פצלי נפט

מתוך אקו-ויקי, מקום מפגש בנושאי אקולוגיה, חברה וכלכלה.
קפיצה אל: ניווט, חיפוש

פצלי נפט (באנגלית: shale oil) נקראים גם Tight oil או light tight oil ובראשי תיבות LTO הוא סוג של נפט המורכב מנפט גולמי קל שנמצא בתוך שכבות סלע המכילות נפט בחדירות נמוכה כמו שכבות פצלים או אבן חול הדוקה (tight sandstone). בשנים האחרונות יש הפקה מסחרית של פצלי נפט באותן טכנולוגיות המשמשות לשם הפקת פצלי גז - סדיקה הידראולית וקידוחים אופקיים.

אין לבלבל בין פצלי נפט לבין פצלי שמן (Shale oil) שהם סלעי פצלים עשירים בקרוגן. לשם הפקת נפט מפצלי שמן יש צורך בפירוליזה (חימום ללא נוכחות חמצן). לטכנולוגיות אלה יש החזר אנרגטי והשפעות סביבתיות שונות.

טכנולוגית הפקת פצלי נפט נפוצה במיוחד בארצות הברית. עד שנת 2020 אמורה טכנולוגיה זו להגדיל את הפקת הנפט של ארצות הברית לאחר שזו ירדה בהתמדה עקב שיא תפוקת הנפט הקונבנציונלי במדינה מאז שנות ה-70. עם זאת יש שאלה פתוחה באשר לכמות שתופק לאחר שנה זו.

לא ברור מהו שיא התפוקה של טכנולוגיה זו ומה הבעיות הטכנולוגיות הצפויות במקומות אחרים. לפי Roger Blanchard, מרצה בכימיה שכתב ספר בנושא, המאגר הגדול ביותר בארצות הברית, הבאקאן, מצליח להגדיל את התפוקה שלו על ידי גידול מעריכי בכמות הקידוחים הנעשים בו (אשר למעשה יכלו את המאגר מהר יותר).

כמו בפצלי גז גם לפצלי נפט יש השפעות סביבתיות רבות כמו בעיות של צריכת מים גבוהה, זיהום מים ועוד. רוב הפוטנציאל הטמון בטכנולוגיים הסידוק ההידראולי יביא לפיתוח גז טבעי ורק חלק קטן יותר יביא להפקת נפט. [1]

פוטנציאל פצלי הנפט בעולם

לפי דו"ח של סוכנות האנרגיה האמריקאית (EIA) שהתפרסם בשנת 2013, פצלי נפט ברחבי העולם יכולות להעלות את עתודות הנפט העולמיות ב-11% שיספקו לעשור אחד מצריכת הנפט העולמית. הסוכנות העריכה כי פצלי נפט יכולים לתרום 345 מיליארד חביות נפט שניתן להפיק אותן מבחינה טכנית (כאשר מתעלמים מהעלות הכלכלית של ההפקה). [2]

בשנת 2013 הכינה חברת הייעוץ Schlumberger Business Consulting (SBC) מודל נרחב של LTO ברחבי העולם יחד עם מומחי גאולוגיה שסקרו את מרבצי פצלי הנפט בעולם. המודל מתחשב בגורמים כמו תכולה אורגנית, עומק, ובשלות תרמית כדי להעריך את כמות הנפט שניתן להפיק באיזור בסיוע טכנולוגיות קיימות. על פי המודל החברה מעריכה כי רק 10%-15% מעתודות פצלי ההירדוקרבון מתאימות להפקת פצלי נפט ושאר הכמות מתאימה בעיקר להפקת פצלי גז. [3]

רוב מאגרי פצלי הנפט - כשני שליש מרוכזים ביבשת אמריקה. מאגר Bakken שנמצא בדקוטה הצפונית ובמונטנה בארצות הברית ובקנדה ו-EagleFord בטקסס. לארגנטינה יש את מאגרי Vaca Muerta, Los Molles ובקולומביה נמצא מאגר La Luna, ייתכן כי מאגרים אלה ייתכנו מאגרים בעלי פוטנציאל הפקה גבוה יותר מאשר כל צפון אמריקה. לרוסיה יש את אחד המאגרים הגדולים ביותר מחוץ למאגרים באמריקות, מאגר Bazhenov שדומה ואולי טוב יותר ממאגר Bakken בארצות הברית. עם זאת, מאגרים בסין ובהודו מכילים בעיקר פוטנציאל לפצלי גז ולא לפצלי נפט עקב בשלות תרמית גבוהה יותר של האגנים שלהם. מצב דומה קיים באוסטרליה וחלק מדרום-מזרח אסיה, אירופה, המזרח התיכון ודרום אפריקה, ובמקומות אלה יש גם מגבלות תשתית שיקשו על ההפקה. [4]

שיא תפוקה בפצלי הנפט

הפקת נפט גולמי ב-12 המדינות בעלות ההפקה הגדולה ביותר בארצות הברית. לאחר שנים של ירידה, ניכרת עליה של הפקת הנפט בטקסס ובדקוטה הצפונית כתוצאה מהפקת פצלי נפט. מנגד יש ממשיכה הירידה בהפקת הנפט באלסקה ובקליפורניה. יש עליה מתונה באוקלהומה ובניו-מקסיקו בשנים האחרונות, וירידה ארוכת טווח בשאר המדינות. העליה בהפקת פצלי הנפט בטקסס ובצפון דקוטה הובילה לעליה כוללת בהפקת הנפט בארצות הברית, שהפסיקה תקופת ירידה שנמשכה בין 1970-2006.

לפי התחזית של סוכנות האנרגיה של ארצות הברית משנת 2012, שיא תפוקת פצלי הנפט בארצות הברית צפוי להתרחש בשנת 2020, שיא זה גם יהיה שיא תפוקת הנפט של ארצות הברית עם 11 מיליון חביות ביום (ובכך לעבור את שיא תפוקת הנפט הקודם של ארצות הברית משנת 1970 שהגיע אז ל-9.6 מיליון חביות ביום - נפט שהופק רק מנפט קונבנציונלי ולא כלל פצלי נפט ונוזלי נפט מגז טבעי[5]). בעוד שגורמים בתעשייה מספקים הערכות אופטימיות יותר, David Hughes נותן תחזית פסימית יותר של התחלת שיא בפצלי הנפט של ארצות הברית בסביבות 2017 [6]

לפי Rune Likvern, עלות ההפקה של באר ממוצעת היא כ-80-90 דולר לחבית, והיא גבוהה בהרבה יחסית לבאר של נפט קונבנציונלי מסעודיה. המאגר הגדול בארצות הברית שדה באקאן (Bakken) מצליח להגדיל את התפוקה שלו רק על ידי גידול מעריכי בכמות הקידוחים שלו. קידוח ממוצע מפיק כ-85,000 חביות בשנה הראשונה ולאחר מכן התפוקה יורדת בקצב של 40% בשנה (עם שונות של 2%), כך שחייבים לקדוח כל הזמן עוד קידוחים כדי להשאיר את התפוקה קבועה. התפוקה בבארות החדשות נמוכה יותר יחסית לבארות הוותיקות יותר ולכן כדי לשמור על רמה נתונה של הפקה יש צורך לקדוח בכל שנה עוד קידוחים [7]

גם לפי Roger Blanchard, מרצה בכימיה שכתב ספר בנושא, הגדלת כמות הקידוחים היא הדרך היחידה להגדלת כמות הנפט שמופק במאגר באקאן. כיום מספר הקידוחים עומד על 4000 ומספר הקידוחים עולה בהתמדה וצפויים 1,000 קידוחים חדשים בשנת 2012. מאגר באקאן משתרע על פני מונטנה ודקוטה הצפונית. במונטנה המאגר הגיע לשיא תפוקה בשנת 2006 ומאז התפוקה לא עלתה. (מונטנה הגיע לשיא של 36 מיליון חביות בשנה בשנת 2006 ומאז ירדה בצורה לא מונוטונית. בשנת 2013 היא הפיקה 29 מיליון חביות בשנה[8]) הוא מעריך כי התפוקה במאגר באקאן בדקוטה הצפונית תגיע לשיא בשנת 2014 עם מרווח טעות של פלוס מינוס שנה אחת. כאשר מסתכלים על תפוקת הנפט של מונטנה מחוץ לבאקן רואים שהיא עברה את שיא תפוקת הנפט שלה בשנת 2006 וכיום היא כמחצית מכך.[9]

הפקת הנפט בארצות הברית מלבד צפון-דקוטה וטקסס, לא גדלה כמעט בכלל. בשנים 2009-2011 הייתה עליה קטנה עקב עליה בהפקה במפרץ ניו-מקסיקו, מאז אותה שנה יש ירידה בהפקה במפרץ ניו מקסיקו ובעקבות כך יש ירידה בכלל הפקת הנפט בארצות הברית מלבד דקוטה הצפונית וטקסס. [10] הוא צופה כי גם הפקת פצלי הנפט בטקסס תגיע לשיא בשנת 2015. היות ושני המאגרים הגדולים יגיעו לשיא בשנה זו ושאר המאגרים נמצאים בירידה Blanchard צופה כי הפקת הנפט בארצות הברית תתחיל לרדת מחדש החל משנת 2015.

שיא תפוקת הנפט הגולמי של ארצות הברית התרחש בשנת 1970 עת הפיקה המדינה 3.5 מיליארד חביות בשנה. מאז הייתה ירידה מתמשכת עד לשפל של שנת 2008 בה הפיקה 1.83 מיליארד חביות בשנה. מאז אותה שנה חלה עליה מהירה בהפקת הנפט במדינה ונכון לשנת 2013 מופקות בה 2.71 מיליארד חביות בשנה. עליה של 48% בתקופה של 5 שנים (התוספת על פני תקופה זו הייתה בגודל של 2,438 אלף חביות ביום או 0.88 מיליארד חביות בשנה). עם זאת 86% מתוך התוספת הזו, מסתמכת על הפקת נפט ב-2 מדינות - צפון דקוטה וטקסס בהן נתגלו מרבצים גדולים של פצלי נפט.[11]

ראו גם

קישורים חיצוניים

אנרגיה

מושגים: אקסרגיהאנטרופיההחוק השני של התרמודינמיקההחזר אנרגיה על השקעת אנרגיהאנרגיה גלומהיחידות מידה לאנרגיה

אנרגיה

אנרגיה כלכלה וסביבה: משק האנרגיה העולמימשאבים מתכליםדלק מחצביפחםנפטגז טבעיאנרגיה גרעיניתבסיס אנרגטי לכלכלהייצור ראשונישיא תפוקת הנפטשיא תפוקת הפחםהתחממות עולמיתזיהום אווירעקרון העוצמה המקסימליתחקלאות ואנרגיה

אנרגיה מתחדשת: אנרגיה סולאריתאנרגיית רוחאנרגיה גאותרמיתייצור ראשוניאנרגיית יםביו דיזלאנרגיית גלי יםדלק אצותמשאבת חוםתנור שמשכבשן סולאריתאורת אור יוםכלי תחבורה מונעי רוחאנרגיה בת קיימא - ללא האוויר החם

שימור אנרגיה: פרדוקס ג'בונסBedZEDתחבורת אופנייםעירוניות מתחדשתבנייה ירוקהתאורת אור יוםצמחונותהתייעלות אנרגטית

אנרגיה בישראל: משק האנרגיה בישראלגז טבעי בישראלאנרגיה מתחדשת בישראלאנרגיה סולארית בישראלמוסד שמואל נאמןבתי זיקוק לנפטהחברה לאנרגיה מתחדשת אילת-אילות