Olie en gas

Wat is schaliegas?



Heruitgegeven vanaf een "Energie in het kort" in december 2010 door de Energy Information Administration

Kaart van Shale Gas Plays in de Lower 48 States

Kaart van de belangrijkste schaliegasspelen in de onderste 48 staten, inclusief de sedimentaire bekkens die ze bevatten. Klik voor een grotere weergave.

Wat is schaliegas en waarom is het belangrijk?

Schaliegas verwijst naar aardgas dat gevangen zit in schalieformaties. Schalies zijn fijnkorrelige sedimentaire gesteenten die rijke bronnen van aardolie en aardgas kunnen zijn.

Horizontaal boren en hydraulisch breken

In het afgelopen decennium heeft de combinatie van horizontaal boren en hydraulisch breken het mogelijk gemaakt om grote hoeveelheden schaliegas te produceren die voorheen niet economisch te produceren waren. De productie van aardgas uit schalieformaties heeft de aardgasindustrie in de Verenigde Staten verjongd.

Verenigde Staten Shale Gas Presentation

Deze video geeft een overzicht van schaliegas, beginnend bij de eerste gasbron in de buurt van Fredonia, New York in 1821 tot en met januari 2010 en de belangrijkste schaliegas speelt. Spreker is John Curtis, hoogleraar geochemie en directeur van het Potential Gas Agency aan de Colorado School of Mines.

De VS heeft overvloedige schaliegasbronnen

Van het aardgas dat in 2009 in de Verenigde Staten werd verbruikt, werd 87% in eigen land geproduceerd; de levering van aardgas is dus niet zo afhankelijk van buitenlandse producenten als de levering van ruwe olie en het leveringssysteem is minder onderhevig aan onderbreking. Door de beschikbaarheid van grote hoeveelheden schaliegas kunnen de Verenigde Staten bovendien een overwegend binnenlandse gasvoorziening gebruiken.

Volgens de EIA Annual Energy Outlook 2011 beschikken de Verenigde Staten over 2.552 biljoen kubieke voet (Tcf) potentiële aardgasbronnen. Aardgas uit schaliebronnen, dat enkele jaren geleden als oneconomisch werd beschouwd, is goed voor 827 Tcf van deze schatting, meer dan het dubbele van de vorig jaar gepubliceerde schatting.

Verenigde Staten Shale Gas Presentation

Deze video geeft een overzicht van schaliegas, beginnend bij de eerste gasbron in de buurt van Fredonia, New York in 1821 tot en met januari 2010 en de belangrijkste schaliegas speelt. Spreker is John Curtis, hoogleraar geochemie en directeur van het Potential Gas Agency aan de Colorado School of Mines.

Genoeg voor 110 jaar gebruik

Tegen het Amerikaanse verbruik in 2009 (ongeveer 22,8 Tcf per jaar) is 2,552 Tcf aardgas voldoende om ongeveer 110 jaar gebruik te leveren. De schattingen van schaliegas en productie namen aanzienlijk toe tussen de Outlook-rapporten voor 2010 en 2011 en zullen in de toekomst waarschijnlijk verder toenemen.

Wist je dat?
Sedimentaire rotsen zijn rotsen gevormd door de ophoping van sedimenten aan het aardoppervlak en in waterlichamen. Gemeenschappelijke sedimentaire rotsen zijn zandsteen, kalksteen en leisteen.
Schematische geologie van aardgasbronnen

Diagram met de geometrie van conventionele en onconventionele aardgasbronnen. Afbeelding door EIA. Klik voor een grotere weergave.

Wat is een Shale "Play"?

Schaliegas wordt aangetroffen in schalie "speelt", wat schalieformaties zijn die significante ophopingen van aardgas bevatten en die vergelijkbare geologische en geografische eigenschappen delen. Een decennium van productie is afkomstig van het spel Barnett Shale in Texas. Ervaring en informatie verkregen bij de ontwikkeling van de Barnett Shale hebben de efficiëntie van de ontwikkeling van schaliegas in het hele land verbeterd.

Andere belangrijke spelen zijn de Marcellus Shale en Utica Shale in de oostelijke Verenigde Staten; en de Haynesville Shale en Fayetteville Shale in Louisiana en Arkansas. Landmeters en geologen identificeren geschikte putlocaties in gebieden met potentieel voor economische gasproductie met behulp van zowel observatietechnieken op oppervlakte niveau als computer-gegenereerde kaarten van de ondergrond.

Horizontaal boren

Twee belangrijke boortechnieken worden gebruikt om schaliegas te produceren. Horizontaal boren wordt gebruikt om een ​​grotere toegang te verschaffen tot het gas dat diep in de producerende formatie is opgesloten. Eerst wordt een verticale put geboord naar de beoogde rotsformatie. Op de gewenste diepte wordt de boor gedraaid om een ​​put te boren die zich horizontaal door het reservoir uitstrekt, waardoor de put wordt blootgesteld aan meer van de producerende leisteen.

Hydraulisch breken

Diagram met het concept van een horizontale put met hydraulische breukzone.

Hydraulisch breken

Hydraulische breuk (gewoonlijk "fracking" of "hydrofracking" genoemd) is een techniek waarbij water, chemicaliën en zand in de put worden gepompt om de koolwaterstoffen gevangen in schalieformaties te ontgrendelen door scheuren (breuken) in de rots te openen en aardgas toe te staan om vanuit de schalie de bron in te stromen. Bij gebruik in combinatie met horizontaal boren stelt hydraulische fracturering gasproducenten in staat schaliegas te winnen tegen redelijke kosten. Zonder deze technieken stroomt aardgas niet snel naar de put en kunnen commerciële hoeveelheden niet uit schalie worden geproduceerd.

Conventioneel gasreservoir

Conventionele gasreservoirs worden gemaakt wanneer aardgas vanuit een organisch rijke bronformatie naar het aardoppervlak migreert naar zeer permeabel reservoirgesteente, waar het wordt gevangen door een bovenliggende laag van ondoordringbaar gesteente.

Schaliegas versus conventioneel gas

Conventionele gasreservoirs worden gemaakt wanneer aardgas vanuit een organisch rijke bronformatie naar het aardoppervlak migreert naar zeer permeabel reservoirgesteente, waar het wordt gevangen door een bovenliggende laag van ondoordringbaar gesteente. Schalie-gasbronnen vormen zich daarentegen in de organisch-rijke leisteenbronsteen. De lage permeabiliteit van de schalie remt het gas sterk om te migreren naar meer permeabele reservoirrotsen. Zonder horizontaal boren en hydraulisch breken zou de productie van schaliegas economisch niet haalbaar zijn omdat het aardgas niet met voldoende hoge snelheden uit de formatie zou stromen om de kosten van het boren te rechtvaardigen.

Wist je dat?
Schaliegas maakte in 2009 14% uit van de totale Amerikaanse aardgasvoorziening. De productie van schaliegas zal naar verwachting blijven toenemen en 45% van de totale aardgasvoorziening in de VS uitmaken in 2035, zoals verwacht in de EIA Annual Energy Outlook 2011.

Schaliegasvoorspelling

Grafiek van de forfaitaire schaliegas uit de EIA, jaarlijkse energievooruitzichten 2011. Afbeelding door EIA.

Aardgas: een schone brandende brandstof

Aardgas brandt schoner dan kolen of olie. De verbranding van aardgas stoot aanzienlijk lagere niveaus van belangrijke verontreinigende stoffen uit, waaronder koolstofdioxide (CO2), stikstofoxiden en zwaveldioxide, dan de verbranding van steenkool of olie. Bij gebruik in efficiënte energiecentrales met gecombineerde cyclus kan aardgasverbranding minder dan de helft minder CO uitstoten2 als kolenverbranding, per vrijgegeven eenheid energie.

Zorgen om het milieu

Er zijn echter enkele potentiële milieuproblemen die ook verband houden met de productie van schaliegas. Het boren van schaliegas heeft aanzienlijke problemen met de watervoorziening. Het boren en breken van putten vereist grote hoeveelheden water. In sommige delen van het land kan een aanzienlijk gebruik van water voor de productie van schaliegas de beschikbaarheid van water voor ander gebruik beïnvloeden en kan het aquatische habitats beïnvloeden.

Boren en breken produceren ook grote hoeveelheden afvalwater, dat opgeloste chemicaliën en andere verontreinigingen kan bevatten die moeten worden behandeld voordat ze worden verwijderd of opnieuw worden gebruikt. Vanwege de gebruikte hoeveelheden water en de complexiteit die inherent is aan de behandeling van sommige van de gebruikte chemicaliën, is afvalwaterzuivering en -verwerking een belangrijk en uitdagend probleem.

Indien verkeerd beheerd, kan de hydraulische breekvloeistof worden vrijgegeven door morsen, lekken of verschillende andere blootstellingsroutes. Het gebruik van potentieel gevaarlijke chemicaliën in de breekvloeistof betekent dat elke afgifte van deze vloeistof kan leiden tot besmetting van omliggende gebieden, inclusief bronnen van drinkwater, en een negatieve invloed kan hebben op natuurlijke habitats.

Bekijk de video: Altijd Wat Wijzer: Schaliegas (Oktober 2020).