Ιστορικό & επισκόπηση της Βιομηχανίας Πετρελαίου & Φυσικού Αερίου

Κωνσταντίνος Χατζηστάσου, PhD

Ερευνητικός Συνεργάτης, Ερευνητικό Κέντρο ΚΟΙΟΣ, Πανεπιστήμιο Κύπρου

Energy Engineer, Energy Sequel

Σεπτέμβρης 2013

Σύνοψη

Δημιουργία πετρελαίου & φυσικού αερίου (Π&ΦΑ)

Ιστορική επισκόπηση βιομηχανίας Π&ΦΑ

Πετρέλαιο

Φυσικό αέριο

Βιομηχανία Π&ΦΑ

Μη-συμβατικές πηγές Υ/Α

2

Δημιουργία Πετρελαίου/ΦΑ

Συσσώρευση οργανικού υλικού (πλαγκτόν, άλγες, θαλάσσια ζωή) με λάσπη μέσα σε ιζήματα

Καταβύθιση και αποδόμηση του οργανικού υλικού

Συνθήκες ψηλής θερμοκρασίας & πίεσης

Πάροδος εκατομμυρίων ετών δημιουργήθηκε το πετρέλαιο ή/και ΦΑ

3

Βισκαϊκός κόλπος , Γαλλία

Συστήματα πετρελαίου & φυσικού αερίου

Απαραίτητες προϋποθέσεις: Οργανική ύλη Μητρικά πετρώματα (source rock) Πέτρωμα κάλυμμα (cap)αδιαπέρατα πετρώματα

Ταμιευτήρας (πορώδες, διαπερατός)

Μετανάστευση πετρελαίου Κατάλληλη γεωλογική ιστορία (timing)

4

Πηγή: DK Eyewitness (2007) “Oil”

1

2

3

4

Ιστορική ανασκόπηση βιομηχανίας πετρελαίου

1859: “Συνταγμ.” Drake, ορύσσει το πρώτο πηγάδι, ΗΠΑ 1870: John Rockefeller δημιουργία Standard Oil 1892: Ηλεκτρισμός (Έντισον) 1896: Κυκλοφορεί το 1ο αυτοκίνητο (Ford) 1901: Ανακάλυψη Spindletop, Texas 1908: Anglo-Persian ανακαλύπτει πετρ. (Ιράν) 1911: Διάλυση Standard Oil Trust

5

Ιστορική ανασκόπηση βιομηχανίας πετρ. (2)

1938: Ανακάλυψη πετρελαίου σε Κουβέιτ & ΣΑ 1956: Κρίση Σουέζ– διακοπή ναυσιπλοΐας 1969: Εντοπισμός πετρελαίου στη Β. Θάλασσα 1972-3: Αραβικό εμπάργκο πετρελαίου 1979-81: Σάχης → Χομεϊνί: τιμολογιακός πανικός 1990: Ιράκ εισβάλει στο Κουβέιτ

6

Πετρέλαιο

7

Τι είναι το πετρέλαιο;

Φυσική οργανική ουσία από Η & C Πετρέλαιο (petroleum): φυσικό αέριο (ΦΑ) & πετρελ. (oil) Συνήθως υγρό. Συναντάται σε στερεά & αέρια μορφή Μπορεί να περιέχει Ν, S, Ο Εντοπίζεται σε γεωλογικούς σχηματισμούς

Εύφλεκτο Απελευθερώνει θερμότητα & θερμοκηπιακούς ρύπους

Πρώτη ύλη

8

Bitumen

Υδρογονάνθρακες

Οφέλη από τη χρήση πετρελαίου & ΦΑ

Η παγκόσμια οικονομία βασίζεται στο πετρέλαιο & ΦΑ Ανάπτυξη άρρηκτα συνδεδεμένη με κατανάλωση ενέργειας 80% παράγωγης πετρ. στις μεταφορές Ευκολία μεταφοράς (υγρά) Ψηλή ενεργειακή πυκνότητα

(Diesel: 38 MJ/L) Ασφάλεια – πρακτικότητα Πετροχημικά Πλαστικά Νάιλον Καλλυντικά Ασπιρίνη

9

Υλικά από πετρέλαιο10

Πηγή: DK Eyewitness (2007) “Oil”

Πετρέλαιο

Εκτιμήσεις: 6-8 τρις βαρ. (συμβατικά), 6-8 τρίς (μη-συμβ.) 1 τρις βαρέλια κατανάλωση από το 1859 Κατανάλωση: 31 δίς βαρ./έτος (2009) 20ο αιώνα: Π, ΦΑ & άνθρ. → 85% παγκ ενεργ. μίγματος Αποτελεί το 40% του ενεργειακού μίγματος (Rae, 2010) Αύξηση παραγωγής από μη-συμβατικές πηγές

11

Παγκόσμιο ενεργειακό μίγμα: 1990-203012

Source: BP Energy Outlook (2013)

Προβολή

Μη-συμβατικές μορφές Υ/Α

Ασφαλτούχοι άμμοι (Tar Sands), Καναδάς Έκταση: 141,000 km2 (15 Κύπρο) Ποσότητες: 178 δισ. βαρέλια πετρελαίου 1.8 εκατ. βαρ/μέρα

Σχιστολιθικό Π&ΦΑ Υδραυλική ρωγμάτωση Ενεργειακή επανάσταση ΗΠΑ

Υπεράκτια Κόλπος Μεξικού Βραζιλία Δυτική Αφρική Ανατολική Αφρική Β. Θάλασσα

13

Πηγή: MIT Tech. Review Dec., 2011

Χαρακτηριστικά πετρώματος ταμιευτήρα14

Πετρέλαιο

Κόκκοι πετρώματος

Ενδογενές νερό

Τιμές αργού πετρελαίου: 1861-201115

Πηγή: BP Stat Review (2012)

Οι 7 «αδελφές» (The 7 sisters)

1. Standard of New York (Exxon)2. Standard of New Jersey (Mobil)3. Standard of California (Chevron)4. Anglo-Persian Oil Company (BP)5. Royal Dutch/Shell (Shell)6. Gulf Oil (Chevron)7. Texaco (Chevron)

16

Σήμερα: “big oil” ή “supermajors”

1. ExxonMobil corp. (ΗΠΑ)2. BP plc (ΗΒ)3. Total SA (Γαλλική)4. Royal Dutch Shell plc (Ολλανδία)5. Chevron corp. (ΗΠΑ)6. Conoco-Phillips (ΗΠΑ)

17

Ποιος ελέγχει τα αποθέματα πετρελαίου;

Οι Supermajors ελέγχουν 6% παγκ. αποθεμάτων πετρελ. Το 78% των παγκ. αποθεμάτων ελέγχεται από NOCs NOCs παράγουν το 52% του πετρελαίου (ΕΙΑ, 2007)

18

Πηγή: PFC Energy (2008)

Μας τελειώνει το πετρέλαιο;19

Πηγή: BP Energy Outlook (2012)

Εγνωσμένα αποθέματα Π&ΦΑ αλλάζουν με την τεχνολογία

Αύξηση: +22.7 %

Αύξηση: +30.4%

Μεγαλύτερες πετρελαιοπαραγωγικές χώρες20

Πηγή: BP Statistical Review 2009

Εισαγωγές πετρελαίου ΕΕ-27 21

Πηγή: E. Commission: European Statistical Pocketbook, 2010

3,979 εκατ. βαρέλια

545 εκατ. τόνους

Φυσικό αέριο

22

Ιστορία του ΦΑ

Ναός Δελφών: «καιγόμενη πηγή» 200 ΜΧ: Πρώτη χρήση ΦΑ στην Κίνα 1870: Πίτσμπουργκ πρώτη πόλη που χρησιμοποίησε ΦΑ 1881: Standard Oil μονοπώλησε την αγορά ΦΑ στις ΗΠΑ 1959: Πρώτες εξαγωγές ΥΦΑ με το «Methane Pioneer» Ο εντοπισμός ΦΑ όταν έψαχναν Π θεωρείτο αποτυχία

23

Τι είναι το φυσικό αέριο;

ΦΑ: μεθάνιο (CH4): 70-90% w%, Έθανιο (C2H6): 5-15% Μεθάνιο: άοσμο, άχρωμο, μη-τοξικό, μη-διαβρωτικό Υγροποιείται στους −161°C Καταλαμβάνει 1/600 όγκου εν σχέση με την αέρια μορφή καθιστώντας τη μεταφορά του με πλοία συμφέρουσα

Τη μυρωδιά του την αποκτά από το methanethiol Εύφλεκτο ή εκρηκτικό μόνο σε συγκέντρωση

5-15% στον αέρα Συμβόλαια πώλησης διάρκειας 15-20 χρόνια Το φυσικό αέριο δεν είναι υγραέριο (LPG: C3H8, C4H10)

24

Φυσικό αέριο

Θ:Ίσως μια μέρα η «βιομηχανία Π&ΦΑ» να μετονομαστεί σε «βιομηχανία ΦΑ &Π»

Καθαρότερος Υ/Α: CH4+O2=CO2+2H20+θερμοτ. 142kJ/kg Θ: Αποληψιμότητα πεδίων ΦΑ: 70-80% (Π: 30-40%) Θ: Περιορισμένη επεξεργασία πριν τη χρήση (vs Π) Θ: ΥΦΑ μπορεί να χρησιμοποιηθεί στη μοτοκίνηση Θ: Μπορεί να μετατραπεί σε ντίζελ Α: «Δύσκολη» μεταφορά στις αγορές Α: Μπορεί να προκαλέσει ασφυξία Α: Δαπανηρές υποδομές για εξαγωγή Α: Καύση ή απελευθέρωση στην ατμόσφαιρα

25

Αποθέματα φυσικού αερίου (1)26

Πηγή: BP (2012)

Μονάδες: Τρις Κυβικά Μέτρα (τκμ)Σύνολο: 208.5 τκμ (2011)Σύνολο: 131.2 τκμ (1991)

27

Αποθέματα φυσικού αερίου (2)

Πηγή: BP (2012)

Σύνολο: 208.5 τκμ

Εισαγωγές φυσικού αερίου ΕΕ-27 28

Πηγή: E. Commission: European Statistical Pocketbook, 2010

Παραγωγή & Κατανάλωση ΦΑ29

Πηγή: BP Natural gas , 2013

Μελλοντικές ενεργειακές προβλέψεις30

Πηγή: BP Energy Outlook 2030 (2013)

2010: 10 tcf/έτος2030: 15 tcf/έτος

2.8

1 κυβικό μέτρο = 35.3 κυβικά πόδια

Φυσικό ΑέριοΕνεργειακές Πηγές

Δίκτυο αγωγών Ευρώπης31

Πηγή: ΙΕΑ (2011)

Δίκτυο αγωγών ΗΠΑ32

Πηγή: ΙΕΑ (2011)

Σημαντικές ενεργειακές εξελίξεις

2011: Ατύχημα στη Φουκουσίμα

Απόφαση Γερμανίας & Ελβετίας να αποσύρουν την πυρηνική ενέργεια

Ροπή προς ΦΑ από αναδυόμενες οικονομίες

Αξιοποίηση κοιτασμάτων σχιστολιθικού ΦΑ (shale gas)

ΙΕΑ: «Χρυσή εποχή ΦΑ»: 25% ενεργειακού μίγματος

33

Η αγορά υγροποιημένου ΦΑ34

ΙΕΑ: «Χρυσή εποχή ΦΑ»: 25% ενεργειακού μίγματος

ΥΦΑ: Μερίδιο ΦΑ από 9% (2010) → 15.5% (2030)

ΥΦΑ από Μοζαμβίκη & Τανζανία (100 tcf ΦΑ);

Αυστραλία ο μεγαλύτερος εξαγωγέας ΥΦΑ το 2017 — αποθέματα: 400 tcf | Browse | Preclude | Ichthys | Pluto

Οι ΗΠΑ (επανάσταση σχιστολιθικού ΦΑ) θα εξάγουν ΦΑ το 2017

Εμπόριο υγροποιημένου ΦΑ35

Πηγή: BP Energy Outlook 20301 κυβικό πόδι = 0.0283 κυβικά μέτρα

Εισαγωγές-Εξαγωγές ΥΦΑ36

Μας τελειώνει το ΦΑ;

Υπάρχει αρκετό ΦΑ για 300 χρόνια (IEA)!

37

Πηγή: BP Energy Outlook (2012)

Αύξηση: +28.4 %

Αύξηση : +23.7 %

Τιμές ΦΑ38

Πηγή: BP Statistical Review of World Energy, June 2011cif: cost + insurance + freight

Κυριότερα δρομολόγια Φ/Α39

Πηγή: BP Statistical Review of World Energy, June 2011

Ενεργειακή επανάσταση ΗΠΑ

Υδραυλική ρωγμάτωση

40

Πηγή: National Geographic

Marcellus shale

141 tcf

41

Πηγή: National Geographic

Ενεργειακή επανάσταση ΗΠΑ (2)

Εξόρυξη σχιστολιθικού ΦΑ & Π (shale gas & oil) Τεχνικά & οικονομικά εφικτό Οι λόγοι: Εκτενή γεωλογικά & σεισμικά δεδομένα Άφθονη χρηματοδότηση από την Wall Street Οι πολίτες έχουν τα δικαιώματα των ορυκτών Παροχή νερού Δικαιώματα πρόσβασης στους αγωγούς Εμπειρία με την τεχνολογία Ντόπια αγορά & κατανάλωση Αφθονία ΦΑ & Π

42

Υπεράκτια παραγωγή πετρελαίου43

Υπεράκτια παραγωγή Π&ΦΑ44

Παγκόσμια χρήση πετρελαίου45

46

Βιομηχανία Π&ΦΑ

Oilfield service (OFS) companies

Οι εταιρείες OFS δεν κατέχουν αποθέματα Π&ΦΑ Υπεργολαβίες από NOCs & IOCs Τι είναι οι oil field service companies? Κατασκευές & υπεργολάβοι πχ, Aker solutions Εταιρείες παροχής υπηρεσιών πχ, Schlumberger, Baker Hughes Πωλήσει εξοπλισμού πχ, NATCO Group (ηλεκτρολογικά)

Η αγορά OFS: Schlumberger: $40bn έσοδα; 115,000 προσωπικό Halliburton: $25bn; 68,000 προσωπικό Baker Hughes: $20bn; 58,000 προσωπικό Weatherford: $13bn; 57,000 employees

47

Oilfield service (OFS) companies

Μερικές από τις υπηρεσίες:α) Κατασκευές & υπεργολάβοι: σχεδιασμός γεωτρύπανων (Aker slns), πόντιση αγωγών (Saipem)

β) Εταιρείες παροχής υπηρεσιών: όρυξη πηγαδιών (Schlumberger), σωληνώσεις, τσιμέντωση, διαγραφίες (logging), πολφός, σεισμικά

γ) Πωλήσεις εξοπλισμού: ηλεκτρικά καλώδια (Siemens), umbilicals, καταδυτικός εξοπλισμός, υποβρύχιες συγκολλήσεις, κοπτικά άκρα, επισιτισμός, μεταφορά προσωπικού, κλπ

48

Σας ευχαριστούμε!

Στοιχεία επικοινωνίας: Κωνσταντίνος Χατζηστάσου, PhDE-mail: energysequel@gmail.com

Τηλ.: 96-276761Ιστοσελίδα: www.energysequel.com

49