에너지

세계 셰일 오일 가스 필드 개발 현황

goldjsoil 2023. 2. 19. 00:01

셰일 오일-가스는 주로 미국에서 생산됩니다. 어떤 셰일 필드가 미국에 있고, 최근 근황은 어떤지 궁금해서 한번 조사를 해 보았습니다.

[1] 미국

유명한 필드와 해당 주는 아래와 같습니다. 주로 텍사스 근방에 많이 있고, 의외로 동부 쪽에도 있는 걸 볼 수 있습니다.

1) Bakken: Montana, North Dakota 주
2) Niobrara: Wyoming, Colorado, Nebraska, Kensas 주
3) Anadarko(= Woodford): Oklahoma, Texas 주
4) Applanchia(= Marcelleus + Utica): New york, Pennsylvania, New Jersey, Ohio, West virginia, Virginia, Kentucky 주
5) Haynesville: Arkansas, Louisiana, Texas 주
6) Eagleford: Texas 주
7) Permian: Texas, New Mexico 주

1. 셰일 플레이 맵 https://www.principleenergyllc.com/areas-of-interest


그러면 각 지역에서 나오는 석유와 가스 생산량은 지금 얼마나 될지 아래 그래프를 통해 살펴볼 수 있습니다. 석유는 주로 텍사스-뉴멕시코에 위치한 Permian에서 많이 생성되고 있고, 그 다음으로는 텍사스 이글포드, 그리고 북쪽의 바켄에서 많이 생성되고 있습니다. 가스의 경우 동북부 쪽의 아팔라치아 쪽에서 메인으로 생산됩니다. 그 다음으로는 퍼미안, 그 다음에는 헤인스빌임을 확인할 수 있습니다. 전반적으로 코로나 때 이후로 생산량이 확 꺾인 걸 볼 수 있습니다. 그 이후로도 생산량이 코로나 이전 수준으로 회복이 되질 않고 있습니다.

2. Oil and gas production in US https://rbnenergy.com/dont-stop-me-now-how-natural-gas-production-has-continued-to-outpace-crude-since-covid-hit


아래 그림은 퍼미안 분지의 신규 유정들로부터 생산되는 석유 생산속도(좌) 와 생산량(우)을 보여줍니다. 보시면 2021년 이후 피크를 찍고 내려오는 걸 볼 수 있습니다. 생산량이 내려온다는 건 두 가지를 함축합니다. 1) 신규 유정의 갯수가 줄어들었거나, 2) 유정당 생산량이 떨어지고 있다는 뜻입니다.

3. 퍼미안 분지의 신규 유정들의 생산속도 및 생산량 https://www.ft.com/content/60747b3b-e6ea-47c0-938d-af515816d0f1


하지만 제 생각에는 신규유정의 갯수가 큰 영향을 미치고 있는 것 같습니다. 아래 그래프는 시추는 되었는데 아직 생산진행은 안된 유정의 갯수를 보여줍니다 (DUC = DRILLED BUT UNCOMPLETED WELLS). 이 유정 갯수는 결국 다음 연도의 신규유정의 숫자에 영향을 미칩니다. 예를 들어 이 DUC가 적게 남아있으면 내년에 신규로 추가되는 생산유정이 적을 겁니다. 코로나 때 상황이 어려워 신규유정을 뚫는 것을 자제해서 발생한 상황입니다. 그래서 21년을 기점으로 현재 생산량이 피크를 찍고 내려오는 상황입니다.
그리고 부수적으로는 회사들이 고유가가 다시 왔음에 불구하고 투자를 더 하기보다는 배당이나 자사주 매입에 힘을 쓰고 있습니다. 또한 인력들도 구하기가 어려운 편입니다.

4. Drilled but uncompleted wells https://www.csis.org/analysis/what-expect-shale-year


따라서 만약 well 갯수를 획기적으로 늘리지 못한다면 현재 생산하고 있는 유전 당 생산량을 늘리는 수 밖에 없을 겁니다. 이 중 대표적으로 사용되고 있는 기술이 바로 parent well - child well concept 입니다. 우선 어떤 유전의 경우 예를 들어보면 수평 유정을 하나 뚫어놓고 생산을 진행했을 겁니다. 만약 그 현재 타겟 유전 옆에 생산할만한 석유가 남아있다고 생각하면 추가적으로 유정 하나를 더 뚫어서 생산을 진행합니다. 장점이라고 하면 child well이 위치할 장소의 경우에는 parent well을 통한 생산동안 데이터가 축적이 되어 파악이 잘 되어있기 때문에 생산이 용이한 점이 있습니다.

5. https://www.hartenergy.com/ep/exclusives/challenges-parent-and-child-wells-181028


다른 하나로 최근에 떠오르는 이슈는 Refracturing입니다. 만약 기존 유정에서 충분히 석유를 못 뽑아냈다고 생각하면 한번 더 수압파쇄를 해주는 컨셉입니다.

6. refracking https://jpt.spe.org/shale-refracs-next-big-thing-or-a-piece-of-the-big-puzzle


아직 전체의 1-2%에서 밖에 적용이 안된 상황이긴 합니다.
https://www.hartenergy.com/exclusives/refracking-remains-boutique-technique-without-more-money-innovation-27297

Refracking Remains A Boutique Technique Without More Money, Innovation

Refracking has been met with enthusiasm—especially when it works—and skepticism, but in order to move forward, the industry needs a large-scale refracking program and more investment IHS says.

www.hartenergy.com


2)
혹은 현재 가지고 있는 기술을 바탕으로 다른 나라에서의 셰일 개발을 시도하는 경우도 있습니다. 엑손모빌과 쉘은 아르헨티나 Vaca muerta 필드에 들어가 생산을 진행하고 있습니다.
https://www.wsj.com/articles/big-oil-gets-in-early-on-argentina-shale-1493890202

Big Oil Gets In Early on Argentina Shale

Shell, Exxon Mobil and other oil companies are making another go at taking the shale industry global, and starting their grand experiment in Argentina.

www.wsj.com

현재 아르헨티나에서 약 39%의 석유 생산량과 52%의 가스 생산을 차지한다고 합니다.
https://www.spglobal.com/commodityinsights/en/market-insights/blogs/oil/041222-fft-vaca-muerta-argentina-oil-gas-production

Fuel for Thought: Long a promise, Argentina’s Vaca Muerta is finally showing signs of big growth

Vaca Muerta is one of the world’s biggest shale deposits, and the extraction costs have dropped close to the levels in comparative formations in the United States. This spurred forecasts at the conference that Vaca Muerta could help nearly double Argenti

www.spglobal.com

결론 1 2021년 이후 셰일 생산이 떨어지는데 이는 신규유정이 부족해서이다. 따라서 유정당 생산량을 늘리려고 노력을 하고 있다.

[2] 미국 외 국가


번외로 다른 지역에서 셰일 개발이 일어나는지 간단하게 살펴보고자 합니다.

(1) 사우디 아라비아
먼저 사우디 아라비아는 Jafurah라는 셰일 필드를 개발하기위한 프로젝트를 시작했습니다. 개발 뿐만 아니라 플랜트 건설까지 포함된 대규모 공사로 한국 기업들도 들어가 수주를 하는 것 같습니다.
https://www.reuters.com/article/us-saudi-shale-gas/saudi-aramco-launches-largest-shale-gas-development-outside-u-s-idUSKCN20I29A

Saudi Aramco launches largest shale gas development outside U.S.

Saudi Aramco is launching the biggest shale gas development outside of the United States to boost domestic gas supply and end the burning of oil at its power generation plants, Chief Executive Officer Amin Nasser told Reuters on Monday.

www.reuters.com

7. Jafurah field https://www.arabnews.com/node/1976646/business-economy


대충 사우디 가스 생산의 40프로를 차지할거라 하네요. 1차생산은 2025년, 2차는 2027년이라합니다.

Saudi Aramco confirms phased development plan for vast $100 billion gas project

First development phase for the Jafurah gas plant is likely to come on stream by 2025

www.upstreamonline.com

(2) 중국

중국이 생각보다 재미있는 시도를 많이 하는 걸 볼 수 있습니다.
우선 중국은 결국 중국 국영회사 중 하나인 Sinopec지진 위험이 큰 Sichuan 지방에서 생산을 하고 있는 걸로 확인했습니다. 중국 가스 생산의 10분의 1을 차지한다고 합니다. 그리고 추가적으로 Weirong이라는 데도 개발중이라 합니다.
https://www.reuters.com/world/china/chinese-majors-struggle-extend-shale-gas-boom-beyond-2025-2021-01-26/

Analysis: Chinese majors to struggle to extend shale gas boom beyond 2025

Chinese oil majors will struggle to extend fast growth in shale gas production beyond 2025, as complex geology and failure to draw in more investors make it expensive to develop the unconventional resource.

www.reuters.com

https://www.reuters.com/business/energy/chinas-sinopec-taps-large-shale-gas-reserve-sichuan-exploration-well-2022-10-18/

China's Sinopec taps large shale gas reserve in Sichuan exploration well

China's Sinopec Corp has struck a high-yielding shale gas exploration well in southwestern Sichuan basin with daily gas flow of 258,600 cubic meters, the state oil and gas major said on Tuesday.

www.reuters.com

저번에도 말씀드렸다시피 중국은 물이 부족한 편입니다. 그래서 물을 사용하는 수압파쇄를 대체할 수 있는 플라즈마 파쇄를 (plasma pulse)를 연구중입니다. 근데 좀 무섭..

Fig 11. 플라즈마 파쇄 https://www.youtube.com/watch?v=ixHoHxbfL-0


중국은 또 대담하게 중국 국영 석유회사 중 하나인 CNOOC가 최초로 남중국해의 천해 지역에 위치한 Beibuwan 분지에서의 shale oil 개발을 시도하였습니다. 대충 하이난 섬 위에 있습니다.

Fig 12. Beibuwan basin (=BBWB) https://www-sciencedirect-com.stanford.idm.oclc.org/science/article/pii/S0037073821000609


더 큰 지도에서 보시면 대충 위치가 감이 오실 겁니다. 저기 하이난 성이라고 보이는 데 위에 있는 겁니다.

Fig 13. 한국-대만-중국 지도.


작년 9월 기준으로 탐사정(Weiye 1 유정)을 뚫고 생산 테스트를 시행하여 상업적으로 고려할만한 석유가 흘러나오는 걸 확인하였습니다. (참고로 7광구는 이 스테이지에서 여러번 실패해서 사요나라..) 구체적으로 기술적으로 어떻게 했는지 알아보고는 싶은데 자료가 없네요..
https://jpt.spe.org/cnooc-successfully-tests-offshore-shale-well

그런데 또 재밌는 건 이 지역이 최근 이야기 나온 7광구랑 비슷하게 중국-베트남 간에 영해 분쟁이 존재하는 곳이라 본격적인 생산은 진행되지 않는 것 같습니다. 하지만 말씀드렸듯이 차이는 7광구는 5번인가 뚫었는데 석유가 한번도 안나왔지만 여기는 나왔다는거..
https://fulcrum.sg/south-china-sea-in-2022-deadlock-or-not-disputant-states-press-advantages/

South China Sea in 2022: Deadlock or Not, Disputant States Press Advantages | FULCRUM

2022 proved to be another eventful year for the South China Sea as disputant states continued to take a variety of actions to assert their advantages.

fulcrum.sg

Fig 14. 베트남, 중국 간 영해분쟁 https://hanoitimes.vn/vietnam-china-continue-negotiating-on-delimitation-of-gulf-of-tonkin-300651.html


3) 유럽, 멕시코, 브라질, 캐나다
유럽이나 맥시코는 환경이슈로 인해 멈춰진 상황입니다.
https://oilprice.com/Energy/Energy-General/Why-Europe-Wont-Exploit-Its-Huge-Gas-Reserves.html

Why Europe Won’t Exploit Its Huge Gas Reserves | OilPrice.com

Proponents of fracking hold that Europe’s shale gas potential is needed now more than ever, but the political and public opposition to hydraulic fracturing in Europe remains firm

oilprice.com

https://nacla.org/news/2020/10/22/mexico-fracking-impasse

Mexico’s Fracking Impasse

With oil and gas prices low, advocates push AMLO to follow through on his promise to ban fracking.

nacla.org



캐나다는 소규모로 생산하고 있는 것 같고..
https://jpt.spe.org/imperial-sells-montney-duvernay-shale-assets-to-whitecap-resources-for-1-9-billion

Imperial Sells Montney, Duvernay Shale Assets to Whitecap Resources for $1.47 Billion

Whitecap enters into the liquids-rich Duvernay play, including 74,000 acres with more than 250 identified drilling locations.

jpt.spe.org



브라질은 이제 연구에 들어간 듯 싶습니다.
https://www.bnamericas.com/en/news/brazil-set-to-launch-unconventional-oil--gas-program-shortly

BNamericas - Brazil set to launch unconventional oil & ga...

The initiative is designed to expand knowledge about hydraulic fracturing technology.

www.bnamericas.com


결론 2: 본격적으로 셰일 생산에 들어간 건 사우디, 아르헨티나, 중국이다.