?

Log in

No account? Create an account

Не смеяться, не плакать , не проклинать — а понимать…

Previous Entry Share Next Entry
EROI добычи нефти в Северной Дакоте
ангел
danko2050
Последние дискуссии в блоге вновь напомнили, что внятного исследования по EROI нефти из низкопроницаемых коллекторов (tight oil) либо нет, либо оно так хорошо спрятано, что никто его не цитирует. Когда говорят об EROI сланцевой нефти обычно имеют ввиду вот это исследование, которое на самом деле не имеет никакого отношения к нефти, добываемой на Баккене или Игл Форде (а иногда и просто является жертвой прямого подлога со стороны недобросовестных исследователей). Иногда всплывает оценка EROI сланцевой нефти, равное 5. Источники этой оценки мне проследить так и не удалось - кажется, её ввел Ричард Хейнберг, но откуда он это взял остается загадкой. В общем, камрады, буду признателен за ссылки.

Пока их нет можно попробовать грубо подсчитать этот коэффициент "на коленке". Недавно появилась статья, где указаны данные по потреблению топлива в Северной Дакоте (Баккен). Согласно этому источнику буровые установки, грузовики и поезда, обслуживающие нефтедобычу потребляют приблизительно 53 тыс. баррелей (8 426,3 тыс. л.) дизеля в день. На сайте EIA приведены данные, согласно которым в январе 2013 года уровень добычи в штате составил 738 тыс. баррелей (117 332,5 тыс. л.). Приведем эти показатели к общему основанию. Пусть это будут джоули.

Согласно вики, на литр дизель содержит порядка 37,3 МДж., нефть - 37 Мдж. Отличия несущественные, тем не менее. Штат отдает порядка 4 341 304,5 тыс МДж энергии в виде нефти и потребляет 314 301,7 тыс. МДж в виде топлива (около 7,2%). EROI на границе штата будет равно 13,8. Если учесть, что на переработку нефти в топливо уходит около 10% энергии, то EROI после НПЗ будет примерно 4 341 304,5/ (434 130,4 + 314 301,7) = 5,8 (В расчетах не уверен, поэтому конструктивная критика приветствуется).

Данную оценку можно рассматривать как верхнюю границу поскольку не учтены расходы энергии на постройку оборудования, доставки нефти на НПЗ и доставки топлива до конечного потребителя.

Можно сравнить с EROI других источников энергии - получается где-то рядом с солнечными панельками и нефтеносными песками:

Gazette-bar-chart2


  • 1
117 332,5 (тыс. л.) * 37 (Мдж) = 4 341 302.5 (тыс МДж)
У вас 4 341 304,5.

8 426,3 (тыс. л.) * 37,3 (МДж) = 314 301 (тыс МДж)
У вас 314 301,7.

Не существенно, но все же.

Так получилось потому что округлил лишь в конце - для удобства описания.

8426,32*37,3 = 314301,736

В целом согласен, верхняя планка EROI сланцевой нефти именно 5-6.

Там вот еще какой прикол.

1. Все сильно зависит от транспортной инфраструктуры (где ЖД, где труба рядом, а где авто тягают цистерны) - потребление на транспорт. + учтем что там сейчас еще прет крайне интенсивное строительство инфраструктуры под будущие мощности по перевалке, так что не все так печально (с этой стороны)

2. Со сланцевой нефтью есть еще казусы. В одних источниках попутные газы учитываются в энергобалансе, в других нет! Там тож веселье по цепочкам.

3. На Бакене одновременно несколько разных технологий добычи используется, как и на ИГл Форде. Там судя по литературе на разных скважинах сильно скачет соотношение затраты-выпуск по энергии, из-за чего вообще мешанина. Да и разная эффективность даже типовых агрегатов...

Общая прикидка по лит-ре (в апреле выложу) такая. В скважинах вводившихся в строй неск лет назад от 2 до 4, в тех что 2011 поднимается до 15. Это имеется в виду энергия запасенная в самой первичной нефти на устье скважины! До переработки, транспортировки и прочего!

Причем во многих переводных текстах не пишут где начинают и где заканчивают считать затраты и получаемую энергию :( Да и дизель там не особо как источник энергии для переработки нефти. Частенько газ попутный юзают, в других НПЗ электричество больше. + выяснилось что переработку часто считают на "условные нефтепродукты" а не реальную композицию нефтепродуктов :( из-за чего все довольно печально.

Но думаю верхний предел технологический на устье скважины наверное 15-20 с учетом затрат на разных этапах и разных участках скачет от 3 до 8 (с поправкой на разные виды транспортировки, переработки и технологии добычи)...

Но это так. Мысли вслух, на истину в последней не претендую как говорится. Придет лит-ра из США заказанная, может кое-что можно будет прояснить.





(1) Трубы там нет: судя по статье нефть возят 64% грузовиками, 36% ж/д-цистернами.

(2) ПНГ на Баккене уходит большей частью в факел, да так, что Северная Дакота светится на спутнике как крупный мегаполис.

"Придет лит-ра из США заказанная, может кое-что можно будет прояснить" - пишите, почитаем.

1. Работа по трубам судя по СМИ уже ведется кое-какая. А значит ситуация имеет шансы улучшиться.

2. ПНГ тож собираются утилизировать нормально. Пишут что вроде как следствие аврала и торопыжничества. Мол "наладим утилизацию".

Так что некий резерв роста удельной отдачи в цепочке от скважины до бензобака еще есть, и очень приличный...

(Deleted comment)

Re: ПНГ тож собираются утилизировать нормально

Посмотрим как оно будет на новых скважинах при появлении трубы и расширении инфраструктуры в целом.

Интересно, спасибо.
Тоже добавлю имху. Такая оценка наиболее логична в том случае, если добыча находится на стационаре. Но до недавнего времени там был экспоненциальный рост, т.е. фактически бурили усиленно под будущую добычу. В этом случае эти оценки EROEI могут быть заниженными. С другой стороны, данные по посл. месяцам показывают чуть ли не падение, правда винили погоду. Если это уже стационар, то и точность Ваших оценок возрастает.

Прежде всего, в очередной раз - большое спасибо за информацию!

А далее - некоторые соображения простого "чайника" в этих вопросах:

Простите, а что в это самое EROE не входят энергетические расходы на то, чтобы добыть руду, из которой потом будут изготовлены металлы, из которых - в свою очередь - будут сделаны буровые, грузовики, поезда и вся остальная техническая инфраструктура для добычи нефти из сланцев?

А также - расходы энергии на то, чтобы всё это изготовить из добытой руды по всем технологическим цепочкам?

А также - на то, чтобы по всем технологическим цепочкам доставлять всё это с помощью транспорта из одной точки Земли в другу?

А также - на геологоразведку и на всю необходимую для этого техническую инфраструктуру - от руды и далее, по всем цепочкам?

В конце концов - на то, чтобы найти сырую нефть, добыть ее, доставить туда, где из нее изготовят "дизель", а затем - на доставку этого дизеля к месту расчета EROE.

(Разумеется, с энергетическими расходами и на всю эту инфраструктуру по всем цепочкам: металл для буровых и заводов, для бензозаправок, и не только металл, но и пластмассы и прочее, и прочее, и прочее...)

Наверное, можно найти и еще целый ряд необходимых технологических операций, без которых добыча нефти из сланцев никак не состоится.

Так вот, все эти энергетические затраты - они что, обходятся нефтедобытчикам ЭНЕРГЕТИЧЕСКИ БЕСПЛАТНО? Т.е. с НУЛЕВЫМ расходом энергии???

И если нет, то они что - просто перекладываются на все иные отрасли хозяйства в виде своеобразной дани (или пошлины) за возможность получать энергоресурсы?
А также - перекладываются с добытчиков нефти на территории США - на иные территории планеты со всем их населением и экологической ситуацией?

Всё-таки никак не могу я понять смысл этого самого EROE для чего-либо более мелкого, чем вся система социума или современной человеческой цивилизации...

Но может быть, просто это лично я чего-то не понимаю?

Все верно, в рамках полноценного анализа учитываются все составляющие, поэтому исследования такие трудоемкие и их так мало. Я постарался учесть лишь самые главные, на мой взгляд: добыча, переработка и транспорт требуют затрат постоянно, тогда как все остальное - большие, но разовые затраты. Собственно, именно из-за пропущенных расходов я полагаю, что полученное значение коэффициента дает оценку его верхней границы (т.е. на самом деле соотношение полученной и затраченной энергии хуже).

Понятно. Спасибо за пояснение )

Ну всегда были расходы за скобками :) и 100 лет назад, и 500 и 1000...
Просто металл то вот тоже, может сегодня работать здесь, а завтра там. И потому доли отраслей в потреблении энергии косвенном считать чертовки трудно. При том что одни отрасли работают "от нефти", а другие "от угля", а третьи вообще не связаны с этой страной (например привезли из другой страны потратив валюту, либо другие товары с меньшей энергоемкостью). Так что все EROI расчеты тоже надо воспринимать аккуратно.


Сложности вычисления EROI

+ есть такая штука, как использование хранилищ отходов для повторного выделения энергии. Например угольный шлам и прочее. Уголь то уже добыт, но просто валяется на поверхности. А потом опа, находится более-менее эффективный способ и его сжигать.
Тоже самое с обедненным ураном в отвалах обогатительных предприятий.

Или при выделении природного урана как побочного продукта на неэнергетических сырьевых предприятиях (например при производстве мин удобрений).

Еще веселее пытаться считать классические EROI например когда зола используется для выделения собранного в ней урана. Уран то все равно вынут прицепом вместе с углем ;)

+ EROI нехило растет если использовать мусор разный как источник разных топлив. Т.е. нефть или газ которые пошли как неэнергетическое сырье работают "второй раз" уже как энергетическое. Не так конечно эффективно, но все же.

Да и расчеты очень часто бессознательно подправляются авторами в зависимости от общей позиции: оптимист или пессимист. И объективность от этого оооочень страдает.


Re: Сложности вычисления EROI

Но если один и тот же показатель может иметь разную величину в зависимости от того, каким образом его рассчитывают - какой в нем смысл?
Кроме идеологического, для чисто информационного использования, разумеется

Re: Сложности вычисления EROI

Ну КПД технологических цепочек тож разные величины имеет смотря что ищем и что считаем ;) Сам по себе ("сферический в вакууме") он смысла лишен. А в конкретном контексте и при тщательных рассчетах он довольно информативен. Но сам метод хорош для вычисления разных путей решения тех или иных задач...

"Разовые" затраты в случае сланцевых нефти и газа не совсем корректно считать в CAPEX. ГРП, коих надо делать 2-3 за срок жизни скважины - это вообще OPEX, да и скважина служит поменьше традиционной, то есть её обустройство надо относить на те самые 500 000 баррелей, которые она наковыряет из-под земли за свой срок службы.

[b]Простите, а что в это самое EROE не входят энергетические расходы на то, чтобы добыть руду, из которой потом будут изготовлены металлы, из которых - в свою очередь - будут сделаны буровые, грузовики, поезда и вся остальная техническая инфраструктура для добычи нефти из сланцев?[\b]

Да, сложно не согласиться. В идеале EROIE должен включать суммирование затрат энергии по всей технологической цепочке начиная от руды для выплавки металла для оборудование из которого было сделано оборудование для добычи энергоносителя.

Но на практике это сделать чрезвычайно сложно.

Есть сильное ощущение, что имеющиеся в литературе оценки EROIE для технически сложных источников энергии (ядерной, ВИЭ) из-за не полного учёта косвенных затрат (которые для длинных технологических цепочек должны быть весьма велики) очень сильно завышены…

Вообще должна существовать какая-то связь между EROIE и себестоимостью энергии. Причём вероятнее всего линейная (точнее линейная связь между себестоимостью и затратами энергии на извлечение единицы энергии, т.е. обратным EROIE).

В отличие от затрат энергии себестоимость известна как правило достаточно точно…

Спасибо за конкретную информацию )

а электричество скважины не потребляют или это учтено?

Возможно я ошибаюсь, но все оборудование работает от дизель-генераторов.

1. Почему в 1970 году EROEI импортной нефти практически не отличался от EROEI добываемой? Ведь до пика добычи в Штатах оставалось еще немало лет. Или здесь учтены затраты на ее доставку в США?
2. Дровишки, я вижу, современную нефть более чем в два раза уделывают?

Я так понимаю, что этот график - просто сборная солянка множества исследований; не факт, что методология везде была идентичной. Это стоит учитывать. Кстати, дрова меня тоже удивили.

в дрова входят и отходы производства из деревенного сырья (опилки, щепа), для которых себестоимость практически не считается. кроме этого, в общее количество идет учет брикетов на основе опилок, но в которые входят различные добавки для улучшения свойств горения.

По-моему, методологически некорректно включать 10%-ные потери при нефтепереработке как слагаемое к "дизелю" в знаменателе. Эти "потери" — не совсем топливо,хотя и содержат энергию. Это, большей частью, асфальтовые смолы (составная часть дорожного асфальта) и нефтяной кокс. Вроде, это всё не топливо! В любом случае , даже если часть энергии добытой нефти тратится тут же как источник тепла для перегонки нефти, это никак не Energy In ! Следует вычесть эту величину из числителя, как не дошедшую до выхода из системы нефтедобычи (Energy Response). Тогда EROEI будет около 10-11, как верхняя оценка.

С исследованиями EROI всегда путаница из-за т.н. "системных границ". EROI на устье скважины и у потребителя очевидно будут разными: первый выше, второй ниже.

Вот здесь можно почитать про методологию расчета:
http://www.mdpi.com/2071-1050/3/10/1888

Поскольку получение дизеля (как, впрочем, стали и бетона для труб и скважин) требует энергии при подсчете конечного EROI это необходимо учитывать.

Как было сказано, мой расчет делался "на коленке" за неимением лучшего. Возможно, этот расчет Александра Собко и блоггера "plaksivaya_tryapka" более точен:
http://aftershock.su/?q=node/202841

  • 1