Lataa tietoa...
Blogi: Water Woes

Öljy- ja kaasutoiminnan vesiongelmien ratkaiseminen

Yksi öljy- ja kaasuteollisuuden suurimmista haasteista on vesihuolto, erityisesti epätavanomaisissa toiminnoissa. Hydraulinen murtaminen vaatii paljon puhdasta vettä, ja jokaista öljyekvivalenttitynnyriä kohden tyypillinen operaatio tuottaa nykyään neljästä kymmeneen tynnyriä tuotettua vettä, joka on peräisin itse säiliöstä ja joka on liian suolapitoista murtamiseen. Ironista kyllä, tätä ylitarjonnan haastetta pahentaa Permian Basinin kaltaisilla ydinalueilla ja yleisemmin koko Yhdysvaltojen läntisellä puoliskolla vallitseva veden niukkuus. Itse asiassa veden niukkuutta pidetään nykyään maailmanlaajuisena ongelmana, ja vettä pidetään yhä useammin hyödykkeenä.

Kierrätys, ESG ja seismisyys

Tähän haasteeseen vastaamiseksi tehokkain innovaatio on tuotetun veden ja palautusveden kierrättäminen, sen huolellinen käsittely ja sekoittaminen, jotta sitä voidaan käyttää optimaalisesti murto-operaatioissa. Kierrätys on viisas valinta paitsi siksi, että ESG-kysymykset - ympäristöön, yhteiskuntaan ja hallintoon liittyvät kysymykset - ovat nousseet tärkeimmiksi prioriteeteiksi kaikilla teollisuudenaloilla, myös siksi, että veden kierrättäminen on nyt kustannustehokkaampi vaihtoehto kuin sen hävittäminen. Kierrätys vähentää makean veden käyttöä, vähentää makean veden toimittamiseen ja jäteveden poistamiseen liittyvää kuorma-autoliikennettä ja poistaa käytännössä jäteveden hävittämisen suolaisen veden poistokaivoihin.

Tuotetun veden hävittäminen ei ole enää yhtä houkuttelevaa useiden tekijöiden yhteisvaikutuksesta: veden niukkuus, ympäristökysymykset, miljoonien litrojen veden siirtämisen kustannukset ja logistiikka sekä kasvava huoli seismisyydestä, joka liittyy jäteveden ruiskuttamiseen SWD-kaivoihin.

Seismisyys on luonnollisesti huolestuttanut Mid-Continent-alueen sääntelyviranomaisia jo muutaman vuoden ajan. Nyt asia on kärjistynyt Permian Basinissa, jonka osuus Yhdysvaltojen tuotetun veden määrästä on 60 prosenttia.[*] Viime vuoden lopulla sekä Texasin rautatievirasto (RRC) että New Mexicon öljynsuojeluvirasto (OCD) ilmoittivat suhtautuvansa asiaan hyvin vakavasti. Uusi Meksiko päivitti sääntelykehyksensä, ja Texas perusti kaksi seismisen reagoinnin aluetta (SRA), joilla rajoitetaan injektointikapasiteettia ja lupia Midlandin, Ectorin, Martinin, Culbersonin ja Reevesin piirikunnissa. Tämä kehitys houkuttelee todennäköisesti useampia toimijoita siirtymään kierrätykseen.

Vesihuoltoon liittyvät tekijät

TETRA on eturintamassa öljyn ja kaasun tuotannon ja viimeistelyn vesihuollossa, ja se tarjoaa kaikenlaisia ratkaisuja aina puhtaan veden hankinnasta tuotetun veden ja palautusveden käsittelyyn ja kierrätykseen sekä suodatukseen, varastointiin, sekoittamiseen, jakeluun ja siirtoon. Yhtiö hyödyntää vuosikymmeniä kestänyttä ydinosaamistaan kemikaalien, kemian ja kehittyneen tutkimus- ja kehitystyön alalla kehittäessään veden käsittelyä, joka on yhteensopivaa säiliön kanssa, mikä on ehdottoman tärkeää stimuloinnin onnistumisen ja porausreiän käyttöiän kannalta.

Useimmissa toiminnoissa tuotetun veden kierrätyksen suurimmat haasteet ovat suolapitoisuus, suuret määrät ja siirto. Tuotettu vesi sisältää paljon suoloja ja muita mineraaleja, joten se on käsiteltävä erityisellä tavalla, jotta se soveltuu käytettäväksi murtoporauksessa. Käsittelyohjelman on myös pystyttävä käsittelemään suuria nestemääriä, jotta se ei muodostuisi pullonkaulaksi ja estäisi kaivon tuotantoa. Esimerkiksi SwiftWater Automated Treatment (SWAT) -järjestelmämme mahdollistaa yli 100 000 tynnyrin tuotetun veden kierrätyksen päivässä käyttämällä ainutlaatuisia tekniikoita ja prosesseja, jotka tekevät vedestä optimaalisen frac -käyttöön.  

Veden siirto on toinen haaste, joka todella tuo esiin suunnittelun ja hyvän vesihuolto-ohjelman kokonaisvaltaisuuden merkityksen. TETRAlla on resursseja tarjota alan ainoaa kaksoisvaipalla varustettua ja nopeasti käyttöönotettavaa lay-flat-letkua, mutta myös koordinoida vedensiirron saatavuutta ja jakelua. TETRA voi auttaa toiminnanharjoittajia tunnistamaan ja yhdistämään strategisesti parhaiten sijoitetut vesilähteet ja liittymään niihin, mikä tekee toiminnasta tehokkaampaa, taloudellisempaa ja ympäristöystävällisempää.

Suunnittelu optimaalista varten

Vesihuoltoratkaisun suunnittelussa on parasta noudattaa kokonaisvaltaista ja kokonaisvaltaista lähestymistapaa. Sen sijaan, että yksi komponentti hankitaan yritykseltä X ja toinen yritykseltä Z, kumppanuus yhden yrityksen, kuten TETRAn, kanssa varmistaa, että kaikki tekniikat ovat yhteensopivia ja että kokonaissuorituskyky on tehokkaampi, luotettavampi ja taloudellisempi.

Toinen toimintoja tehostava ominaisuus on automaatio. Sen lisääminen pumppauksen, käsittelyn, varastoinnin, siirron ja sekoittamisen etävalvontaan ja -ohjaukseen parantaa huomattavasti tehokkuutta ja taloudellisuutta sekä lisää näkyvyyttä ja läpinäkyvyyttä koko vesihuoltotoiminnassa. Automaatio vähentää paikan päällä tarvittavan henkilöstön määrää sekä heidän kulkureittejään ajoneuvoilla paikalle ja takaisin. Automaatioratkaisumme — BlueLinx automaattiohjausjärjestelmää — voi myös soveltaa algoritmeja moottoripumppujen hyötysuhteen optimoimiseksi polttoaineen kulutuksen ja päästöjen vähentämiseksi. Automaatio vähentää myös inhimillisiin virheisiin ja siihen liittyviä riskejä, että työmaalla on enemmän työntekijöitä.

Markkinat ja pitkän aikavälin visio

Koska fossiilisten polttoaineiden kysyntä jatkuu ja jopa kasvaa, vesihuolto on varmasti tullut jäädäkseen. Kun stimulaatiotekniikat kehittyvät ja tehostuvat jatkuvasti hiilivetyjen saamiseksi yhä enemmän, myös vesimäärät kasvavat. Tällä hetkellä Yhdysvaltain vesihuoltomarkkinoiden arvo on 12 miljardia dollaria, ja ne kasvavat nopeasti, ja niiden odotetaan kasvavan 10 prosenttia vuodessa vuoteen 2028 mennessä. Tänä vuonna kierrätetyn tuotetun veden osuus frac-veden kysynnästä on 40-42 prosenttia, kun se vuonna 2021 oli 39 prosenttia, ja sen ennustetaan olevan 45 prosenttia vuonna 2024.

Lopulta haluamme pystyä käsittelemään tuotetun veden niin, että se soveltuu käytettäväksi muissa teollisissa sovelluksissa, maataloudessa ja karjan ruokinnassa. Toinen tavoite on hyödyllisten mineraalien laajamittainen talteenotto ja kaupallistaminen. Koska meillä on ydinosaamista vesikemiassa ja asiantuntemusta mineraalien talteenotossa ja tuotteiden valmistuksessa niistä, TETRA soveltuu erinomaisesti näiden tavoitteiden saavuttamiseen, sillä ne ovat realistisia ja saavutettavissa olevia, eivät pelkkiä ilmalinnoja. Se on ikivanha klisee, mutta se on totta: keksintö on todellakin keksintöjen äiti. Vesi on ehdoton välttämättömyys, ja sitä olisi pidettävä hyödykkeenä, jolla ei käydä kauppaa missään pörssissä, mutta joka on kuitenkin täysin korvaamaton elinehto.

[*] Kaikki toimialan tunnusluvut ovat peräisin Rystad Energyltä.

Uusi toimintakutsu

 

Ainutlaatuinen Frac-veden lähde Permian altaassa

Nykyään Permianin allas on Yhdysvaltojen tuottavin öljyntuotantoalue, vastaten noin 40 % maan raakaöljystä ja 15 % maakaasusta 1. Alueen ajateltiin aikaisemmin olevan  jo hiipumassa, mutta horisontaalisen porauksen ja hydraulisen fräkkäyksen sekä erityisesti näiden menetelmien jatkuvan kehittämisen ansiosta tuotanto on kokenut uuden nousun viime vuosina. Alla on koottuna usein kysyttyjä kysymyksiä, joita asiakkaamme ovat esittäneet liittyen alueen vedenhankintaan.

Mikä on Permianin altaan suurin haaste vedenhankinnassa?

Sen lisäksi, että tämä alue on öljypitoinen, se sijaitsee myös Amerikan niukimmalla vesialueella. Kun otetaan huomioon, että yhden porausreiän murtaminen vaatii miljoonia gallonoita vettä - Permianin alueella jopa 20-30 miljoonaa gallonaa - makean veden hankkiminen murtamiseen on suuri haaste kaikille alueen toimijoille. Vaikka olemme edistyneet valtavasti tuotetun veden ja palautusveden kierrättämisessä, tarvitaan edelleen paljon makeaa vettä töiden aloittamiseen ja sekoittamiseen kierrätettyyn veteen.

Veden niukkuus kartta

LÄHDE: Wikipedia/UN World Water Assessment Programme (WWAP), julkinen.

Mitkä ovat liiketoiminnan ja operatiivisuuden haasteet?

Makean veden hankkiminen Permian Basinin alueelta on monimutkainen ja monitahoinen hanke, johon liittyy: [i] makean veden lähteiden tunnistaminen ja arviointi, [ii] vesikaivolupien hankkiminen viranomaisilta, maanomistajien kanssa käytävät neuvottelut pintakäyttösopimuksista (SUA), [iii] vierekkäisten tieoikeuksien varmistaminen ja putkistojen rakentaminen veden toimittamiseksi lähteeltä laitospaikalle ja [iv] veden sisällön ja laadun arviointi. Monimutkaisuutta lisää vielä sääntelyn tuntemus, joka vaihtelee Teksasin ja New Mexicon välillä ja on nykyisin varsin tiukka liittovaltion mailla.

Miten SwiftWater ratkaisee makean veden hankinnan monimutkaisuudet?

sourcing on kattava keskitetty palvelupiste Permin alueen vedenhankintaan. Sen sijaan, että operaattorit joutuisivat asioimaan useiden eri toimijoiden kanssa, mikä on tehotonta, vie aikaa ja nostaa kokonaiskustannuksia, vedenhankinta voidaan keskittää yhdelle kumppanille, joka vastaa hankinnasta, lupamenettelyistä, maa-alueiden käyttöoikeuksista (SUA), logistiikasta ja laskutuksesta.

Vedenhankinnan asiantuntijatiimillämme on erinomainen kokemus yhteistyöstä maanomistajien, vuokranantajien, paikallisyhteisöjen sekä eri viranomaistahojen kanssa, aina paikallisista valtiollisiin sekä liittovaltiollisiin toimijoihin. Olemme onnistuneesti hankkineet tarvittavat luvat, sopimukset ja kulkuoikeudet makean veden toimittamiseksi porausalueille.

Ymmärrämme haasteet, jotka liittyvät veden saamiseen pinnanalaisista ja maanalaisista lähteistä Permianin alueella. Tärkeintä vedenhankintaprosessissamme on luoda ja ylläpitää kunnioittavia ja molempia osapuolia hyödyttäviä suhteita eri sidosryhmien kanssa ja minimoida samalla ympäristövaikutukset. Ymmärrämme myös, että aika on toimintasi kannalta ratkaisevan tärkeää, joten työskentelemme nopeasti ja väsymättömästi hyödyntäen suhteitamme ja vuosien kokemustamme, jotta saat tarvitsemasi määrän makeaa vettä sinne ja silloin, kun sitä tarvitset.

Mistä SwiftWater saa permiläistä makeaa vettä?

SwiftWaterilla on laaja vesikaivoverkosto, joka kattaa puoli miljoonaa hehtaaria Delaware- ja Midland-altailla. Strategisesti sijoitettuun verkostoomme sisältyy myös kaikki tarvittavat luvat ja maan käyttöoikeudet (SUA:t). Kun asiakas tarvitsee vettä, tarkastelemme karttaamme löytääksemme parhaan lähteen sijainnin toimitusmahdollisuuksien ja tarvittavan vesimäärän perusteella.

Onko lähdevesi puhdasta vai vaatiiko se käsittelyä?

Hankkimamme vesi on puhdasta ja jopa juomakelpoista, eikä se vaadi käsittelyä ennen fräkkäysoperaatioissa käyttöä. Se soveltuu erinomaisesti myös kierrätetyn takaisinvirtaus- ja tuotantoveden sekoittamiseen.

Tuottaako SwiftWater kustannustehokkuutta asiakkaille?

Kyllä, koska SwiftWater toimii keskitettynä palveluna, joka hoitaa kaikki luvat, SUA-sopimukset, toimitukset ja laskutuksen, yksinkertaistettu logistiikkamme tuo huomattavaa arvoa ja kustannustehokkuutta koko vedenhankintaprosessiin.

Onko SwiftWaterin vedenhankinta ESG-periaatteiden mukainen?

Ehdottomasti. SwiftWater on sitoutunut ympäristöön, yhteiskuntavastuuseen ja hyvään hallintotapaan liittyvien asioiden huomioimiseen, jotka ovat nykyään keskeisiä niin yleisön kuin sijoittajienkin näkökulmasta. Yksi konkreettinen keino tähän on vedenjakeluinfrastruktuurin parantaminen vesistöalueella: siirrämme yhä enemmän vettä putkistoja pitkin sen sijaan, että kuljettaisimme sitä rekoilla. Vähemmän rekkoja tiellä tarkoittaa vähemmän melua, vähemmän liikennettä ja vähemmän päästöjä. Nämä ovat kaikki tärkeitä seikkoja paikallisille yhteisöille ympäristön ja elämänlaadun kannalta.

Hallintotavan näkökulmasta, eli siitä miten harjoitamme liiketoimintaamme, veden siirtäminen putkistoja pitkin auttaa meitä vastaamaan veden jatkuvasti kasvavaan kysyntään samalla kun vähennämme rekkoihin liittyviä kustannuksia ja riskejä. Rekat ovat yhä tarpeellisia siellä, missä putkistoja ei voida käyttää, mutta valtaosa vedestä kuljetetaan nykyään putkiverkostojen kautta.

Mikä on tällä hetkellä vesihuollon keskeisin haaste?

Kun otetaan huomioon, että fräkkäyksestä syntyy paljon tuotettua vettä, suurin haaste on sen hävittäminen suolaveden injektio- eli SWD-kaivoihin. SWD-kaivoista tulee yhä vähemmän houkuttelevia vaihtoehtoja niiden kapasiteetin pienenemisen, ympäristövaikutusten ja mahdollisen seismisyyden vuoksi, joten on odotettavissa, että näiden kaivojen lupakäytännöistä tulee tulevien vuosien aikana vielä entistäkin tiukempia.

Tuotetun veden hävittämisen vaihtoehtona on sen kierrättäminen, ja vaikka kierrätys saattaakin vaikuttaa erilliseltä kysymykseltä vedenhankinnassa, veden niukkuuden ja tarpeiden tasapainottamisen pitäisi inspiroida toimijoita tarkastelemaan vedenkäyttöä kokonaisvaltaisemmin ja ajattelemaan kierrätystä osana vedenhankinnan kokonaisprosessia. Kyllä, fräkkäystoiminnot vaativat alkuun merkittävän määrän makeaa vettä, mutta heti kun suuret määrät tuotettua vettä alkavat nousta pintaan, fiksu kierrätysohjelma voi vahvistaa ja tuoda lisäarvoa jo valmiiksi toimivaan vedenhankintastrategiaan.

SwiftWaterin tavoitteena on vastata asiakkaidemme fräkkäusveden tarpeisiin. Ymmärrämme, että laadukkaan veden riittävä ja oikea-aikainen saanti on ratkaisevan tärkeää epäkonventionaalisten projektien onnistumisen kannalta, mutta tiedämme myöskin sen, että vesi on nykyään raaka-aine, joka vaikuttaa kannattavuuteen, tehokkuuteen, tuotantoon ja ESG-näkökulmiin. Koska veden arvo on suuri, erityisesti Permianin altaalla, toiminnanharjoittajat tarvitsevat luotettavan kumppanin veden hankintaan.

[1] Texasin rautatiekomissio,"Permian Basin: Tiedot ja tilastot,” at rrc.texas.gov.

Uusi toimintakutsu