포항 분지 제3기층 시추코아 유기물의 석유 지화학적 특성

이영주,곽영훈,윤혜수,정태진,오재호,김학주,강무희,Lee Youngjoo,Kwak Young Hoon,Yun Hye Su,Cheong Tae Jin,Oh Jae Ho,Kim Hagju,Kang Moohee 한국석유지질학회 1997 한국석유지질학회지 Vol.5 No.1

포항 분지 신제3기 연일층군 퇴적물내 유기물의 석유 지화학적 특성연구를 위하여 시추공 B, E, F, H에서 이암 시추 시료를 채취하여 유기탄소 분석, Rock-Eval 열분석을 실시하였다. 또한 각 시추공의 선별된 시료에 대해서 케로젠을 분리하고 비투멘을 추출하여 광학 현미경 관찰, 적외선 분광 분석, 생물표기화합물 분석을 실시하였다 시추공 시료의 유기탄소 함량은 $0.55{\~}3.74{\%}$로 석유 근원암의 조건을 갖추었고 석유 생성 잠재력을 나타내는 S1+S2 값은 H공을 제외한 거의 모든 시료에서 각각 2mgHC/gRock 이상을 나타내어 시추공 시료의 유기물 함량 및 유기물의 석유 생성 잠재력은 대체로 양호한 것으로 나타났다. Rock-Eval 열분석, 적외선 분광 분석 및 케로젠의 현미경 관찰을 통해서 살펴본 B, E, F 시추시료의 유기물은 타이프 II에 비교되었고 H공의 시료는 육성 기원 유기물이 우세해서 타이프 III에 비교되었다 H공 시료의 유기물이 다른 시추공 시료의 그것에 비해 석유 생성 잠재력이 상대적으로 낮은데 이는 분지의 가장자리에 위치하여 육성 유기물의 함량이 상대적으로 많은데 기인하는 것으로 해석된다. 연일층군 유기물의 열 성숙도는 미성숙 단계이고 시추 심도에 따른 뚜렷한 열적 진화 양상을 나타내지 않았다. 석유 지화학적 분석 자료를 종합하면 포항 분지 연일층군은 유기탄소의 함량 및 석유 생성 잠재력은 양호하지만 열적으로 미성숙 상태라서 아직 석유 생성 단계에 이르지 못하였는데 이는 주로 퇴적층의 매몰 심도가 얕은 것에 기인하는 것으로 판단된다. 케로젠의 현미경 관찰 결과와 생물표기화합물 분석에 의하면 연일층군 유기물은 주로 해양기원 유기물로 구성되어 있으나 육상 기원 유기물도 상당히 포함되어 있었으며, 프리스테인/파이테인의 비율을 고려 할 때 환원 환경하에서 퇴적된 것으로 보인다. 이런 퇴적 환경 및 유기물 특징을 고려했을 때 포항 분지는 육지에서 가까운 바다로 주변 육상 기원 유기물의 유입이 용이했던 것으로 여겨진다. 시추공 분석 시료의 최하부 구간에는 육상 기원 유기물이 우세한데 이는 포항 분지 초기의 육성 퇴적 환경의 영향에 의한 것으로 해석된다. Core samples from the B, E, F, H wells in the Tertiary Pohang Basin were analysed for total organic carbon (TOC) content and subject to Rock-Eval pyrolysis in order to assess petroleum geochemical characteristics of organic matter. Following geochemical screening, we selected samples from each well for the study of bitumen and kerogens such as optical observation, infra-red spectroscopy and biomarker analyses. Sediments of the Tertiary Yonil Group contain total organic carbon ranging from $0.55{\%} to 3.74{\%}$ with S1+S2 values higher than 2mgHC/g Rock in B, E and F wells, which indicates fair hydrocarbon generation potential. Most organic matter in the B, E, F wells is compared to type II based on the Rock-Eval pyrolysis, infra-red spectroscopy and optical observation. However, organic matter in the H well is compared to type III because the well is located at the margin of the basin where the preservation of terrestrial material is dominant. Geochemical analyses show that organic matter in the Yonil Group is thermally immature although thermal maturity slightly increases with depth. Maturity levels of the extracted kerogens are similar to those of bulk samples ($Tmax<435^{\circ}C$. Petroleum geochemical charateristics of the sediments in the Tertairy Yonil Group is fair in terms of the organic richness and hydrocarbon genetic potential, but organic matter is thermally immature due to the shallow burial depth. Optical observation of the kerogens and biomarker analysis show that organic matter in the Yonil Group is both marine and terrestrial origin, although it was deposited in marine environment. Pristane/phytane ratio suggests rather anoxic depositional environment. Transitional characteristics of organic matter indicate that the marine Yonil Group was deposited near the terrestrial environments. Input of terrestrial organic matter is more prevalent in the samples recovered from the lowermost horizon in the wells due to the terrestrial environment at the time of basin formation.

황해 및 인접 지역 퇴적분지들의 구조적 진화에 따른 층서

유인창,김부용,곽원준,김기현,박세진,Ryo In Chang,Kim Boo Yang,Kwak won Jun,Kim Gi Hyoun,Park Se Jin 한국석유지질학회 2002 한국석유지질학회지 Vol.8 No.1

A comparison study for understanding a stratigraphic response to tectonic evolution of sedimentary basins in the Yellow Sea and adjacent areas was carried out by using an integrated stratigraphic technology. As an interim result, we propose a stratigraphic framework that allows temporal and spatial correlation of the sedimentary successions in the basins. This stratigraphic framework will use as a new stratigraphic paradigm for hydrocarbon exploration in the Yellow Sea and adjacent areas. Integrated stratigraphic analysis in conjunction with sequence-keyed biostratigraphy allows us to define nine stratigraphic units in the basins: Cambro-Ordovician, Carboniferous-Triassic, early to middle Jurassic, late Jurassic-early Cretaceous, late Cretaceous, Paleocene-Eocene, Oligocene, early Miocene, and middle Miocene-Pliocene. They are tectono-stratigraphic units that provide time-sliced information on basin-forming tectonics, sedimentation, and basin-modifying tectonics of sedimentary basins in the Yellow Sea and adjacent area. In the Paleozoic, the South Yellow Sea basin was initiated as a marginal sag basin in the northern margin of the South China Block. Siliciclastic and carbonate sediments were deposited in the basin, showing cyclic fashions due to relative sea-level fluctuations. During the Devonian, however, the basin was once uplifted and deformed due to the Caledonian Orogeny, which resulted in an unconformity between the Cambro-Ordovician and the Carboniferous-Triassic units. The second orogenic event, Indosinian Orogeny, occurred in the late Permian-late Triassic, when the North China block began to collide with the South China block. Collision of the North and South China blocks produced the Qinling-Dabie-Sulu-Imjin foldbelts and led to the uplift and deformation of the Paleozoic strata. Subsequent rapid subsidence of the foreland parallel to the foldbelts formed the Bohai and the West Korean Bay basins where infilled with the early to middle Jurassic molasse sediments. Also Piggyback basins locally developed along the thrust. The later intensive Yanshanian (first) Orogeny modified these foreland and Piggyback basins in the late Jurassic. The South Yellow Sea basin, however, was likely to be a continental interior sag basin during the early to middle Jurassic. The early to middle Jurassic unit in the South Yellow Sea basin is characterized by fluvial to lacustrine sandstone and shale with a thick basal quartz conglomerate that contains well-sorted and well-rounded gravels. Meanwhile, the Tan-Lu fault system underwent a sinistrai strike-slip wrench movement in the late Triassic and continued into the Jurassic and Cretaceous until the early Tertiary. In the late Jurassic, development of second- or third-order wrench faults along the Tan-Lu fault system probably initiated a series of small-scale strike-slip extensional basins. Continued sinistral movement of the Tan-Lu fault until the late Eocene caused a megashear in the South Yellow Sea basin, forming a large-scale pull-apart basin. However, the Bohai basin was uplifted and severely modified during this period. h pronounced Yanshanian Orogeny (second and third) was marked by the unconformity between the early Cretaceous and late Eocene in the Bohai basin. In the late Eocene, the Indian Plate began to collide with the Eurasian Plate, forming a megasuture zone. This orogenic event, namely the Himalayan Orogeny, was probably responsible for the change of motion of the Tan-Lu fault system from left-lateral to right-lateral. The right-lateral strike-slip movement of the Tan-Lu fault caused the tectonic inversion of the South Yellow Sea basin and the pull-apart opening of the Bohai basin. Thus, the Oligocene was the main period of sedimentation in the Bohai basin as well as severe tectonic modification of the South Yellow Sea basin. After the Oligocene, the Yellow Sea and Bohai basins have maintained thermal subsidence up to the present with short periods of marine transgressions 황해 및 인접 지역에 위치하는 퇴적 분지들의 구조적 진화에 따른 층서를 이해하기 위한 비교 연구가 통합층서기술을 이용하여 수행되었다. 본 연구의 잠정적 결과로 우리는 각 분지별 퇴적층들의 시$\cdot$공간상의 대비가 가능한 층서틀을 제안한다. 본 연구의 결과로 제안된 층서틀은 향후 황해 및 인접 지역의 석유자원 탐사를 위한 새로운 층서적 사고의 틀로 사용될 수 있을 것이다. 생층서 자료와 결합시켜 수행한 통합층서해석 결과, 캠브로-오오도비스기, 석탄기-트라이아스기, 쥬라기 초기-중기, 쥬라기 말기-백악기 초기, 백악기 후기, 팔레오세-에오세, 올리고세, 마이오세 초기, 마이오세 중기-플라이오세 퇴적층 등 9개의 단위층들이 인지된다. 본 연구를 통해 인지된 9개 단위층들은 구조층서단위로 황해 및 인접 지역 퇴적 분지들의 퇴적 작용 및 분지 형성과 변형에 관련된 구조운동 등에 관한 정보를 제공해 준다 남황해 분지는 고생대 동안 남중국 지괴의 북쪽 연변부에 발달하는 대륙 연변부 분지로 시작되었다 쇄설성 및 탄산염 퇴적물들이 상대적 해수면의 변동에 따라 윤회성을 보이면서 분지 내에 퇴적되었다. 그러나, 데본기 동안의 칼레도니안 조산운동에 의해 분지는 융기되어 침식을 받았으며, 결과로 캠브로-오오도비스기 단위층과 석탄기-트라이아스기 단위층 사이에 부정합이 형성되었다. 북중국 지괴와 남중국 지괴가 충돌될 때인 페름기 말기로부터 트라이아스기 말기 사이에 인도시니안 조산운동이 일어났다. 북중국 지괴와 남중국 지괴의 충돌에 따라 친링-다비-수루-임진강 습곡대가 형성되었으며, 고생대 퇴적층들은 융기된 후 변형을 받게 되었다. 이 후 습곡대에 평행한 대륙전사면이 빠르게 침강하면서 발해 분지 및 서한만 분지와 같은 대륙전사면 분지가 형성되어 쥬라기 초기-중기의 후조산성 퇴적물들이 분지를 충진시켰으며, 지역적으로 피기백 형태의 소규모 분지들이 저각의 역단층을 따라 발달하게 되었다. 이들 대륙전사면 분지나 피기백 형태의 분지들은 쥬라기 말기 동안에 일어나는 앤샤니안 조산운동 (일차)에 의해 변형된다. 그러나, 남황해 분지는 쥬라기 초기 및 중기 동안에 대륙내 침강 분지였던 것으로 보인다. 남황해 분지의 쥬라기 초기 및 중기 단위층은 분급도와 원마도가 양호한 규암역을 포함하는 두꺼운 기저 역암층과 함께 하성 및 호성 환경 하에서 퇴적된 사암 및 셰일들로 구성되어 있다. 한편, 탄루 단층대는 트라이아스기 말기로부터 좌수향의 운동을 시작하였으며, 쥬라기와 백악기를 거쳐 제삼기 초까지 계속되었다. 쥬라기 말기에 들어와 탄루 탄층대를 따라 이차 및 삼차 순위의 주향이동 단층들이 발달되면서 소규모 열개 분지들이 형성되기 시작하였다. 에오세말까지 지속된 탄루 단층의 이동에 의해 남황해 분지는 대규모의 횡압력을 받게되어 소규모 열개 분지들은 인리형 분지로 확장되었다. 그러나 쥬라기 말기와 에오세 말기까지 발해 분지는 융기되어 심한 변형을 받게되었다. 발해 분지의 백악기 초기 이후 에오세 말기까지의 부정합이 앤샤니안 조산운동 (이차 및 삼차)에 의해 형성된 것으로 해석된다. 한편 에오세 말에 이르러 인도판과 유라시아판의 충돌에 의한 히말라얀 조산운동의 영향으로 탄루 단층의 이동방향이 좌수향에서 우수향으로 변환되기 시작하면서 남황해 분지는 구조역전의 현상이 일어났으며, 동시

생흔학의 중요성 및 활용

김종관,전승수,백영숙,장은경,신선자,Kim, Jong-Kwan,Chun, Seung-Soo,Baek, Young-Sook,Chang, Eun-Kyong,Shin, Sun-Ja 한국석유지질학회 2006 한국석유지질학회지 Vol.12 No.1

Ichnology is the study of traces made by various organisms, which includes classification and description of traces, and interpretation of sedimentary process, behavior of organism and depositional environment based on traces and organism behavior. Ichnofacies, which is defined as the association of several traces related together with substrate characteristics and sedimentary processes, is closely related to depositional environment. Ichnology has been applied to sedimentology (to understand physical characteristics of depositional environment, sedimentation pattern and event bed), sequence stratigraphy (to recognize sequence boundaries and biostratigraphic discontinuities such as MFS, TSE and RSE), oil exploration (providing of many information without big cost) and palaeocology. Preliminary ichnological study on the Ganghwa intertidal flat shows that dominant ichofacies are changing with season and location, suggesting that their seasonal variation would be a good indicator to understand the seasonal change of sedimentary processes, the small- scale change of sedimentary environment and the preservation potential of such units. Ichnology on intertidal flat in western coast of Korea has a great potential to apply its results to petroleum geology as well as sedimentology. 생흔학이란 암석내의 생물들에 의해 만들어진 흔적에 대해 연구하는 학문으로 그들에 대한 설명, 분류 및 해석하는 것을 포함한다. 생흔의 형태, 생물의 행동 및 기질의 특성을 바탕으로 정리된 생흔구조의 조합인 생흔상은 정밀한 퇴적작용과 퇴적환경을 해석하는데 중요한 자료를 제시한다. 생흔학 연구는 퇴적학, 층서학, 석유탐사, 고생물학과 고생태학 등과 같은 퇴적환경학의 전반적인 분야를 연구하는데 다양하게 활용되어져 왔다. 퇴적학 분야에서는 퇴적환경의 물리적인 특성 이해, 퇴적양상에 대한 이해 및 사건층의 인지 등에 직접적인 증거가 될 수 있다. 층서학에서는 순차층서학에서 중요하게 다루어지는 주요 경계면의 인지 및 생층서학적 불연속면의 경계등을 인지하는데 활용된다. 또한 적은 양의 자료로 퇴적환경을 해석하는데에 중요한 정보를 제공함으로서 석유탐사분야에서 비용을 절감하는데 많은 도움이 된다. 이 외에도 화석학적 자료로 사용이 가능하며, 퇴적환경의 고생태를 복원하는 데도 중요한 자료로 활용될 수 있다. 강화도 조간대에서 시범적으로 적용된 생흔상 변화는 조간대의 위치에 따라 상이한 계절변화가 관찰되었다. 생흔상의 조간대의 위치에 따라 상이한 계절변화는 고기퇴적층에서의 계절적 특성, 정밀 퇴적환경, 보존잠재성 등을 파악할 수 있는 좋은 자료가 될 수 있을 것이다. 현생 연안환경에 해당되는 한반도 서해안 조간대에서의 생흔에 대한 연구결과는 퇴적학은 물론 석유지질학에의 활용 가능성이 높은 것으로 판단된다.

경기만 석모수도 수로제방 조간대층에 발달하는 경사이질암상층리의 퇴적학적 연구 - 오일샌드 탐사 적용가능성

최경식,전승수,김성필,박세진,Choi, Kyung-Sik,Dalrymple, R.W.,Chun, Seung-Soo,Kim, Sung-Pil,Park, Se-Jin 한국석유지질학회 2005 한국석유지질학회지 Vol.11 No.1

경기만 북부 석모수도 수로제방에 40 m 두께의 조수로 포인트바(tidal point bar) 퇴적층이 발달하고 있다. 수로 제방은 위로 볼록한 형태를 가지고 있으며 간헐적으로 간조선 근방에서 파랑기원의 침식면이 나타난다. 경사이질암상층리는 최대 25 m 두께로 발달하며 수로 방향으로 경사도는 14도에 달한다. 경사이질암상층리의 하부에는 밀물방향성을 갖는 사층리층이 발달한다. 석모수도는 썰물우세 수로이지만 밀물 방향성의 사층리가 우세하게 발달하는데 이것은 조수로의 전형적인 특성인 창조류와 낙조류리 상호 회피성에 기인한다. 경사이질암상층리는 세립사와 점토의 교호층리로 구성되며 상향 세립화의 경향성을 보인다. 석모수도의 거대한 크기와 한강으로부터의 멀리 떨어진 위치, 강한 조류의 영향으로 인해 퇴적층 내에는 한강의 계절적인 유량변동이 기록되지 않는다. An occurrence of inclined heterolithic stratification (IHS) is described from a tidal point bar in a 40-m-deep distributary of the macrotidai, Han River delta, Korea. The channel bank demonstrates a convex-upward profile with intermittent presence or wave-formed scarps and terraces near the low-water level. The vertical succession of IHS is approximately 25 m thick and dips into the channel with angles reaching up to $14^{\circ}C$. The IHS overlies 15 m of trough cross-bedded sand deposited in the channel bottom. Even though the channel as a whole is ebb dominated, the preserved cross bedding is predominantly flood directed because the mutually evasive nature of the ebb and flood currents causes the point bar surface to be flood dominated. The IHS itself consists of inter-stratified fine sand, sandy silt, and silt with an fining-upward textural trend. Seasonal discharge variations of the Han River are not obvious in the deposits, because tile large size, distal location, and energetic tidal environment of the studied channel reduces the impart of river-stage fluctuations.

천연가스로부터 합성유 제조 기술, GTL(Gas To Liquids)

배지한,이원수,이흥연,김용헌,Bae, Ji-Han,Lee, Won-Su,Lee, Heoung-Yeoun,Kim, Yong-Heon 한국석유지질학회 2008 한국석유지질학회지 Vol.14 No.1

천연가스로부터 청정연료인 합성유를 제조하는 GTL기술은 1920년대 군수의 목적으로 독일의 Fisher와 Tropsch에 의해서 석탄으로부터 합성유를 제조하는 기술의 필요에 의해 처음으로 개발되었다. 이후, 1960년대 인종차별로 인한 정치적 고립으로 석유수급이 어려웠던 남아프리카공화국의 수송용 연료의 필요에 의해 Sasol사에서 본격적으로 FT(Fisher-Tropsch) 합성기술을 상용화하기 시작했다. 최근까지도 저렴한 석유자원으로 인해 GTL기술이 원유 정제기술로부터 얻어지는 석유제품에 비해 경제성을 확보하지 못하여 본격적인 상업화가 지연되어 왔으나, 에너지 자원의 수급 및 기타 경제적, 환경적 변화로 인해 GTL사업에 대한 관심이 고조되고 있으며 보유 석유자원이 한계에 다다라 상대적으로 풍부한 천연가스의 석유화를 목표로 하고 있는 카타르를 중심으로 GTL플랜트 건설이 추진되고 있다. 천연가스를 원료로 석유제품(디젤 및 나프타, 윤활기유 등)을 만드는 GTL기술은 크게 3가지 공정으로 구분되는데, 천연가스에서 수소와 일산화탄소를 제조하는 합성가스 제조공정(Synthesis Gas Generation), 합성가스를 FT합성반응에 의해 고분자 선형탄화수소로 전환시키는 FT합성공정(FT Synthesis)과 FT합성유로부터 석유제품을 만드는 개질공정(Product Upgrading)으로 구성된다. 생산된 제품은 유황 및 질소화합물 등을 적게 함유하고 있고, 정유플랜트 연료보다 방향족성분이 적어, 연소 시 인체에 해로운 물질을 적게 생산하는 청정연료이며, 천연가스를 저온 액화하는 LNG사업에 비하여 운송이 용이하고 안정성이 높다는 장점을 가지고 있다. The GTL(Gas to Liquids) technology, manufacturing synthesized oil from natural gas, had been developed about 1920 for the military purpose by Fischer and Tropsch, German scientists. And 1960, Sasol company had started commercializing the FT(Fischer-Tropsch) synthesis technology, for the transport fuel in South Africa. Until a recent date, the commercialization of GTL technology had been delayed by low oil price. But concern about depletion of petroleum resources, and development in synthesizing technology lead to spotlight on the GTL businesses. Especially, Qatar, which has rich natural gas fields, aims at utilizing natural gas like conventional oil resources. Therefore, around this nation, GTL plants construction has been promoted. There are mainly 3 processes to make GTL products(Diesel, Naphtha, lube oil, etc) from natural gas. The first is synthesis gas generation unit reforming hydrogen and carbomonoxide from natural gas. The second is FT synthesis unit converting synthesized gas to polymeric chain-hydrocarbon. The third is product upgrading unit making oil products from the FT synthesized oil. There are quite a little sulfur, nitrogen, and aromatic compounds in GTL products. GTL product has environmental premium in discharging less harmful particles than refinery oil products from crude to the human body. In short, the GTL is a clean technology, easier transportation mean, and has higher stability comparing to LNG works.

메탄 하이드레이트의 생산 기술 현황과 환경에 미치는 영향

장승룡,Chang Seung yong 한국석유지질학회 1999 한국석유지질학회지 Vol.7 No.1

메탄 하이드레이트는 메탄가스를 포함하고 있는 얼음 같은 고체 상태 물질이며 물분자들이 가스 분자들을 둘러싸고 있는 clathrate 혼합물이다. 낮은 온도와 높은 압력의 환경에서 탄화수소 가스는 하이드레이트를 형성하며 이러한 형성 조건으로 인하여 극지방의 육성 퇴적층과 약 300 m 이상 수심이 깊은 해저 퇴적층 내에서 발견된다. 메탄 하이드레이트의 매장량은 정확히 예측하기는 어려우나 그 양은 엄청날 것으로 예상되며, 이와 같은 이유로 향후 천연가스 공급원으로서 주된 역할을 할 것으로 기대하고 있다. 그러나 그 생산 기술은 아직도 취약하며, 또한 메탄 하이드레이트의 해리에 의하여 발생하는 대기 온난화 문제도 심각한 환경 문제로서 대두되고 있다. 이와 같은 관점에서 본 논문에서는 메탄 하이드레이트 생산 기술 현황과 환경에 미치는 영향 등을 분석하여 메탄 하이드레이트의 실체와 연구 방향을 밝히고자 한다 Methane hydrate is an ice-like solid material and it has a structure which water molecules enclose gas molecules. For low temperature and high pressure, hydrocarbon gas forms hydrate and due to this condition, it is existed in the arctic region or deep sea. Presently, the amount of methane hydrate is unpredictable, but it is assumed that the amount will be enormous. For this reason, it is expected that it will play a major role as natural gas resources in the future. However, the production technologies are stayed on the low level and the economical technology was not developed yet. Also, emission of natural gas from methane hydrate will cause global warming and thus it is considered as a critical environmental problem. In this paper, the state of the art of the production technologies and environmental effects of methane hydrate were summarized.

동해 울릉분지 남서부 해역에서의 가스 하이드레이트 안정영역

류병재,선우돈,장성형,오진용,Ryu Byong Jae,Don Sun woo,Chang Sung Hyong,Oh Jin yong 한국석유지질학회 1999 한국석유지질학회지 Vol.7 No.1

천연가스 하이드레이트는 고압 ·저온 조건하에서 물과 천연가스가 결합하여 형성된 고체상 화합물로 일반적으로 가스 하이드레이트로 불리며, 영구동토지역과 수심이 깊은 해저의 퇴적층에 광범위하게 분포되어 있다. 가스 하이드레이트 안정영역은 하이드레이트가 형성된 후 해리되지 않고 고체상으로 안정하게 부존될 수 있는 영역이다. 반사법 탄성파 단면 도에서 관찰되는 해저면 모방 반사면 (bottom simulating reflector; BSR)은 가스 하이드레이트의 부존을 지시하는 강진 폭의 반사면으로 가스 하이드레이트 안정영역의 하한에서 나타난다. 본 연구에서는 동해 울릉분지 남서부해역에서의 가스 하이드레이트 안정영역을 규명하고 탐사자료와 비교하여 가스 하이드레이트 부존 잠재력을 밝히고자 하였다. 연구지역에서 XBT (expandable bathythermograph)를 이용하여 수온구배를 측정하였으며, 지온구배는 인접지역의 시추공 자료를 이용하였다. 실험실에서 메탄가스와 NaCl $3.0 wt{\%}$수용액을 이용하여 가스 하이드레이트 평형압력은 274.15 K에서 2,920.2 kPa 그리고 289.95 K에서 18,090 kPa로. 측정되었다 연구지역에서의 가스 하이드레이트 안정영역 분석 결과 수심이 약 400 m인 지역의 경우 가스 하이드레이트 안정영역의 하한은 해저면으로부터 심도 약 210 m에, 수심이 1,100 m인 경우에는 해저면으로부터 심도 약 480 m에 위치하는 것으로 밝혀졌다. 또한 탄성파 탐사자료와 안정영역 분석 결과를 비교하여 볼 때 BSR이 나타나는 심도가 안정영역 하한의 심도와 거의 일치하였다. Natural gas hydrate, a solid compound of natural gas (mainly methane) and water in the low temperature and high pressure, is widely distributed in permafrost region and deep sea sediments. Gas hydrate stability field (GHSF), which corresponds to the conditions of a stable existence of solid gas hydrate without dissociation, depends on temperature, pressure, and composition of gas and interstitial water. Gas hydrate-saturated sediment are easily recognized by the bottom simulating reflector (BSR), a strong-amplitude sea bottom-mimic reflector in seismic profiles. It is known that BSR is associated with the basal boundary of the GHSF, The purpose of this study is to define the GHSF and its occurrence in the southwestern part of Ulleung Basin, East Sea. The hydrothermal gradient is measured using the expandable bathythermograph (XBT) and the geothermal gradient data are utilized from previous drilling results for the adjacent area. By the laboratory work using methane and NaCl $3.0 wt{\%}$ solution, it is shown that the equilibrium pressures of the gas hydrate reach to 2,920.2 kPa at 274.15 K and to 18,090 kPa at 289.95 K for the study area. Consequently, it is interpreted that the lower boundary of the GHSF is about 210 m beneath 400-m-deep sea bottom and about 480 m beneath 1,100-m-deep sea bottom. The resultant boundary is well matched with the depth of the BSR obtained from the seismic data analysis for the study area.

북한 해양분지의 석유지질학적인 특징과 남북한 해양과학기술 협력 방안

허식,유해수,권석재,오위영,배성환,Huh, Sik,Yoo, Hai-Soo,Kwon, Suk-Jae,Oh, Wee-Yeong,Pae, Seong-Hwan 한국석유지질학회 2006 한국석유지질학회지 Vol.12 No.1

북한의 서한만 분지는 일일 생산량 450 배럴의 원유가 생산되고 있어 석유부존 가능성이 확인되었고, 중국에서 큰 유전중 하나인 발해만 유전지대와 지리적으로 근접해 있어 대규모 매장 가능성도 있다. 지금까지 북한의 석유탐사 및 투자 현황을 살펴보면, 탐사가 진행중인 곳은 3개 지역으로 서한만 B&C 광구 (스웨덴 Taurus사), 북부 서한만 및 육상 안주분지 (캐나다 SOCO사), 동한만 광구 (호주 Beach Petroleum사) 등이다. 상기 이외의 해저에는 원유가 부존할 만한 분지가 존재하지 않으며, 길주-명천 지구대 등 일부 육상 지역에서는 원유가 발견된 곳도 있으나 경제성이 없는 것으로 추정된다. 지금까지 밝혀진 북한 서한만의 지질은 중국의 발해만과 유사하다. 후기 원생대와 초기 고생대에 생성된 기반암 위에는 최대 $6,000{\sim}10,000\;m$ 두께의 중생대 탄산염암 및 퇴적암과 $4,000{\sim}5,000\;m$ 두께의 신생대 퇴적암이 집적되어 있다. 근원암은 3,000 m 이상되는 쥬라기 및 $1,000{\sim}2,000\;m$ 두께의 백악기 흑색 셰일 그리고 수천 m 두께의 중생대 이전의 탄산염암으로 구성되어 있다. 저류층은 높은 공극률을 가진 중생대부터 신생대에 퇴적된 사암과 중생대전에 균열된 탄산염암이다. 원유 트랩은 배사구조, 단층구조, 파묻혀 있는 언덕 (buried hill) 그리고 층서형 트랩 형태다. 따라서 서한만에서의 퇴적층들은 다양한 형태의 근원암을 가지며 또한 공극률과 투수율이 높고, 많은 단층에 의한 이동경로를 가지게 되므로, 사암으로 이루어진 석유 저장지만 발견하면 석유를 생산할 수 있을 것으로 추정된다. 연안국의 200해리 배타적 경제수역 설정 등 해양관할권 확대가 주류를 이루는 새로운 국제해양질서가 구축되고 있는 상황과 동일한 해역을 대상으로 하는 남북한 해양개발의 인접성 등을 감안할 때, 실리주의적 세계의 변화에 공동으로 대처하고 남북한 상호 경제발전을 도모하기 위해서는 남북한 해양과학기술 협력교류의 활성화와 새로운 첨단 해양기술의 공동 연구 개발 둥 남북 상호간의 능동적이고 적극적인 협력자세가 무엇보다 필요하다고 생각된다. 또한 한반도 주변해양에서 남북한 각기 독자적인 해양관리 및 해양산업의 전개보다는 양국 공동협력에 의해 주변국의 한민족 공동체가 참여하는 방안이 시급한 과제라고 판단된다. The possibility of oil reserve has been conformed because the oil has been produced by 450 barrel per day in the West Korea Bay basin of the North Korea. There is also possibility of giant oil reserve since it is geographically close to one of the biggest oil fields of Bohai Basin, China. Based on the on-going oil exploration and the present condition of investment, the areas of ongoing oil exploration are three: West Korea Bay B&C prospect explored by Swedish Taurus, the north of West Korea Bay and Anju basin explored by Canadian SOCO, and East Korea Bay explored by Australian Beach Petroleum. However, there is little or no possibility of oil reserve in the rest sea areas of three. Even though oil reserves were discovered in the some parts of land areas such as Kilju and Myungcheon, it was presumed to have no economical efficiency. Geology in West Korea Bay off the North Korea is similar to that in Bohai Bay off China. The basement consists of thick carbonate rock of the Late Proterozoic and Early Paleozoic overlain by Mesozoic ($6,000{\sim}10,000\;m$) and Cenozoic ($4,000{\sim}5,000\;m$) units. Source rocks are Jurassic black shale (3,000 m or more), Cretaceous black shale ($1,000{\sim}2,000\;m$), and pre-Mesozoic carbonates (several thousand meters). Reservoir rocks are Mesozoic-Cenozoic sandstone with high porosity and pre-Mesozoic fractured carbonate rocks. Petroleum raps are of the anticline, fault sealed, buried hill, and stratigraphic types. It absolutely needs to take up a positive attitude, the activation of ocean science and technology exchange, and the joint research and development of modern MT (Marine Technology) considering the state of establishing new international ocean order forcing on building up 200 nautical mile EEZ (exclusive economic zone) among coastal nations. Both South and North Koreas should extend the ocean jurisdiction and contiguity, and MT development dealing with the same sea areas. It is more urgent problem to find a way to have the North Korea participated in, and then to develop ocean management and ocean industry individually.

탄성파 자료 역산을 통한 황해 2광구 지역의 의속도 단면도의 작성

권병두,정유정,양수영,Kwon Byung-Doo,Jeong Yu-Jeong,Yang Su-Yeong 한국석유지질학회 1993 한국석유지질학회지 Vol.1 No.1

탄성파 트레이스 자료로부터 지구내부의 속도구조를 추정해내는 과정을 속도역산이라고 한다. 그러나 탄성파 트레이스자료가 담고 있는 정보의 주파수 대역은 제한되어 있으므로, 이것으로부터 광대역의 반사계수 수열을 구해내는 것은 쉽지가 않다. 본 연구에서는 선형 프로그래밍 처리기법을 이용하여 탄성파 트레이스의 진폭과 속도분석 자료를 적절히 결합함으로써 각 자료와 동일한 주파수 성분을 갖는 가장 단순한 형태의 속도구조를 구하고, 이것을 의속도 단면도로 도시하였다. 먼저 가상으로 설정한 모델로부터 프로그램의 효용성을 검증해 보았고 이를 토대로 우리나라 황해 제 2광구의 반사법 탄성파 자료에 적용하였다. 그리고 의속도 단면도와 이 지역에 위치한 시추공의 해석결과를 연관시켜 분석함으로써 백악기 화산암과 백악기 변성화산암의 경계를 구분하고 암상을 결정할 수 있었다. Seismic reflection data can be used to extract information about the velocity structure of the earth. This process is called a velocity inversion of the seismic data. However, it is difficult to recover a broad band reflection coefficient series because the frequency band of seismic trace is limited. The linear programming method has been examined to find the simplest velocity model that has frequency components consistent with the usable frequencies of the seismic trace and interval velocity data. The velocity structure of the earth is displayed in pseudovelocity section. After the linear program had been tested with a synthetic seismic trace, it was applied to the seismic reflection data of the Block Ⅱ in the Yellow Sea. By comparing the pseudovelocity section with sonic logs obtained from the well in the same area, it was possible to define the lithostratigraphy and the boundaries of Cretaceous volcanics and Cretaceous metavolcanics.

중국 교래분지의 층서와 석유지화학적 특성

정태진,오재호,이영주,김지훈,Cheong, Tae-Jin,Oh, Jae-Ho,Lee, Young-Joo,Kim, Ji-Hoon 한국석유지질학회 2006 한국석유지질학회지 Vol.12 No.1

중국 산동반도에는 백악기 육상 퇴적분지인 교래분지가 발달하고 있으며, 여러 지역의 노두에서 다양한 형태의 유징이 나타난다. 교래분지는 전기 백악기와 후기 백악기에 걸쳐 발달한 인리형 분지로 하호성 퇴적물과 화산암으로 구성된다. 교래분지의 퇴적층은 3개의 층으로 구분되는데 하부로부터 래양층 (萊陽層), 청산층 (靑山層), 왕씨층(王氏層)이다. 전기 백악기에 속하는 래양층은 적색과 비적색 하호성 퇴적물로 구성되며 역암, 사암, 셰일을 포함한다. 청산층 역시 전기 백악기에 속하는데 여러 종류의 화산암으로 구성된다. 후기 백악기에 속하는 왕씨층은 적색의 역암, 사암, 셰일 등으로 구성된다. 아스팔트, 기름 냄새, 스며 나온 기름통의 다양한 형태의 유징이 여러 지역의 노두에서 관찰되지만 유전은 발견되지 않았다. 3개의 지층 중에서 비교적 풍부한 유기물을 포함하는 지층은 래양층이다. 래양층의 일부 흑색 혹은 회색 세일의 유기물 함량은 1% 이상이며, 타이프 I 혹은 타이프 II의 특성을 가지는 유기물 기원의 케로젠을 포함하는 층준들이 있다. 열적 성숙도는 주 석유 생성단계에 도달하였고, 석유생성 잠재력도 비교적 높아 래양층의 흑색 세일은 석유 근원암으로 유망하다. Jiaolai Basin is the Cretaceous continental sedimentary basin developed in Shandong Province of China. It is interpreted as a pull-apart basin which is filled with fluvio-lacustrine sediments and volcanic rocks. The sedimentary strata are divided into three formations: Laiyang Formation, Qingshan Formation and Wangshi Formation in ascending order. Laiyang Formation of the early Cretaceous consists of conglomerate, sandstone and shale, which are grey, black or red in color, respectively. Qingshan Formation of early Cretaceous includes various kinds of volcanic rocks. Late Cretaceous Wangshi Formation consists of red conglomerate, sandstone and shale. Various types of oil shows are observed on many outcrops in the basin such as asphalt filing fissures, oil smelling, rocks wetted with oil. However, commercial oil discovery was not made. Laiyang Formation is the richest in terms of organic matter contents. Some grey or black shales of Laiyang Formation contain more than 1% of organic matter. Kerogens of some layers mainly consist of amorphous organic matter or pollen. Thermal maturity of the organic matter reached main oil generation zone and hydrocarbon genetic potential is fairly good. According to such geochemical data, some layers of Laiyang Formation can act as hydrocarbon source rocks.