Oil & Gas 01-01-04 포유구조(entrapment)

4) 포유구조(entrapment)

 

이솝우화 중에 두루미와 여우의 이야기가 있습니다.

 

어느 날 여우가 두루미를 집으로 초대합니다. 여우는 두루미를 식탁으로 안내했습니다. 식탁에는 납작한 접시에 맛있는 스프가 담겨 있었죠.

 

"두루미야, 맛있게 먹어!"

 

그리고 여우는 혓바닥으로 맛있게 국을 핥아 먹었습니다. 하지만, 부리가 뽀족한 두루미는 한 입도 먹지 못한 채, 고소한 냄새만 맡아야 했습니다.

 

"이렇게 맛있는 걸 왜 안 먹어? 속이 안좋으면 내가 대신 먹을게."

 

말을 마친 여우는 두루미의 스프까지 모두 먹어 버렸죠. 두루미는 화가 난채 고픈 배를 쥐고 집으로 돌아갈 수 밖에 없었습니다.

 

두루미라고 가만히 있지는 않았죠. 두루미는 저번 초대에 대한 답례로 여우를 초대합니다.

 

"어서와, 여우야!"

 

식탁 위에는 목이 긴 호리병이 놓여있었습니다. 맛있는 스프가 담겨있었습니다. 뭉툭한 주둥이가 들어가지 않는 여우는 병을 들어 마시고 싶지만, 병이 식탁에 붙어 있어서 들을 수 없었습니다. 결국 이번에는 여우가 맛있게 먹는 두루미를 바라보고 있을 수 밖에 없었습니다.

 

왜 갑자기 전혀 상관없어 보이는 이솝우화를 이야기 하나 싶을 겁니다. 앞의 두루미와 여우의 예에서 스프가 어디에 담겨있냐가 중요하 듯이, 석유 역시 어디에 어떻게 담기냐가 중요해 집니다.

 

같은 양이어도 얇고 넓게 퍼져있을 수도 있고, 깊고 집중해 모여있을수도 있습니다. 아니면 모래 바닥에 쏟아진 스프처럼 물리적으로 존재는 하겠지만 아예 회수가 불가능할 수도 있습니다.

 

이처럼 석유는 생성되었지만 담길 그릇 자체가 없는지, 담기긴 하는데 어떻게 담겨 있을지 알려주는 것이 포유구조입니다. 다만, 석유는 위로 올라가도록 힘을 받고 있기 때문에 그런 구조들은 보통은 오목한 것이 아니라 바가지를 거꾸로 돌려놓은 것처럼 볼록한 모양을 띄게 됩니다.

 

포유구조는 크게 생성원인에 따라 구조트랩(structural traps)과 층위트랩(stratigraphic traps)으로 나뉩니다.

 

구조적 포유구조라고도 하는 구조트랩(structural traps)은 구조적 변형, 즉 강한 압력이나 기타 지질학적 과정(geological processes)에 의해 저류암(reservoir rock)이 변형되거나 단절되어 생겨난 구조입니다. 쌓이고 나서 외부의 힘에 의해 모습이 바뀌면서 모일 수 있는 구조가 생겼다고 보면 됩니다.

 

어떤 이유로 생겼느냐에 따라 구조트랩도 배사(背斜, anticline), 단층(fault), 돔(dome) 등으로 나뉩니다.

 

외부 압력에 의해 암석이 휘어지게 되었을 때 이러한 지질구조를 습곡(褶曲, fold)이라고 하고, 볼록하게 올라간 부분을 배사(背斜, anticline)라고 합니다. 그리고 이런 모양으로 생긴 포유구조가 배사트랩[背斜構造]입니다. 전통적(conventional) 방법에 의한 세계 유전의 90% 이상이 이런 배사 트랩에서 발견되고 있다고 하니 유전탐사에서 중요한 구조입니다.

 

 

전통적 방법이라고 한 이유는 나중에 언급하겠지만, 얼마 전부터 이슈가 되고 있는 Shale Oil∙Gas와 같은 비전통적인 방법은 또 다른 접근을 해야 하기 때문입니다.

 

또 다른 구조트랩은 단층트랩입니다. 외부의 힘에 의해 지각이 휘는게 아니라 끊어졌을 때 이를 단층(斷層, fault)이라고 합니다. 이런 단층 작용에 의해 저류층 지층이 절단되면서 흐름이 막히게 되면 저장될 공간이 생기게 되는데 이런 구조가 단층트랩입니다.

 

 

지층학적 포유구조라고도 하는 층위 트랩(stratigraphic traps)은 외부 압력에 의해 변형이 된 것이 아니라 강 하구(river channel), 沙洲(reef) 등과 같이 퇴적 및 침식에 의해 생겨난 구조입니다. 주위 지층의 퇴적기간 내에 암염전이 간헐적으로 상승하면 생길 수 있는 구조입니다.

 

층위트랩은 일반적으로 구조 트랩보다 층위 트랩이 발견하기 어렵다고 합니다. 층위 트랩도 정층위(正層位) 트랩, 준층위(準層位) 트랩 등 몇가지 종류로 나뉜다고 합니다.

 

그 외에 구조트랩과 층위트랩이 복합적으로 이루어진 혼합구조(combinational traps)도 있고, 앞에서 말한 것보다 더 많은 구조들이 있지만, 지질학자가 되려거나 탐사 사업을 하려는 것이 아니라면, 투자자 입장에서는 그 모든 걸 알 필요도 없고 배사트랩과 단층트랩 용어 정도만 알면 되지 않을까 생각됩니다.