대중과학 | 왜 중국은 미국처럼 대규모 셰일가스를 개발할 수 없나?
막대한 셰일가스 매장량은 모든 기업에 큰 파이를 만들어냈다. 셰일가스 개념은 주식시장에서 뜨거운 '투기꾼'이 됐다. 하지만 진정하고 생각해보면 비전통적인 석유 및 가스 자원 중 하나인 셰일가스는 새로운 것이 아닙니다. 그런데 왜 셰일가스 혁명은 지금까지 미국에서만 성공했을까요? 미국은 복제할 수 없는 어떤 고유한 이점을 갖고 있으며 어떤 경험을 공유할 수 있습니까? 정말 "신이시여 미국을 축복하소서"인가요?
세계에너지연구소(WRI)의 최근 조사에 따르면 중국의 셰일가스 매장량은 30조 입방미터가 넘으며 세계 1위이자 미국의 거의 2배에 달한다. 우리나라는 이렇게 풍부한 셰일가스 자원을 가지고 있는데 왜 미국처럼 대규모로 개발하지 못하는 걸까요?
세계 셰일가스 분지 분포도
지질적 조건이 복잡하고 지표 환경이 열악하다
미국은 지질학적 배경이 좋고 구조가 상대적으로 단순하다 셰일가스 매장지의 조건 페이지 미국에는 셰일암이 널리 분포되어 있으며, 지질구조가 완만하고, 해양지층이 주요 매장지로서 넓은 지역에 걸쳐 지속적으로 분포되어 있습니다. 저수지의 두께는 49~610m로 규모가 크고 개발 잠재력이 크다.
반면, 우리나라의 지질 조건은 훨씬 더 복잡합니다. 유기물이 풍부한 셰일은 대부분 오래된 지층이나 후기 대륙 및 해양-대륙 교대 지층에 분포합니다. 상대적으로 활발한 습곡 구조와 셰일 가스가 있습니다. 축적 패턴은 셰일 가스 축적 패턴이 미국보다 더 복잡하고 활용하기가 더 어렵다는 것을 의미합니다. 셰일의 전체 분포 면적은 일반적으로 20~300m 사이이며, 발전 가능성이 적습니다.
사천분지 쉬자허 형성 및 저수지 모델
미국의 셰일가스 저수지 표면은 주로 평야로 되어 있어 도로 건설, 교통, 시추, 채굴이 매우 편리하며, 및 장비 설치. 세계적으로 보아도 미국만큼 좋은 지질학적 조건을 갖춘 곳은 없습니다.
셰일가스 자원이 풍부한 우리나라 쓰촨성, 구이저우성, 충칭 지역은 인구가 밀집되어 있고, 지형이 높고, 지질 재해가 발생하기 쉬우며, 파쇄 유정 부지가 넓은 면적을 차지하고 있다면. 미래에 유정 위치가 개발될 경우 상대적으로 밀도가 높으며, 사람의 움직임으로 인해 산사태 등 지질재해가 쉽게 발생하여 운송, 장비설치, 시추에 많은 불편을 초래하고 있습니다.
매장 깊이가 깊고 파쇄를 위한 수원이 부족하다
미국의 셰일 저장소의 매설 깊이는 일반적으로 800~3,500m 정도이며, 저장소 깊이는 대부분 800~3500m 정도이다. 얕은.
중국 쓰촨성, 충칭, 서북부 지역의 셰일가스전은 대부분 산간지대에 분포해 있으며 깊이는 3000m로 일반적으로 시추 및 개발 비용이 훨씬 높다. 미국.
셰일가스는 일반적으로 수압파쇄를 통해 채굴되는데, 미국은 땅이 넓고 인구가 희박하며, 셰일가스전은 일반적으로 수자원이 풍부한 호수나 바다에 가깝습니다(평균적인 대규모 파쇄정은 평균 20,000~4,000위안의 물을 사용하여 셰일가스 개발을 위한 충분한 양의 깨끗한 천연수를 제공하고 있으며, 미국은 이제 수천 입방미터의 모래와 10만 입방미터의 대규모 생산 수준을 달성할 수 있었습니다. 단일 우물 파쇄를 위한 수천 입방미터의 액체"입니다.
미국 셰일가스 자원 분포도
중국의 셰일가스 광구는 대부분 건조하고 물이 부족한 지역에 위치해 있어 현지 셰일가스 개발에 심각한 제약을 받고 있다. 그리고 채광 경험이 부족하기 때문에 단일 우물 파쇄에는 "10,000입방미터의 액체"보다 더 많은 모래와 깨끗한 물이 필요하며 이는 의심할 여지없이 이미 취약한 중국의 생태 환경과 수자원 환경을 악화시키고 있습니다.
중국의 셰일가스 자원 분포도
핵심 기술이 미성숙하고 채굴 비용이 높다
20년 이상의 노력 끝에 미국은 셰일 가스 추출 기술의 진보되고 효과적인 세트에는 주로 수평 유정 시추 및 완성 기술, 파쇄 기술(다단계 파쇄 기술, 맑은 물 파쇄 기술 및 반복 파쇄 기술 포함), 시추 중 벌목, 지구 조향 시추, 미세 지진 모니터링이 포함됩니다. , 등. 특정 시장 및 정책 조건 하에서 이러한 첨단 기술의 대규모 홍보 및 적용은 셰일가스 개발의 영역과 깊이를 크게 확대했습니다.
중국에서는 국내 기업들이 이미 수평 유정 시추, 수평 유정 파쇄 등 특정 기초 기술을 보유하고 있음에도 불구하고 아직 국내 셰일가스 추출에 적용 가능한 기술을 개발하지 못해 아직 탐색 단계에 있다. 단계.
수평 유정 및 수압파쇄 기술의 개략도
위에서 언급한 성숙한 기술 시스템의 지원으로 미국은 단일 기술로 대규모 셰일가스 생산을 실현할 수 있습니다. 뭐 30만원 정도 들죠.
우리나라는 외국 기술을 도입해야 하고, 깊은 우물의 비용, 기반 시설 건설, 토지 취득 등의 비용이 필요하기 때문에 우물 하나에 약 7천만 위안이 필요합니다.
파이프라인 네트워크 시스템은 미개발 상태입니다.
미국 천연가스 파이프라인 네트워크는 수집, 송배전이 통합된 시스템으로 현재 490,000km에 달하는 간선 파이프라인 네트워크가 구축되어 있습니다. , 미국 내 48개국에 서비스를 제공할 수 있습니다. 천연가스는 주의 거의 모든 지역에서 운송되거나 수출됩니다. 가스는 셰일 가스 유정에서 추출된 후 약 2km를 운송하여 가스 파이프라인 네트워크에 들어갈 수 있습니다.
미국 천연가스 파이프라인 분포도
우리나라는 천연가스 파이프라인 네트워크가 충분히 개발되지 않아 생산된 천연가스를 적시에 상품으로 전환하기가 어렵습니다. 현재 미국의 1/8에 해당하는 장거리 천연가스 파이프라인이 6만km 이상 건설됐다. 취약한 인프라도 셰일가스 개발을 제한하는 중요한 요인이다.
중국의 천연가스 파이프라인 분포도
탐사개발은 초기 단계이고 보조금도 부족하다
셰일가스는 1825년 미국에서 발견되었으며, 지난 20년 동안 기술적 혁신이 이루어졌으며 현재는 탐사 개발의 후기 단계에 있으며 풍부한 기초 연구 성과와 탐사 개발이 전국적으로 진행되고 있습니다.
우리나라의 셰일가스 개발은 아직 초기 단계이고, 대부분의 저수지에 대한 상세한 회수 가능 매장량과 지질학적 데이터가 아직 불분명해 대규모 채굴이 불가능하다.
1980년대부터 미국 정부는 대체에너지 개발을 장려하고 천연가스 추출세를 대폭 인하하며 천연가스 기업이 수평적 우물을 적극적으로 수행하도록 장려하기 위해 일련의 세금 인센티브나 보조금 정책을 시행해 왔다. 시추 및 다단계 시추 형성 수압 파쇄 공정과 같은 기술 혁신. 이러한 일련의 정책 지원 조치에 힘입어 셰일가스 탐사 및 개발은 놀라운 성과를 거두었습니다.
우리나라의 보조금 기준은 2012년부터 0.4위안/입방미터였으며, 광물자원 보상금, 탐사권, 광업권 로열티 면제 등 일련의 우대 정책을 도입해 왔다. 그러나 미국의 지원은 분명히 충분하지 않습니다.
광물권 관리 체계가 불분명하다
미국에서는 토지를 사고팔고 임대할 수 있다는 것은 토지에 대한 에너지 채굴권을 소유한다는 것을 의미한다. 토지의 규모에 따라 다양한 자본이 투자할 수 있습니다. 대규모 탐사 작업을 짧은 시간 내에 완료할 수 있습니다.
중국은 광물권을 취득한 후 지방정부로부터 토지사용권도 취득하는 '광업권 독트린'이다. 우리나라 광산산업의 질서는 이상적이지 못하며, 광물권 분쟁이 많고 조정이 어려워 셰일가스 개발에도 걸림돌이 되고 있습니다.
규제체계는 여전히 개선이 필요하다
셰일가스 개발은 수질오염, 대기오염 등을 동반하게 된다. 미국은 셰일가스에 대한 감독권을 연방정부로 나누어 관리하고 있다. 그리고 주 정부. 각 주는 주 내 생산 감독 및 환경 감독을 담당하며, 자원 보존 및 회수법, 청정수법 등 셰일가스 개발을 위한 환경 감독법을 제정했습니다.
현 단계에서 우리나라의 셰일가스 개발을 위한 환경 감독 시스템은 아직 확립되지 않았으며, 특히 지하수 자원 및 파쇄 유체 오염의 예방 및 통제, 역류수 재활용 및 지질 재해. 메커니즘이 누락되었습니다. 동시에, 중국의 기존 석유 및 가스 관리 시스템은 셰일가스의 급속한 발전으로 인해 발생할 수 있는 환경 문제를 해결하기에 충분하지 않습니다.