Oljemängden - Oil depletion

För andra användningsområden, se Depletion (disambiguation) .

Oljemängden är nedgången i oljeproduktionen i en källa, ett oljefält eller ett geografiskt område. Den oljeproduktionstopp gör förutsägelser om produktionstakten baserat på tidigare upptäckt priser och förväntade produktionstakten. Hubbert-kurvor förutsäger att produktionskurvorna för icke-förnyande resurser ungefär en klockkurva . Således, enligt denna teori, när produktionstoppen passeras, kommer produktionshastigheterna till en irreversibel nedgång.

Den USA Energy Information Administration förutspådde 2006 att världskonsumtionen av olja kommer att öka till 98,3 miljoner fat per dag (15.630.000 m 3 / d) (MBD) i 2015 och 118 miljoner fat per dag i 2030. Med 2009 världens oljeförbrukning på 84,4 mbd, att nå den beräknade konsumtionsnivån 2015 skulle innebära en genomsnittlig årlig ökning mellan 2009 och 2015 på 2,7% per år.

Resurs tillgänglighet

Världs bevisade reserver av råolja, 1980-2012 (US EIA)
Andel av världens bevisade oljereserver för produktion, 1980-2011 (FN: s MKB)
Huvudartikel: Oljereserver

Den Världen är naturligt oljetillförsel är fixerat eftersom petroleum är naturligt bildade alldeles för långsamt för att bytas ut med den hastighet med vilken den håller på att extraheras. Under många miljoner år blev plankton , bakterier och andra växt- och djurmaterial begravda i sediment på havsbotten. När förhållandena var rätta - brist på syre för sönderdelning och tillräckligt med djup och nedgrävningstemperatur - omvandlades dessa organiska rester till petroleumföreningar, medan sedimentet som följde dem omvandlades till sandsten, siltsten och annat poröst sedimentärt berg. När de är täckta av ogenomträngliga stenar som skiffer, salt eller magartade intrång bildade de de petroleumsreservoarer som utnyttjas idag.

Modeller för produktionsnedgång

Huvudartikel: Hubbert peak theory

På kort och medellång sikt sker nedgången i oljeproduktionen på ett förutsägbart sätt baserat på geologiska förhållanden, statlig politik och tekniska metoder. Nedgångskurvan varierar beroende på om man betraktar en brunn, ett fält eller en uppsättning fält. På längre sikt har den tekniska utvecklingen trotsat några av förutsägelserna.

Produktion av oljebrunn minskar

Teoretisk oljeproduktionskurva för en brunn med exponentiell nedgång

En enskild oljebrunn producerar vanligtvis vid sin maximala hastighet i början av sin livslängd; produktionstakten sjunker så småningom till en punkt där den inte längre producerar lönsamma mängder . Formen på nedgångskurvan beror på oljebehållaren och behållarens drivmekanism. Brunnar i vattendrivande och gasdrivande reservoarer producerar ofta i nästan konstant hastighet tills det inträngande vattnet eller det expanderande gaslocket når brunnen, vilket orsakar en plötslig nedgång i oljeproduktionen. Brunnar i gaslösningsdriv- och oljeexpansionsdrivningsreservoarer har exponentiella eller hyperboliska nedgångar: snabba nedgångar till en början och sedan utjämnas.

Produktionskurvan för en oljebrunn kan också påverkas av ett antal icke-geologiska faktorer:

Oljefältets produktion minskar

Individuella oljekällor är vanligtvis inom flera brunnar oljefält . Som med enskilda brunnar varierar produktionskurvorna för oljefält beroende på geologi och hur de utvecklas och produceras. Vissa fält har symmetriska klockformade produktionsprofiler, men det är vanligare att lutningsperioden är kortare och brantare än den efterföljande nedgången. Mer än hälften av produktionen sker vanligtvis efter att ett fält har nått en topp eller platå. Produktionsprofiler för många fält visar tydliga toppar, men för jätteoljefält är det vanligare att produktionen når och upprätthåller en platå innan den minskar. När ett fält avvisar följer det vanligtvis en exponentiell nedgång. Eftersom denna nedgång planar ut kan produktionen fortsätta med relativt låga priser. Ett antal oljefält i USA har producerat i över 100 år.

Produktionskurvor för oljefält kan modifieras av ett antal faktorer:

  • Produktionen kan begränsas av marknadsförhållanden eller statliga regler.
  • Ett sekundärt återvinningsprojekt, såsom vatten- eller gasinjektion, kan trycksätta fältet och öka den totala återvinningen.
  • fältet kan genomgå ett förbättrat oljeåtervinningsprojekt , såsom borrning av brunnar för injektion av lösningsmedel , koldioxid eller ånga . Detta gör att mer olja kan lockas ut ur berget, vilket ökar den ultimata produktionen av fältet.

Produktionsnedgång i flera fält

Hubbert-teoridiagram över flera oljefältsproduktion

Mest olja finns i ett litet antal mycket stora oljefält. Enligt Hubbert-toppteorin startar produktionen långsamt, stiger snabbare och snabbare, saktar sedan ner och plattar tills den når en topp, varefter produktionen sjunker. I det sena skedet går produktionen ofta in i en period av exponentiell nedgång där nedgången blir mindre och mindre brant. Oljeproduktionen kanske aldrig når noll, men blir så småningom mycket låg. Faktorer som kan ändra denna kurva inkluderar:

  • Otillräcklig efterfrågan på olja, vilket minskar kurvens branthet och skjuter sin topp in i framtiden.
  • Skarpa prisökningar när produktionstoppen nås, eftersom produktionen inte tillgodoser efterfrågan. Om prisökningar orsakar en kraftig nedgång i efterfrågan, kan ett dopp i toppen av kurvan uppstå.
  • Utveckling av ny borrteknik eller marknadsföring av okonventionell olja kan minska nedgångens branthet eftersom mer olja produceras än ursprungligen förväntat.

USA: s produktion

Oljeproduktionen i USA , förutsatt att man utesluter Alaska, började med att följa den teoretiska Hubbert-kurvan i några decennier men avviker nu starkt från den. USA: s oljeproduktion nådde en topp 1970 och vid mitten av 2000-talet hade den sjunkit till 1940-talets nivåer. 1950 producerade USA över hälften av världens olja, men 2005 hade andelen sjunkit till cirka 8%. 2005 nådde USA: s råoljeimport en topp som var dubbelt så hög som den inhemska produktionen. sedan dess har den amerikanska oljeproduktionen ökat och importen har minskat med 41%.

Produktionstoppen 1970 förutspåddes av en av de två prognoserna som lades fram 1956 av Hubbert. År 1972 hade alla importkvoter och kontroller av USA: s inhemska produktion tagits bort. Trots detta och trots fyrfaldigningen av priserna under oljekrisen 1973 , minskade inte produktionsnedgången i de lägre 48 delstaterna förrän 2009. Råoljeproduktionen har sedan dess stigit kraftigt från 2009 till 2014, så att den amerikanska oljeproduktionstakten i Oktober 2014 var 81% högre än genomsnittet 2008.

Den faktiska amerikanska produktionskurvan avviker från Hubberts 1956-kurva på betydande sätt:

  • När oljeöverskott skapade ett överflöd på marknaden och låga priser började få efterfrågan och produktionskurvor att stiga, gick tillsynsmyndigheter som Texas Railroad Commission in för att begränsa produktionen.
  • Kurvan nådde en högre hastighet och skarpare punkt än förutsagt.
  • Produktionen sjönk efter 1970, men började återhämta sig och nådde en lägre sekundär topp 1988. Detta inträffade eftersom superjätten Prudhoe Bay- fältet i Alaska upptäcktes först 1968 och Trans-Alaska Pipeline System (TAPS) slutfördes inte förrän 1977. Efter 1988 toppade Alaskaproduktionen och den totala amerikanska produktionen började minska igen. År 2005 hade Prudhoe Bay producerat över 75% av sin olja.
  • Produktionen ökar under 2010-talet

  • Nedgångskurva för oljefält i Texas

  • Nedgångskurva för oljeproduktion i Alaska

  • Historisk amerikansk råoljeproduktion visar initial likhet med en Hubbert-kurva

  • Individuell nedgångskurva för oljebrunnar genererad av programvara för analys av nedgångskurva, som används i petroleumsekonomi för att indikera uttömning av olja och gas i en petroleumsreservoar . Y-axeln är en loggskala. Oljeproduktion (grön linje) och gasproduktion (röd linje).

  • Även om USAs bevisade oljereserver ökade med 3,8 miljarder fat 2011, även efter avdrag för 2,07 miljarder fat produktion, berodde endast 8 procent av de 5,84 miljarder fat nybokad olja på nya fältupptäckter (US MKB)

Världsoljeproduktion

Produktionskurvan för världens oljefält
Ytterligare information: toppolja

Produktionstoppen 1970 i USA fick många att ifrågasätta när världens produktionstopp skulle inträffa. Toppnivån för världsproduktionen är känd som Peak oil .

Implikationer av en världstopp

Huvudartikel: Implikationer av toppolja

En topp i oljeproduktionen kan leda till en världsomspännande oljebrist, eller det kan inte ens märkas eftersom efterfrågan minskar i samband med ökade priser. Medan tidigare brister härstammar från en tillfällig brist på utbud, skulle korsningen av Hubberts topp innebära att oljeproduktionen fortsätter att minska och att efterfrågan på dessa produkter måste minskas för att möta utbudet. Effekterna av en sådan brist beror på nedgångstakten och utvecklingen och antagandet av effektiva alternativ.

Katastrof

Användningen av fossila bränslen gör att människor kan delta i borttagning, vilket är energiförbrukningen i högre takt än den ersätts. Den industriella ekonomin är för närvarande starkt beroende av olja som bränsle och kemiskt råmaterial. Till exempel är över 90% av transporterna i USA beroende av olja.

Sedan 1940-talet har jordbruket dramatiskt ökat sin produktivitet, till stor del på grund av användningen av kemiska bekämpningsmedel , gödningsmedel och ökad mekanisering. Denna process har kallats den gröna revolutionen . Ökningen av livsmedelsproduktionen har gjort det möjligt för världens befolkning att växa dramatiskt under de senaste 50 åren. Bekämpningsmedel är beroende av olja som en viktig ingrediens, och gödselmedel kräver naturgas. Jordbruksmaskiner kräver också olja.

De flesta eller alla användningarna av fossila bränslen i jordbruket kan ersättas med alternativ. Till exempel är den överlägset största fossila bränsletillförseln till jordbruket användningen av naturgas som vätkälla för Haber-Bosch- gödselprocessen. Naturgas används helt enkelt för att det är den billigaste tillgängliga vätekällan. för att förändras kunde andra källor, såsom elektrolys som drivs av solenergi , användas för att ge väte för att skapa gödsel utan att förlita sig på fossila bränslen.

Oljebrist kan tvinga en övergång till lägre insatsmetoder för " ekologiskt jordbruk ", som kan vara mer arbetskrävande och kräver en befolkningsförskjutning från stads- till landsbygdsområden, vilket vänder trenden mot urbanisering som har dominerat i industrisamhällen. Vissa ekologiska jordbrukare som använder moderna ekologiska jordbruksmetoder har emellertid rapporterat så höga avkastningar som de som finns tillgängliga från konventionellt jordbruk, men utan användning av fossilt bränsleintensiva konstgjorda gödningsmedel eller bekämpningsmedel.

En annan möjlig effekt skulle härröra från modern transport- och bostadsinfrastruktur. En stor del av den utvecklade världens befolkning bor i förorter , en typ av bosättning med låg densitet utformad med tanke på bilen . En rörelse för att ta itu med detta problem tidigt, kallad " New Urbanism ", försöker utveckla förorterna till stadsdelar med högre densitet och använda former för blandning av hög densitet för nybyggnadsprojekt.

Lågkonjunktur

Ett mer blygsamt scenario, förutsatt en lägre utarmningsgrad eller en smidigare övergång till alternativa energikällor, kan fortfarande orsaka betydande ekonomiska svårigheter, såsom en lågkonjunktur eller depression på grund av högre energipriser. Inflationen har också kopplats till stigande oljepriser. Men ekonomer håller inte med om styrkan och orsakerna till denna förening. Se energikris .

Stigande matpriser

Huvudartikel: mat vs bränsle

Stigande oljepriser orsakar stigande livsmedelspriser på tre sätt. För det första ökar bränslekostnaderna för utrustning högre priser. För det andra ökar transportkostnaderna detaljhandelspriserna. För det tredje orsakar högre oljepriser jordbrukarna att byta från att producera livsmedelsgrödor till att producera biobränslegrödor . Den lagen om tillgång och efterfrågan förutspår att om färre bönder producerar mat priset på mat kommer att stiga.

Ersättning

Ett alternativ som troligtvis anses av vissa är att olja kommer att ersättas med förnybar energi under första hälften av 2000-talet. Ersättningsbränsle skulle sannolikt vara väte . En vätgasekonomi skulle då ersätta den nuvarande oljebaserade ekonomin. Ett annat möjligt ersättningsbränsle är biogas , som består av metan . Metan har en kokpunkt på -161 ° C, snarare än väte -252,87 ° C, vilket gör metan till ett mycket lättare bränsle att kondensera.

Andra människor anser att hela idén om "vätgasekonomin" är felaktig. Komprimerat väte har en energitäthet på endast 5,6 megajoule per liter. Robert Zubrin tittar på de praktiska problemen med att använda väte som ett energilagringsmedium i Energy Victory: Winning the War on Terror by Breaking Free of Oil . Han anser att väte är en mycket dålig lagringsform och att batterier , metanol eller dimetyleter skulle vara bättre. Denna punkt upprepas i Beyond Oil and Gas: The Metanol Economy och i David MacKays bok som beskrivs nedan.

Geotermisk kraft är en källa till hållbar energi som kan producera väte. Observera att David MacKay i sin bok Sustainable Energy: Without the Hot Air har visat att geotermisk energi bara kan ge en liten del av världens behov på ett hållbart sätt. I vissa områden som ligger över geologiska hotspots (som Island) är geotermisk vettigare.

Solenergi är en källa till outtömlig energi. Det finns mer solenergi som når jordens yta varje timme än den mängd energi som konsumeras av världen på ett år. Utmaningarna med att använda solens energi - energi som kan erhållas antingen från vindkraft eller från solenergi - är att energin antingen måste (1) lagras i fysisk form av bränsle för när den kan användas i framtiden. , eller (2) transporteras direkt som el, via överföringsledningar. Inte heller kan sändas , eftersom det inte finns någon kontroll över när solen ska skina eller när vinden blåser. Det finns dock koncentrerade solkraftverk som använder värmelagring som kan lagra energi effektivt i upp till 24 timmar.

Se även

Vidare läsning

  • Kenneth S. Deffeyes. Hubbert's Peak: The Impending World Oil Shortage , Princeton University Press (11 augusti 2003), ISBN   0-691-11625-3 .
  • Richard Heinberg. Partiets över: olja, krig och industrisamhällets öde , New Society Press ISBN   0-86571-482-7
  • Matthew R. Simmons . Twilight in the Desert: The Coming Saudi Oil Shock and the World Economy , Wiley (10 juni 2005), ISBN   0-471-73876-X
  • David MacKay. Hållbar energi - utan varm luft , UIT Cambridge (maj 2009), ISBN   9780954452933

Referenser

externa länkar

Oil Education Television: Serie videointervjuer med ledande internationella oljeexperter: http://oileducation.tv , https://www.youtube.com/oileducationtv