 오일샌드(oil sand)

원유를 함유한 모래 또는 사암으로 아스팔트와 같은 중질유가 10% 이상 함유하고 있다. 

오일샌드는 비투멘(Bitumen, 역청), 모래, 물, 저뫁의 자연상태 혼합물이다.

^{[각주:1][각주:2]}

비투멘은 검은색의 무겁고 끈적끈적한 형태의 점성질 초중질원유이며, 아스팔트로 직접 사용하거나 경질유로 희석 또는 합성원질유로 희석하여야 이동이 가능하다. 

1,2. 중질원유(Heavy Oil)

비전통석유 중 가장 대표적인 것으로 비중이 크고 점도가 높아 저류층 내에서 유동성을 갖지 못함

1.3. 초중질원유(Extra Heavy Oil)

타르와 같이 점성이 강한 원유로 물보다 무거운 특징을 가짐

1.4. 셰일오일(Shale Oil)

투과율이 매우 낮은(0.1 md 이하) 암석층(셰일층)에 포집되어 있는 석유. 

원유 성분 물질인 케로겐을 함유한 퇴적암에서 추출한다. 

셰일오일의 생산을 위해서 투과율을 향상시켜야 하는데, 이를 위해 수압파쇄(Hydraulic Fracturing) 및 수평정 시추 기술이 요구된다. 수압파쇄 기술은 고압의 액체를 주입하여 셰일층에 인공적으로 균열을 내어 포집되어 있는 석유가 이동할 수 있도록 조치한다. 수평정 시추를 통해 넓은 셰일암 지역에 포집된 석유를 추출하여 회수율을 높이고 경제성 확보한다.  

1.5. 가스액화연료(GTL, Gas to Liquids)

1.6. 석탄액화연료(CTL, Coal to Liquids)

2. 비전통가스(Unconventional Gas)

기존의 생산방식과는 다른 방법 및 기술을 사용하여 생산 또는 추출되는 탄화수소를 일컫는다. 

탄층메탄가스, 셰일가스, 가스하이드레이트, 타이트샌드가스 등이 있다.

^[각주:3]

전통적인가스(Conventional Gas)는 체취가 용이하지만 부존량이 적다는 문제가 있다. 

때문에 기존에 채굴하지 않았던 비전통가스들이 채굴해야한다. 

^[각주:4]

비전통가스 채굴은 기존 가스 채굴방법보다 어려울 수 밖에 없어 새로운 기술 개발이 필요하다.

2.1. 탄층메탄가스(CBM, Coal-Bed Methane)

석탄에 흡착되어 있는 메탄 가스

석탄의 근원인 식물이 지하에서 석탄화 과정 동안 생성되어 석탄에 흡착되어 있는 가스로, 메탄을 95% 이상 함유하고 있다. 

^[각주:5]

석탄 채굴을 위한 탄광의 안정성을 유지하기 위해 갱내 가스를 제거하는 과정에서도 생산이 가능하다. 

탄층 내의 수압을 낮추며 공극 표면에 흡착된 가스가 이탈하며, 이탈된 가스는 미세공, 열극을 통해 확산(Fick's Low)되며, 유체흐름(Darcy flow)과정을 거쳐 생산정에 도달하게 된다. 

메탄은 물에 대한 용해도가 낮으므로 쉽게 분리되기 때문에 이를 이용하여 생산한다.

2.2. 셰일가스(Shale Gas)

모래와 진흙이 쌓여 굳으면서 지하의 퇴적암층인 셰일층에 함유된 메탄 가스.

수압파쇄 등의 인공 자극법에 의해 가스의 유동경로를 만들어 흡착된 가스를 탈착하는 방식으로 생산한다. 

수평정 시추와 수압파쇄기법이 개발되면서 본격적으로 셰일가스 생산이 되기 시작되었다. 

2.3. 가스하이드레이트(Gas Hydrates 혹은 메탄하이드레이트 Methane Hydrates)

영구 동토나 심해저의 저온고압 상태에서 천연가스가 물과 결합해 생긴 고체 에너지원 

^[각주:6]

^[각주:7]

가스의 주성분이 메탄 90%이상일 경우 메탄하이드레이트로 불린다. 외견상 드라이아이스와 유사하여 불타는 얼음이라고 불리기도 한다. 

수백미터 이상의 심해저에 퇴적층이나 영구 동토(알래스카, 러시아, 캐나다)에 주로 분포하며 전 세계 매장량은 약 10조 톤으로 추정하고 있다. 

우리나라 독도 인근에서 이 메탄하이드레이트가 매장된 것으로 알려져 있다. 

2.4. 치밀가스 혹은 타이트샌드가스(Tight Sands Gas)

경질 암반층인 사암층에 함유된 가스로 사암의 공극률과 투수율이 셰일보다 높아 수직 시추를 통해 일정규모 이상의 가스 포집이 가능

지역적으로 광범위하나 경계가 불명확하고 매우 낮은 유체투과도로 회수율이 매우 낮다. 

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첨언. Green Energy라 지칭하기 어렵지만 게시판에 올림

2014. 07. 18 작성

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2. http://goo.gl/k73ay2 [본문으로]
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