Öljy ja kaasu

Mikä on liuskekaasu?

Mikä on liuskekaasu?



Julkaistut uudelleen joulukuusta 2010, "Energy Brief" -elimeltä, jonka on antanut energiainformaation hallinto

Kartta alemman 48 osavaltion liuskekaasukaasuista

Kartta tärkeimmistä liuskekaasukaasuista 48 alemmassa tilassa, mukaan lukien niitä sisältävät sedimenttialtaat. Napsauta nähdäksesi suuremman kuvan.

Mikä on liuskekaasu ja miksi se on tärkeää?

Liekkeäkaasulla tarkoitetaan maakaasua, joka on jäänyt kiinni liuskekiven muodostuksiin. Leveys ovat hienorakeisia sedimenttikivimiä, jotka voivat olla rikkaita öljyn ja maakaasun lähteitä.

Vaakaporaus ja hydraulinen murtuminen

Viimeisen vuosikymmenen aikana horisontaalisen porauksen ja hydraulisen murtamisen yhdistelmä on mahdollistanut pääsyn suuriin määriin liuskekaasua, jonka tuottaminen oli aiemmin ollut taloudellista. Maakaasun tuotanto liuskekivenmuodoista on uudistanut Yhdysvaltojen maakaasuteollisuutta.

Yhdysvaltojen liuskekaasuesittely

Tämä video antaa yleiskatsauksen liuskekaasusta, alkaen ensimmäisestä kaasulähteestä lähellä Fredonia, New York, vuonna 1821, tammikuun 2010 loppuun saakka ja tärkeimmistä liuskekaasukaasuista. Puhuja on John Curtis, geokemian professori ja potentiaalisen kaasun viraston johtaja Coloradon kaivoskoulussa.

Yhdysvalloilla on runsaasti liuskekaasuvaroja

Yhdysvalloissa vuonna 2009 kulutetusta maakaasusta 87 prosenttia tuotettiin kotimaassa; Näin ollen maakaasun toimitukset eivät ole yhtä riippuvaisia ​​ulkomaisista tuottajista kuin raakaöljyn toimitukset, ja toimitusjärjestelmä on vähemmän alttiina keskeytyksille. Suurten liuskekaasumäärien saatavuus antaa Yhdysvalloille mahdollisuuden kuluttaa pääasiassa kotimaisia ​​kaasutoimituksia.

YVA: n vuotuisen energianäkymän 2011 mukaan Yhdysvalloilla on 2 552 biljoonaa kuutiometriä (Tcf) potentiaalisia maakaasuvaroja. Vain muutama vuosi sitten epätaloudellisena pidetyn liuskevarantoista peräisin olevan maakaasun osuus tästä resurssiarviosta on 827 Tcf, mikä on yli kaksinkertainen viime vuonna julkaistun arvion kanssa.

Yhdysvaltojen liuskekaasuesittely

Tämä video antaa yleiskatsauksen liuskekaasusta, alkaen ensimmäisestä kaasulähteestä lähellä Fredonia, New York, vuonna 1821, tammikuun 2010 loppuun saakka ja tärkeimmistä liuskekaasukaasuista. Puhuja on John Curtis, geokemian professori ja potentiaalisen kaasun viraston johtaja Coloradon kaivoskoulussa.

Tarpeeksi 110 vuoden käyttöön

Vuoden 2009 Yhdysvaltain kulutusasteella (noin 22,8 Tcf vuodessa) 2552 Tcf maakaasua riittää toimittamaan noin 110 vuoden käytön. Kilpikaasuvarojen ja tuotannon arviot lisääntyivät merkittävästi vuosien 2010 ja 2011 näkymäraporttien välillä ja todennäköisesti kasvavat edelleen tulevaisuudessa.

Tiesitkö?
Sedimenttikivit ovat kiviä, jotka muodostuvat kertymällä sedimenttejä maan pinnalle ja vesistöihin. Yleisiä sedimenttikiviä ovat hiekkakivi, kalkkikivi ja liuske.
Maakaasuvarojen kaavamainen geologia

Kaavio, joka näyttää tavanomaisten ja epätavallisten maakaasuvarojen geometrian. Kuva EIA. Napsauta nähdäksesi suuremman kuvan.

Mikä on liuskeleikki "Play"?

Liekkakaasua esiintyy liuskelevyssä, joka on liuskemuodostelmia, jotka sisältävät merkittäviä maakaasukerrostumia ja joilla on samanlaiset geologiset ja maantieteelliset ominaisuudet. Tuotannon vuosikymmen on saatu Barnett Shale -pelissä Texasissa. Barnett-liuskella kehitetyt kokemukset ja tiedot ovat parantaneet liuskekaasun kehittämisen tehokkuutta ympäri maata.

Muita tärkeitä näytelmiä ovat Marcellus Shale ja Utica Shale Yhdysvaltojen itäosissa; ja Haynesvillen liuske ja Fayettevillen liuske Louisiana ja Arkansas. Maanmittaajat ja geologit tunnistavat sopivat kaivoalueet alueilla, joilla on potentiaalia taloudelliseen kaasuntuotantoon käyttämällä sekä pinnan tason havaintotekniikoita että tietokoneella tuotettuja karttoja maanpinnasta.

Vaakaporaus

Kilpikaasun tuottamiseen käytetään kahta suurta porausmenetelmää. Vaakaporausta käytetään parantamaan pääsyä kaasuun, joka on jäänyt syvälle synnyttävään muodostelmaan. Ensin porataan pystysuora kaivo kohdennettuun kallionmuodostukseen. Halutulla syvyydellä poranterä käännetään porausreikään, joka ulottuu varaston läpi vaakasuoraan, paljastaen kaivon suuremmalle osalle tuottavaa liuskaa.

Hydraulinen murtuminen

Kaavio, joka näyttää vaakakuopan käsitteen hydraulisella murtumisvyöhykkeellä.

Hydraulinen murtuminen

Hydraulinen murtuminen (yleisesti kutsutaan "fracking" tai "hydrofracking") on tekniikka, jossa vettä, kemikaaleja ja hiekkaa pumpataan kaivoon, jotta liuskemuodostelmiin jääneet hiilivedyt avautuisivat avaamalla halkeamia (murtumia) kallioon ja sallimalla maakaasua virtaamaan liuskeesta kaivoon. Kun sitä käytetään horisontaalisen porauksen yhteydessä, hydraulinen murtuminen antaa kaasuntuottajille mahdollisuuden purkaa liuskekaasua kohtuulliseen hintaan. Ilman näitä tekniikoita maakaasu ei virtaa kaivoon nopeasti, eikä liuskeesta voida tuottaa kaupallisia määriä.

Tavanomainen kaasusäiliö

Tavanomaiset kaasusäiliöt syntyvät, kun maakaasu siirtyy kohti maapallon pinta-alaa orgaanisesta rikkaasta lähteestä muodostuvasta muodostumisesta erittäin läpäisevään säiliökallioon, jossa se on loukussa läpäisemättömän kallion päällä olevalla kerroksella.

Liuskekaasu vs. tavanomainen kaasu

Tavanomaiset kaasusäiliöt syntyvät, kun maakaasu siirtyy kohti maapallon pinta-alaa orgaanisesta rikkaasta lähteestä muodostuvasta muodostumisesta erittäin läpäisevään säiliökallioon, jossa se on loukussa läpäisemättömän kallion päällä olevalla kerroksella. Sen sijaan liuskekaasuvarat muodostuvat orgaanisesti rikkaasta liuskekiven lähteestä. Matala läpäisevyys estää suuresti kaasun kulkeutumisen läpäisevämpiin säiliökiviin. Ilman vaakasuoraa porausta ja hydraulista murtumista liuskekaasun tuottaminen ei olisi taloudellisesti mahdollista, koska maakaasu ei virtaa muodostumisesta riittävän suurella nopeudella perustelemaan porauskustannuksia.

Tiesitkö?
Liekkekaasun osuus vuonna 2009 oli 14% Yhdysvaltain maakaasun kokonaismäärästä. Liekkakaasun tuotannon odotetaan jatkavan kasvuaan ja muodostavan 45% Yhdysvaltojen maakaasun kokonaismäärästä vuonna 2035, kuten YVA: n vuotuisessa energianäkymässä 2011 ennustetaan.

Ennuste

Kaavio EIA: n ennustetusta liuskekaasukaasusta, Annual Energy Outlook 2011. Kuva EIA.

Maakaasu: Puhtaasti polttava polttoaine

Maakaasu polttaa puhtaammin kuin hiili tai öljy. Maakaasun palaminen päästää huomattavasti pienempiä päästöjä, kuten hiilidioksidia (CO2), typen oksidit ja rikkidioksidi kuin kivihiilen tai öljyn polttaminen. Käytettäessä tehokkaissa yhdistetyn kierron voimalaitoksissa maakaasupoltto voi päästää alle puolet enemmän CO: ta2 hiilen palamisena vapautettua energiayksikköä kohti.

Ympäristöongelmat

On kuitenkin joitain mahdollisia ympäristöongelmia, jotka liittyvät myös liuskekaasun tuotantoon. Liekkeäkaasuporauksella on merkittäviä vesihuolto-ongelmia. Kaivojen poraus ja murtuminen vaativat suuria määriä vettä. Joillakin maan alueilla veden merkittävä käyttö liuskekaasun tuotantoon voi vaikuttaa veden saatavuuteen muihin tarkoituksiin ja voi vaikuttaa vesieliöihin.

Poraaminen ja murtuminen tuottaa myös suuria määriä jätevettä, joka voi sisältää liuenneita kemikaaleja ja muita epäpuhtauksia, jotka on käsiteltävä ennen hävittämistä tai uudelleenkäyttöä. Käytettyjen vesimäärien ja joidenkin käytettyjen kemikaalien käsittelyyn liittyvien monimutkaisuuksien vuoksi jäteveden käsittely ja loppusijoitus on tärkeä ja haastava aihe.

Jos sitä ei hoideta väärin, hydraulinen murtumisneste voi vapautua vuotoilla, vuotoilla tai muilla altistumisreiteillä. Mahdollisesti vaarallisten kemikaalien käyttö hajotusnesteessä tarkoittaa, että tämän nesteen vapautuminen voi johtaa ympäröivien alueiden, mukaan lukien juomaveden lähteet, saastumiseen ja vaikuttaa kielteisesti luontotyyppeihin.