Schaliegas, waarom de angst? Bart Vos Fenix Consulting Delft
Agenda • Olie & Gas Introductie • Hydraulic Fracturing (fracking fraccing) • Schaliegas • De Angst: Media/Politiek • De Toekomst • Begin‐ & Slotvraag • Vragen • Interrumperen om uitleg te krijgen mag altijd
Olie & Gas Introductie
1. Bron 2. Reservoir 3. Deksel
• Nomenclatuur: conventioneel vs. onconventioneel
Hydraulic Fracturing • Wat is het? • Waarom doen we het? • Hoe ziet het er uit daar beneden? • Waar wordt het gedaan? • De Geschiedenis
Wat is Hydraulic Fracturing? • Hydraulic fracturing is het proces om onder hoge (hydraulische) druk een kunstmatige scheur in een (olie/gas) reservoir te maken • De scheur groeit in lengte, hoogte en wijdte door de vloeistof, waarna er proppants (zand/keramiek korrels) of zuren in gepompt worden. • De proppants moeten er voor zorgen dat de scheur niet weer helemaal sluit • De zuren (bij carbonaat gesteentes) lossen het gesteente gedeeltelijk op, waarbij de scheur dan niet geheel/niet netjes meer kan sluiten vanwege het oneffen oplossen
Wat is Hydraulic Fracturing?
Waarom doen we het? Production Acceleration Example 0.05 mD, Xf = 500 ft, Re = 750 ft Cum Gas No Fracture (MMscf)
2000
Cum Gas With Fracture (MMscf) 2000
1600
1600
1200
800
• Verbeterde investering (NPV) • Productie acceleratie • Snellere depletie
1200
After 70 years, cumulative production still less without frac!
800
400
400
0
0 0
5000
10000
15000
20000
25000
Time (days) • Efficienter bron gebruik • Minder putten nodig • Minder hard zuigen: minder condensaat problemen/ophoping van zouten, etc. • Hoog doorlaatbare gesteentes: infiltratie ring gecreeerd tijdens boren doorbreken
Waarom doen we het? • Sterk verbeterde investeringspropositie • Payback time van dagen tot weken is normaal • Put kost 10‐30 miljoen, frac kost 1‐3 miljoen extra • Met minder putten dezelfde hoeveelheid (of meer) olie/gas • Dus goedkopere energie voor meer welvaart in de samenleving • Bedenk dus ook; we doen heel veel moeite om te zorgen dat die 1‐3 miljoen terecht komt daar waar de olie of gas zit.
Hoe ziet het er uit daar beneden?
Waar wordt het gedaan? • Kortgezegd; overal • 95% van alle land putten in noord amerika zijn ge‐fracced • Offshore op vele plekken: Gulf of Mexico, North Sea, Alaska, etc. • 200m diepe koollagen tot 6 km diepe zandstenen • Allerlei type gesteentes • Harde en zachte gesteentes
De Geschiedenis • Eerste keer (op min of meer huidige manier) in 1949 (in VS) • Eerdere vormen van fracturing (incl. nitroglycerin, pistool schieten, etc.) te vinden vanaf 1860s • Eerste fracs waren met gegeleerde olie en (rivier) sand • Eerste keer met op water‐gebaseerde frac vloeistof in 1953 • Guar crosslinked vloeistof vanaf de jaren zestig vorige eeuw • Eerste frac in NL in Mei 1954 • Sindsdien ~350 fracs in ~300 putten in NL • Laatste jaren ~200,000 fracs per jaar wereldwijd • 5% buiten Noord Amerika • Ongeveer ~ 75% van alle putten die wereldwijd geboord worden, worden ge‐fracced
Schaliegas
• Onconventioneel: Bron is Reservoir • Schaliegas: verzamelnaam voor erg laag doorlaatbare (<0.001 mD) reservoirs
VS Schalievoorkomens
Scheurcomplexiteit Simple Fracture
Complex Fracture With Fissure Opening
Complex Fracture
Complex Fracture Network
Scheurcomplexiteit in Schalies • Een complexe scheur is de wens, omdat het contactoppervlak met het reservoir dan groter is. Groter contactoppervlak = meer extractie. Echter, het is niet altijd mogelijk. • Een simpele (1 grote) scheur is de standaard in veel gebieden/schalievelden • We luisteren met geofoons naar de scheurtjes om te kunnen inschatten: • Waar de scheur groeit • Hoeveel complexiteit heeft het Simple Fracture Complex Fracture
Complex Fracture With Fissure Opening
Complex Fracture Network
Barnett Shale Microseismic
Frac Verschillen tussen Conventioneel en Onconventioneel • Kortgezegd: minimaal, buiten het aantal fracs per put • In de tabel staan hedentendage normale getallen per hydraulic frac. Typical values
Normal gas: > 1mD
Tight Gas: 0.01‐0.1 mD
Unconventional: < 0.001 mD
Fluid system
XL (high viscosity)
XL (high viscosity)
Slickgel/water (low viscosity)
Pad fraction
5‐15%
5‐25%
20‐50% (pad/slurry switching)
Total volumes
100‐2000 m3
100‐1000 m3
500‐3000 m3
Proppant mass
100‐500 ton
50‐400 ton
50‐300 ton
Proppant Max. Conc.
12 ppg (1440kg/m3)
8 ppg (960kg/m3)
2 ppg (240kg/m3)
Rates
30‐40 BPM (5‐6 m3/min)
20‐30 BPM (3‐5 m3/min)
40‐60 BPM (6‐10 m3/min)
# stages
1‐3
3‐10
10‐30
Additives
• • • • • • •
Gelling agent: e.g. Guar Biocides: e.g. Bleach (NaClO) or Glutaraldehyde Surfactants Clay swelling inhibitors: salts like KCl X‐linkers: e.g. Borate, Zirconium XL‐control: PH‐control/PH‐buffers Breakers: e.g. oxidizers / enzymes
• • • •
Gelling agent: e.g. Guar Biocides (not always used) Surfactants (not always used) Clay swelling inhibitors: salts like KCl (not always used)
Schaliegas in NL
De Angst: Media & Politiek • Waarom is het ineens een probleem? • Industrie begreep (begrijpt) de angst lang niet: volledig gereguleerd, veel ervaring (tientallen jaren/miljoenen keren), geen grote problemen • Drink water reservoirs? • Industrie is bezig met onduidelijkheid over 10‐20m hoogtegroei. Waarom zijn we ineens bezig met 2000‐3000m? Fysiek onmogelijk. • Als er een kans is, dan via slechte verbuizing/cement; is makkelijk te controleren en niks specifieks voor schaliegas. • EPA verklaring; geen enkele keer gas vanuit diepte gevonden in gas. • Waarom doet de politiek alsof dit nieuw is? • >60 jaar volledig gereguleerde geschiedenis • NL: ~350 fracs, D: ~500 fracs • DK: ~500 fracs, UK: ~200 fracs • Waar zijn de grote incidenten en drama’s in de afgelopen 70 jaar (~2 miljoen fracs) ? • Blackpool? In totaal 5 bekende seismische activiteiten, magnitude 2‐3. • VS illegaal dumpen?
De Angst: Vlam uit de kraan?
Zuiderzeemuseum
De Angst: Vlam uit de kraan? Tjerkgaast ‐ Duurzame inzet methaan; Vitens gaat gas winnen uit water In februari 2014 heeft Vitens een nieuwe installatie bij het drinkwaterproductiebedrijf Spannenburg in bedrijf genomen. Met deze installatie gaat Vitens vrijkomend methaan opvangen en dit vervolgens omzetten in stroom.
De Angst: Media & Politiek • Controle verlies van burgers; overheidsbeslissingen worden meer en meer in twijfel getrokken • Oplossing misschien in meer lokale participatie: Lokaal niet alleen de lasten, maar ook meer baten. (In de VS is lokale participatie onderdeel van succes) • (Lokale) belangenafweging: Er zijn nu vele positieve aspecten die nauwelijks aandacht krijgen • Gevestigde belangen • Moeilijk voor politiek; De kennis ligt bij mensen met gevestigde belangen (altijd) • Vaak vergeten, de tegen‐groepen hebben ook belangen • Russen (Schroeder, willen Duitsland als klant behouden) • Nucleaire (Frankrijk) • Mensen die alle fossiele energie afwijzen (geen discussie mogelijk over voordelen en nadelen van verschillende alternatieven). Daarnaast vaak verdienend aan onderzoeken of alternatieven.
Fraccing in Beverly Hills 90210
40 olie putten naast Beverly Hills shopping center
De Toekomst Heeft schaliegas een toekomst in Europa? • Economie is heel moeilijk (putten zijn te duur voorlopig) ...,maar de economie kan snel veranderen • Logistiek/de schaal is een probleem • Europa heeft slechts ~50 boortorens & ~10 frac spreads/crews ... niet snel te veranderen • Uiteindelijk vooral een geopolitiek en economisch vraagstuk • Willen/kunnen we afhankelijk blijven van Algerije en Rusland? • Wat is de prijs die we willen/kunnen betalen voor energie? • Willen we de schoonste fossiele energie een kans geven?
Begin & Slotvraag Schaliegas, waarom de angst?
