한일공동개발구역(JDZ) 내 석유부존 가망성 및 향후 개발 방향

Abstract

남해에서 과거에 화산암 및 화산 분출암 등에 기인된 강한 탄성파 진폭을 탄화수소 지시자인 진폭 이상으로 해석하여 시추를 수행하였다. 또한, 퇴적층 두께가 얇고 석유를 부존할 만한 집적구조가 존재하지 않는 고기반암 지역을 시추했다. 주 시추 대상이었던 후기 마이오세의 역전 배사구조에 대해 서도 구조 형성시기와 탄화수소 생성시기와의 상호관계에 대한 연구가 미비하였다. 따라서 기존 시추공보다 분지 중심부 쪽, 즉 지구나 반지구 구조의 심부에 위치한 에오세층 및 올리고세층을 중심으로 양호한 근원암층의 존재 여부 확인, 탄화수소 형성시기 및 구조형성 시기의 비교, 생성된 탄화수소의 이동가능 경로 등을 밝혀야 할 것이다. 한국석유공사 및 중국석유회사에 따르면 동중국해에 위치한 한일 대륙붕 공동개발구역(JDZ, Joint Development Zone) 내 마라분지 주변에는 약 1억 6천만 배럴의 석유 및 850억 m3의 가스가 매장되어 있으리라 추정된다. 중국석유회사에 따르면 지후분지(Xihu Basin)는 에오세에 형성된 핑후층과 올리고세에 퇴적된 화강층이 주된 저류층이다. 저류층은 조류의 영향을 받은 해안평원 및 연안환경에서 퇴적된 하천 퇴적물이며, 근원암은 핑후층으로서 석유와 가스를 배태하고 있다. 지후분지는 역전의 지구조 활동 이후에 침강작용을 받아 석유생성에 필요한 조건을 생성하였다. 따라서 북동 방향으로 연속적이고 유사성을 보이고 있는 JDZ 내 제2소구도 지구조적인 측면을 고려하면 석유 생성 및 저장에 필요한 조건을 갖췄다고 볼 수 있다. 주변 해역의 시추 결과에 따르면 JDZ 해양분지는 후기 마이오세에 일어난 역전의 지구조 활동에 의해 대규모 저류층이 형성되었을 가능성이 높다. 에오세 퇴적층까지 뚫지는 못했으나, 분지 경계에 에오세 저류층을 형성할 가망성이 크다. 경제성 있는 석유나 가스층을 발견하지 못한 이유는 저류층의 저류 시기 문제이며, 이는 저류층 형성과 충진 시기가 차이가 있음을 의미한다. 에오세 퇴적층은 지구 내에 두꺼운 퇴적층을 형성하고 있어 초기 단층에 의해 형성된 구조 트랩, 경사진 불연속면 하부 퇴적층의 배사구조, 기반암 상부의 윗걸침 및 침식 트랩, 강한 진폭 이상 등이 주 시추 대상이다. 서쪽 분지에서는 천부에서 탄성파 진폭이상이 관찰되는데, 이는 심부에서 생성된 탄화수소가 단층을 따라서 이동해 온 것일 수도 있으므로 탄성파 진폭 이상대의 분포 범위와 양상, 하부 지층 구조와의 관계 등을 규명해야 한다. 제주분지 및 JDZ의 여러 시추공 최하부의 에오세 근원암에서 탄화수소가 생성되어, 매몰 심도가 깊은 분지 중심부에서 배출되어 석유와 가스 징후가 확인되었음으로 추가 정밀탐사가 필요하다. 탄화수소는 주로 분지 내에 발달한 단층 및 지층 경계를 통해 상부 지층으로 이동할 가망성이 큼으로 집적구조의 인지 능력을 향상시켜야 한다. 국지적으로도 탄화수소 생성 및 이동이 가능할 것으로 판단되는 구조의 발달을 규명하여 잠재성 평가가 필요하다. 시대별 3D 분지 구조도를 제작하여 오래된 근원암 및 저류층 존재, 근원암 양에 따른 집적체 규모 및 이동경로 등의 확인으로 향후 탄화수소 자원을 효율적으로 개발해야 할 것이다.