非전통(unconventional) 에너지자원은 전통적인 유ㆍ가스 이외에 비전통 석유(오일샌드, 초중질유, 셰일오일 등)와 비전통 가스(셰일가스, 치밀가스, 석탄층메탄가스, 가스하이드레이트 등)를 총칭해서 이르는 말이다.

최근 유가 상승 및 관련 생산기술의 발달로 경제성이 확보돼 북미 등을 중심으로 생산량이 증대 추세에 있다.

국내 기업의 투자는 아직 초기단계로서 석유공사(캐나다 오일샌드 개발사업), 가스공사(캐나다 셰일/치밀가스 개발사업) 등이 참여 중이다.

전통 유ㆍ가스의 생성 과정 및 생산 방법은 다음과 같다.

➊ 유기물을 포함한 퇴적암이 적절한 온도와 압력을 받아 가스로 변환
* 근원암(source rock): 원유·가스로 변환이 이루어지는 암석(셰일층 등)
* 지열이 50∼150℃내외면 석유, 지열이 150℃이상이면 가스로 변환

➋ 생성된 가스는 상부지층의 압력으로 셰일층에서 밀려나와 상대적으로 입자가 큰 사암 등으로 구성된 저류암으로 이동 (1차 이동)
* 저류암(reservoir rock): 탄화수소 보존에 적합한 다공질 암석

➌ 1차 이동한 가스는 입자가 작은 덮개암으로 차단될 때까지 상부로 이동을 계속하여 한곳에 집적 (2차 이동)
* 덮개암(seal rock): 포획된 석유가스가 새어나가지 않도록 차폐역할

➍ 트랩 구조에 집적된 가스를 수직 시추를 통해 생산
* 트랩(trap): 저류암내 탄화수소를 포획·저장할 수 있는 구조

전통 유ㆍ가스의

이와 달리 비전통 유ㆍ가스의 생성 과정 및 생산 방법은 차이가 있다.

비전통 유ㆍ가스는 생성된 유ㆍ가스가 한 곳으로 이동하여 집적되지 못하고 셰일지층이나 치밀사암층 등에 갇혀 광범위하게 분포하고 있다.

비전통 유ㆍ가스 개발은 1990년대 수평굴착, 수압파쇄 등 신기술의 개발로 본격화되기 시작했으며 특히, 1997년 파쇄유체로 화학물질 대신 물을 사용하는 신기술 개발로 70% 이상 비용이 절감되면서 생산 확대의 전기를 마련했다.

비전통 유․가스의 생성 과정 및 생산 방법

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