셰일가스 혁명의 봄바람이 중국에 불지 못하는 이유

7월 6일 국토자원부 홈페이지에는 '귀주성 정안 셰일가스 탐사권 경매에 관한 공지'가 중국 최초의 셰일가스 광구 경매에 나선다고 밝혔다. 한 달 안에 시작됩니다. 발표된 후, 이번 경매의 대상은 비교적 성숙한 블록이었습니다.

사실 이번이 벌써 국토부의 3차 셰일가스 광구 자원이전 입찰이다. 1차 2차 입찰 이후 개발 진척이 기대에 미치지 못해 한때- 뜨거운 셰일가스 산업이 시장에 진입하기 위한 5년의 입찰 "동결" 기간. 수년 동안 '동결'된 자원 이전이 다시 시작되었습니다. 관리들은 거의 3년 간의 탐사 끝에 '성숙한' 블록을 제거했습니다. 동시에 시장 참여자에 대한 요구 사항도 더욱 엄격해졌습니다.

국내 자본의 셰일가스 선호와 추구가 재현될 수 있을까? 중국의 셰일가스 혁명은 언제 올 것인가?

높은 매장량과 낮은 생산량

'셰일가스 혁명'은 사실상 석유 및 가스 산업의 3차 혁명입니다. 처음 두 번의 혁명은 탐사 및 개발이 용이한 천층에 집중된 구조적 석유 및 가스 저장소 탐색에서 층위학적 및 암석학적 석유 및 가스 저장소(숨겨진 석유 및 가스 저장소 찾기를 중심으로)로 석유 및 가스 탐사 및 개발의 첫 번째 전환이었습니다. ), 그리고 비전통적인 석유 및 가스 저장소(두 번째 변환(지속적인 석유 및 가스 축적에 대한 검색을 중심으로)). 치밀 사암 가스와 같은 초기 비전통적 에너지원에서 셰일 오일 및 셰일 가스로의 전환은 세 번째 전환입니다.

1914년 미국은 애팔래치아 분지의 데본기 오하이오 셰일에서 세계 최초의 셰일 가스전인 빅 샌디를 발견했습니다. 지질학적 이해와 기술적 수단의 한계로 인해 사람들은 이러한 유형의 자원에 관심을 기울이지 않았고, 그 엄청난 잠재력을 깨닫지 못했으며, 이것이 대규모로 개발되고 활용될 수 있다고 생각하지 않았습니다.

1981년까지 미국은 최초의 셰일가스 유정 파쇄에 성공하면서 셰일가스 개발 기술을 장악했다. 이후 미국의 셰일가스 생산량은 2000년 122억㎥에서 2015년 3,800억㎥로 해마다 급증해 전체 천연가스 생산량 7,673억㎥의 절반을 차지했다. 에너지 자급률. 천연가스 소비에 대한 장기적인 수입 의존도가 역전되었습니다.

반면 중국의 셰일가스 개발 진행 상황은 미국에 비해 크게 뒤떨어져 있다. 데이터에 따르면 2014년 중국의 총 셰일가스 생산량은 2015년 13억 입방미터에 이르렀다. 가스 생산량은 44억 7100만 입방미터로 전년 대비 258.5% 증가했는데, 이는 2016년 국가 셰일가스 생산량이 제안한 '12차 5개년 계획'에서 제안한 2015년 생산량 목표인 65억 입방미터에 도달하지 못했습니다. 78억 8,200만 입방미터로 2015년보다 76.3% 증가했습니다.

미국 에너지정보청이 발표한 자료에 따르면 중국은 2011년부터 2015년까지 600개 이상의 셰일가스 유정을 건설했다. 중국의 셰일가스 생산량은 앞으로도 계속 증가할 것이며, 2040년에는 일평균 생산량은 5억 7천만 입방미터를 넘어 중국 전체 천연가스 생산량의 40% 이상을 차지해 미국에 이어 세계 2위의 셰일가스 생산국이 됐다.

실제로 중국의 셰일가스 총 매장량은 미국보다 많다.

미국 에너지부 통계분석 기관인 에너지정보청(EIA)이 발표한 글로벌 셰일가스 자원에 대한 최근 평가 결과에 따르면 기술적으로 회수 가능한 전 세계 셰일가스 자원은 1.87%에 달한다. 그 중 중국이 전체의 약 20%를 차지해 36조 825억 입방미터로 세계 1위를 차지했다. 자원량 측면에서 상위 5개 국가는 중국(약 20%), 미국(약 13%), 아르헨티나, 멕시코, 남아프리카공화국입니다. 즉, 2015년 중국의 가스 소비량 2000억 입방미터를 기준으로 중국의 셰일가스 매장량을 모두 상업적 개발에 사용한다면 중국은 300년 동안 사용할 수 있다는 것이다.

중국은 미래에 셰일가스의 중요성을 깨닫고 추격에 나섰다. 2006년 중국석유탐사개발연구소는 셰일가스 자원을 조사하고 연구하기 시작했으며 이는 중국 셰일가스 연구개발의 출발점이 되었다.

2011년 말 셰일가스가 독립광물로 설립된 이후, 국내 셰일가스 산업의 발전을 장려하고 가속화하기 위해 관련 부서에서는 '셰일가스 개발 계획', '셰일가스 개발 및 활용 보조금'을 순차적으로 발표했습니다. 정책', '셰일가스 개발 및 이용 보조금 정책', '가스산업 정책' 등 셰일가스 자원을 보유하고 있는 일부 지방자치단체도 '12차 5차 산업혁명 기간 동안 셰일가스 채굴, 활용 및 산업 발전 계획에 관한 관련 문서를 발행했다. 셰일가스를 지역화하는 '연도계획'과 '13차 5개년 계획' 정부는 경제발전을 촉진하고 GDP 성장을 중요한 산업으로 추진하며 셰일가스 개발업체를 잇달아 설립했다.

통계에 따르면 2015년 말 기준으로 중앙 및 지방 재정이 투자한 10억 위안 이상, 20억 위안 이상을 제외하면 전국적으로 365억 위안이 투자됐다. 낙찰자가 투자하고 나머지는 석유회사가 투자했습니다. 그러나 투입량과 생산량 면에서 누적 생산량 60×108m3의 셰일가스를 생산한 석유회사들이 투자한 약 330억 위안을 제외하고 나머지는 셰일가스 생산을 달성하지 못했다. 현재의 기술 및 시장 경제 상황에서 국내 셰일가스 개발은 투자 규모가 크고 위험도가 높으며 주기가 길고 결과가 느리며 효율성이 낮다는 특징을 갖고 있습니다. 상업적 기회를 얻기 위해 이익 성장을 위한 중요한 산업은 분명히 현명한 선택이 아닙니다.

기술적 병목현상 돌파 필요

셰일가스 개발의 핵심기술은 주로 수평유정(유정군) 시추 및 완성 기술 시스템, 단계적 다단계 파쇄 기술 시스템, 미세파쇄기술시스템 지진감시기술시스템. 이러한 기술의 출현과 성공적인 적용은 미국의 셰일가스 혁명을 직접적으로 일으켰지만, 중국은 아직 이러한 기술에서 획기적인 진전을 이루지 못했습니다.

이는 중국의 셰일가스 개발 진전이 미국에 비해 크게 뒤떨어져 있다는 사실로 직결된다. 데이터에 따르면 현재 중국 셰일가스의 원천 비용은 US$11.20/MMBtu로 미국의 추출 비용보다 훨씬 높으며 생산자의 건조 가스 추출 비용은 US$3.40/MMBtu만큼 낮을 수 있습니다.

현재 셰일가스 저장소 생산의 주요 형태는 수평유정이다. 수평유정의 생산량은 수직유정의 3~4배이며, 비용은 수직유정의 1.5~2.5배에 불과하다. 미국의 개발 %는 우물이 수평 우물 + 다단계 파쇄입니다. 또한 미국의 수평 유정의 다단계 수압 파쇄, 재파쇄 기술, 새로운 파쇄 유체 기술, 새로운 프로판트 및 기타 기술도 단일 유정 셰일 가스 생산량을 크게 증가시켰습니다.

특히 파쇄 기술은 셰일가스 채굴 비용 전체의 약 30%를 차지한다. 가스 생산. 파쇄기술은 일반적으로 암석역학 이론을 기반으로 하며 수압분류파쇄, 질소포말파쇄, 동시파쇄 등 다양한 파쇄방법으로 구분된다.

중국의 기존 수평 유정 시추 및 완성 기술은 셰일 가스 수평 유정 시추 및 완성 요구를 완전히 충족할 수 없습니다. 수평 유정 다단계 파쇄 기술 및 지원 도구는 여전히 도입 및 개발되어야 합니다. 평가, 셰일가스 파쇄 균열 확장 규칙, 파쇄 규모 최적화, 생산 예측 및 기타 측면을 개선해야 합니다. 파쇄 효과에 대한 미세 지진 모니터링을 사용하는 탐지 장비, 건설 기술 및 평가 방법은 아직 중국에 없습니다.

현재 PetroChina, Sinopec 및 Yanchang Petroleum만이 각각 시험정을 보유하고 있으며 중국에서 이 업계의 선두주자입니다. 또한 기술 보유량 측면에서 국내 선두에 있는 일부 회사(예: Anton Oilfield Services 및 Honghua Group)가 있습니다.

또한 중국의 셰일가스 저장을 위한 지질학적 조건은 미국에 비해 훨씬 복잡해 셰일가스 추출의 난이도가 더욱 높아지고 있다. 분석에 따르면 중국의 셰일가스 자원은 주로 중국 남부 고생대, 중국 북부 고생대 하부, 해양 셰일이 널리 발달한 타림 분지의 캄브리아기-오르도비스기, 중가르 분지의 쥐라기 중하부에 분포되어 있다. 투하분지(Tuha Basin)의 쥐라기 중하부와 오르도스분지(Ordos Basin)의 상부트라이아스기(Upper Triassic)에서 다량의 대륙 셰일이 발달하고 있으며, 지리적으로는 타림(Tarim) 분지, 중가르(Junggar) 분지, 송랴오 분지(Songliao 분지)를 포함한 9개 분지에 위치하고 있다.

위의 설명에서 볼 수 있듯이 중국의 셰일가스 자원은 대부분 산간 오지에 분포되어 있으며 지표에서 멀리 떨어져 있으며 광산 채굴 기간이 짧습니다. 쓰촨분지는 해양 셰일 저장소에 속하며 미국의 경험에서 배울 수 있는 반면, 동부 길림 분지는 대륙 셰일 저장소에 속하므로 미국의 기술을 적용할 수 없고 필요하지 않다. 독자적인 기술 개발. 따라서 전문가들은 중국이 향후 3~5년 내에 협력 학습 단계를 완료할 수 있으며, 기술 소화를 완료하는 데는 10년 이상이 걸릴 것으로 보고 있습니다.

중국의 셰일가스 개발에 영향을 미치는 기타 요인

기술적 요인 외에도 환경, 자원, 경쟁력 있는 자원 등의 요인도 중국 셰일가스 산업 발전에 심각한 영향을 미쳤습니다. 중국 광업연맹 부회장 겸 사무총장 Chen Xianda는 셰일가스가 첨단 기술, 고위험, 장기 수익 산업이며 비용이 기존 석유 및 가스보다 훨씬 높다고 말했습니다. 시추, 파쇄, 벌목, 지진 등 4대 기술은 셰일가스 개발을 뒷받침하는 기술 중 하나라도 실패하면 돌파구를 마련하기 어렵다. 특히 우리나라의 정확한 셰일가스 생산비용은 아직 연구가 더 필요하다.

첫 번째는 환경 문제입니다. 환경 보호부 환경 공학 평가 센터의 수석 엔지니어 Ren Jingming은 셰일 가스 개발이 수질 오염, 대기 오염, 지질 피해라는 세 가지 주요 환경 위험에 직면해 있다고 지적했습니다. 동일한 생산 조건에서 셰일가스 유정 면적은 기존 천연가스의 약 10배, 시추정 수는 기존 천연가스의 100배 이상, 물 소비량은 약 10배에 달한다. 기존 천연가스의 그것. 셰일가스 개발 과정에서 발생하는 폐수에는 탄화수소, 중금속, 염분, 방사성 물질 등 100종 이상의 화학물질이 포함되어 있어 지하수 오염을 유발할 수 있습니다. 셰일가스에는 휘발성 유기화합물인 메탄이 포함되어 있어 누출되면 대기오염을 일으킬 수 있습니다. 또한 셰일가스를 추출하는 데 사용되는 수압파쇄 기술은 지질학적 손상을 일으킬 가능성이 있습니다.

미국 펜실베니아주 셰일가스 개발에 환경단체와 지역 주민들의 거센 반발이 제기됐다. 미국 뉴욕주와 델라웨어 분지에서는 지질학적 위험에 대한 우려로 이 지역의 셰일가스 프로젝트를 중단했습니다.

두 번째는 자원 문제이다. 중국 셰일 석유 및 가스 자원의 3/5 이상이 수자원이 부족한 지역에 위치하고 있으며 셰일 가스 추출은 물과 불가분의 관계에 있습니다. 기존 셰일가스 추출 공정에서는 수백만 리터의 물, 모래, 화학 물질을 셰일 유정에 주입하여 암석층을 깨뜨리고 셰일가스를 넘치게 만드는 작업이 포함됩니다. 중국의 셰일가스 매장량은 주로 쓰촨분지와 타림분지에 집중되어 있습니다. 이 두 지역의 물 공급은 매우 부족하고 석유 및 가스 생산은 큰 어려움에 직면해 있습니다. 설상가상으로 셰일 오일 및 가스 매장량이 많은 지역은 모두 인구 밀도가 높기 때문에 기업이 관개용수원을 점유하는 것 외에도 산업용수와 생활용수를 이용하려면 경쟁도 해야 합니다. 셰일 오일과 가스 자원을 잘못 처리하면 물 부족과 수질 오염이라는 이중 재앙을 초래할 수 있습니다.

중국 각지의 수자원 압박

다시 한번 광물권 중복 문제가 제기되고 있다. 셰일가스는 새로 추가된 독립 광물이기 때문에 관련 법규가 완벽하지 않은 동시에, 셰일가스는 깊게 매설되어 있어 동일한 공간적 내에서도 서로 다른 깊이에 서로 다른 광물권이 존재하기 쉽습니다. 광물권이 중복되는 빈도가 매우 높습니다. 현재 지정된 셰일가스 탐사 및 개발 블록의 대부분은 PetroChina와 Sinopec의 기존 석유 및 가스 권리와 중복됩니다. 민간 ​​기업, 특히 상대적으로 소규모 기업이 이러한 문제에 직면하면 이러한 중앙 기업과 협상하기가 어렵습니다. 협상, 대화.

그러면 천연가스는 기업의 셰일가스 개발 의욕에 영향을 미친다. 중국의 천연가스 가격 책정 메커니즘은 상대적으로 복잡합니다. 국가발전개혁위원회는 각 유전의 천연가스 유정 가격과 각 구간의 파이프라인 운송 가격을 책정하고, 각 성 및 시는 지역 소매 지침 가격을 책정합니다. 천연가스 가격은 엄격한 정책 통제를 받고 있으며, 천연가스 유정 가격은 수입 파이프라인 천연가스 및 LNG 가격보다 훨씬 낮습니다. 이로 인해 두 가지 문제가 발생했습니다. 첫째, 국내 기업의 천연가스 탐사에 대한 투자가 부족하고 개발이 느리다는 점, 둘째, 국제 수입 파이프라인 천연가스 및 LNG 가격이 높아 수입 손실이 크다는 것입니다. 현재 천연가스 가격 시범사업이 시작됐고 5개 주가 천연가스 가격 개혁에 참여했지만 대규모 개혁에는 오랜 시간이 걸릴 것으로 보인다.

마지막으로 경제적 위험이 있습니다. 셰일가스는 기존의 석유 및 가스와 비교하여 석유 암석에 자체 생성되고 자체 저장되는 석유 및 가스로 단위 부피당 자원 풍부도가 낮고 "가난한 광석"입니다. 따라서 셰일가스를 개발하려면 많은 수의 유정이 필요합니다. 미국은 셰일가스 시추 및 파쇄에 연간 1000억 달러 이상을 지출합니다. 더욱이 셰일가스 유정의 생산량이 급격히 감소하고 있어 지속가능한 투자가 매우 높다. 미국의 투자 자금은 수천 개의 석유 회사에 분산되어 있습니다. 그러나 우리나라에서 셰일가스를 개발하려면 길이 3,000m, 깊이 1,000m의 수평 유정 비용이 약 7천만 위안이고, 수직 우물 하나의 비용은 킬로미터당 천만 위안입니다. 깊이 100미터에도 100만 위안 이상의 투자가 필요하며 이는 엄청난 투자 금액입니다.

또한, 셰일가스 탐사권 획득을 위한 엄격한 조건은 “이번 입찰을 통해 양도된 탐사권은 3년 동안 유효하며, 연간 평균 탐사 투자액은 제곱킬로미터당 3만위안 이상이어야 한다”는 것이다. ." 이 기사는 이미 많은 중소기업을 뒤흔들었습니다.

결과적으로 셰일 채굴에 가장 활발한 그룹은 여러 주요 전력 그룹입니다. 그들은 추출된 천연가스를 사용하여 직접 전력을 생산하고 이를 그리드에 연결할 계획이지만 입찰을 통해 얻은 블록 자원이 무엇인지 말하기는 어렵습니다. 관련 채굴 경험도 부족합니다.

2014년 셰일가스 혁명으로 미국이 러시아를 대신해 세계 최대 천연가스 생산국이 되면서(셰일가스 비중이 25% 이상), 이는 에너지 시장의 근본적인 변화를 가져올 것으로 예상된다. 가격 책정 및 거래 모델: 15년 전에는 거의 존재하지 않았던 셰일 석유 및 가스 산업이 현재 미국에서 200만 개의 일자리를 창출했습니다.

이런 관점에서 셰일가스 개발과 활용을 에너지 혁명이라고 해도 과언이 아니다. 그러나 이 혁명의 봄바람이 중국에 닿기까지는 오랜 시간이 걸릴 것이다. 갈 길이 멀다.