Klimapåvirkninger fra supergigant oliefelter stiger med alderen, siger forskere

Selv oliefelter er ikke immune over for tidens hærgen:En ny undersøgelse finder, at som nogle af verdens største oliefelter ældes, energien, der kræves for at holde dem i drift, kan stige dramatisk, selvom mængden af ​​råolie, de producerer, falder.

Manglende hensyntagen til de ændrede energibehov på oliefelter kan forårsage, at oliefeltforvaltere eller politikere undervurderer de virkelige klimapåvirkninger, Stanford -forskere advarer.

De nye fund, offentliggjort i tidsskriftet Naturens klimaforandringer , have konsekvenser for langsigtede emissioner og klimamodellering, samt klimapolitik. "Nuværende klima- og energisystemmodeller undersøger typisk ikke virkningerne af udtømning af oliereservoirer i nogen detaljer, "sagde studieforfatter Adam Brandt, en adjunkt i energiressourceteknik ved Stanford's School of Earth, Energi- og miljøvidenskab. "Da oliefelterne løber tør, emissioner pr. olieforøgelse. Dette bør tages højde for i fremtidige modelleringsindsatser. "

Et præcist skøn

I den nye undersøgelse, Stanford postdoktorforsker Mohammad Masnadi arbejdede sammen med Brandt for at anvende et nyt softwareværktøj udviklet i Stanford til beregning af drivhusgasemissioner til oliefelter rundt om i verden, der har produceret mere end 1 milliard tønder olie i løbet af deres levetid, undertiden kaldet "supergigant" oliefelter.

Konventionelle drivhusgasestimater beregner emissioner gennem en slags økonomisk reverse engineering, hvorved et økonomisk indeks bruges til at omregne den monetære værdi af et oliefelts slutprodukter - uanset om det er forarbejdet olie, naturgas eller oliebaserede produkter - til drivhusgasemissioner. "Denne top-down-tilgang til konvertering af økonomiske værdier til miljømæssige og energiske omkostninger savner mange underliggende oplysninger, "Sagde Masnadi.

Hvad mere er, mange undersøgelser ser på data fra kun et enkelt tidspunkt, og som et resultat heraf kun få et øjebliksbillede af et oliefelts drivhusgasemissioner. Men forskerne fra Stanford hævder, at for at tegne det mest præcise billede af et oliefelts sande klimapåvirkninger - og også have den bedste chance for at reducere disse påvirkninger - er det nødvendigt at vurdere energiomkostningerne forbundet med hvert trin i olieproduktionsprocessen, og for at gøre det i hele oliefeltets levetid.

Udviklet i Brandts laboratorium i Stanford, et softwareværktøj kaldet Oil Production Greenhouse gas Emissions Estimator (OPGEE) er designet til at gøre netop det. For et givet oliefelt, OPGEE udfører det, der kaldes en livscyklusvurdering, analyse af hver fase af olieproduktionsprocessen - ekstraktion, forfining og transport. Det bruger derefter computermodeller til at beregne, hvor meget energi der forbruges under hvert trin. Fra dette, forskere kan beregne præcist, hvor meget drivhusgas hvert oliefelt udsender.

"Denne bottom-up-type analyse er ikke blevet foretaget før, fordi det er svært, "Sagde Masnadi." Til denne undersøgelse, vi havde brug for mere end 50 forskellige data for hvert oliefelt for hvert år. Når du forsøger at analysere et oliefelt på tværs af årtier, det er mange data. "

Desværre, de fleste olieselskaber er tilbageholdende med at frigive denne type tidsmæssige data om deres oliefelter. Stanford -forskerne udviklede to løsninger på dette problem. Først, de indsamlede data fra steder, hvor gennemsigtighedslove kræver, at olieproduktionsdata gøres offentligt tilgængelige. Disse omfattede Canada, Norge og Storbritannien, og staten Californien i USA For det andet, parret gennemførte en dyb datamine af den videnskabelige litteratur for at søge spor om oliefeltproduktionsniveauer i publicerede undersøgelser.

Faldende afkast

Til sidst, parret endte med, at data gik årtier tilbage for 25 globalt vigtige supergigant oliefelter. Anvendelse af OPGEE til denne gruppe, forskerne fandt ud af, at for mange af de supergigantiske oliefelter, olieproduktionen faldt med tiden, da brøndene var udtømte, men energien brugt på at fange den resterende olie gik op.

"Jo mere olie der udvindes, jo vanskeligere det bliver at udvinde den resterende olie, så virksomhederne må ty til stadig mere energikrævende genoprettelsesmetoder, såsom vand, damp eller gasoversvømmelse, "Sagde Masnadi.

Gør tingene værre, olie, der indvindes ved sådanne metoder, skal undergå en mere intens overfladebehandling for at filtrere overskydende vand og gas fra. I sidstnævnte tilfælde, dette kan resultere i et overskud af kuldioxid og metangas, der typisk elimineres ved forbrænding - en proces kaldet "flaring" - eller udluftning i atmosfæren.

"Vi kan med disse resultater vise, at et typisk stort oliefelt vil have en fordobling af emissioner pr. Tønde olie i løbet af en 25-årig driftsperiode, "Sagde Brandt.

Win-win

Hvordan stopper man denne skadelige cyklus? En måde er gennem strammere offentlige regler, der tvinger virksomheder til at reducere deres drivhusgasemissioner eller risikere at skulle sænke produktionen. Dette har vist sig at fungere på to canadiske offshore -felter, Hibernia og Terra Nova, hvor reglerne har reduceret drivhusgasemissionerne kraftigt ved at begrænse olieproduktionen på felter, hvor gas går til spilde gennem flaring og udluftning.

"Bedre regulering er bestemt en del af svaret, men en mere progressiv løsning er at tilskynde energiselskaber til at trække den energi, de har brug for til at drive deres aldrende oliefelter fra vedvarende energikilder som f.eks. vind eller geotermi, "Sagde Masnadi.

Han nævner eksemplet på det Californien-baserede selskab GlassPoint Solar, som bruger soldrevne dampgeneratorer til at reducere gasforbruget og kulstofemissionerne fra sine oliefelter med op til 80 procent.

Udført rigtigt, sådanne løsninger kan ende med at blive en win-win for industrien og miljøet, sagde Stanford -forskerne, ved at hjælpe olieselskaber med at nedbringe energiomkostningerne og samtidig reducere deres klimapåvirkninger.

OPGEE -værktøjet Brandts team udviklet er allerede blevet vedtaget af California Air Resources Board for at hjælpe med at reducere drivhusgasemissioner fra transportbrændstoffer, men Brandt mener, at det også kan vise sig nyttigt for industrien.

"Dette kan tjene som et springbræt i retning af livscyklushåndtering af feltemissioner, "Brandt sagde." Virksomheder kunne planlægge operationer for at maksimere produktionen og samtidig minimere emissioner. "