For at imødekomme efterspørgsel efter olie inden for de amerikanske grænser har industrien skubbet grænserne for teknologi til at nå oliereserver i dybe farvande i Mexicogolfen.
For at imødekomme efterspørgsel efter olie har industrien skubbet teknologiens grænser for at nå nye oliereserver. I det dybe vand i Mexicogolfen siger nogle skøn, at der er nok olie til at drive De Forenede Stater i 10 år eller mere. Geovidenskabsmand Lesli Wood er seniorforsker ved Bureau of Economic Geology ved University of Texas i Austin. Dr. Wood talte med EarthSky om de aktuelle udfordringer og fremtidige innovationer involveret i efterforskning efter olie i de dybe farvande i Mexicogolfen.
Hvor meget olie er der i Mexicogolfen?
Fotokredit: Rian Castillo
Der ser ud til at være mere end vi konservativt estimerer. Og det taler meget godt for vores energiframtid. Faktisk tror jeg, at så længe vi har intelligente mennesker, der er derude og søger efter energikilder, og som ønsker at bane på den måde, ser fremtiden for energi i USA meget lys ud.
Hvad vi nu mener er, at der er omkring 50 milliarder tønder olieækvivalent i den dybe Mexicanske Golf. Tilbage i 1990'erne troede vi, at der var omkring 25 milliarder tønder, men der har været nogle nye opdagelser for nylig. Og det har fået os til at se på nogle nye muligheder i Golfen.
Vi synes, vi har en forholdsvis god idé om de konventionelle fælder - det vil sige steder, hvor vi er vant til at finde kulbrinter. Vi er temmelig sikre på, at hvis vi går ind og borer en brønd til et af de lignende steder, vil vi være i stand til at finde dem igen.
Og så er der et helt område i Mexicogolfen, der er meget, meget dybt. Det er et område i Golfen, hvor vi i øjeblikket har meget få brønde.Det er meget vanskeligt at se så dybt nede i stratigrafi - det vil sige rækkefølgen og relative placering af lag under Jordens overflade - relateret til de områder af Golfen. Men baseret på hvad vi ved, kan vi foretage nogle estimater af kulbrinter i de områder af Mexicogolfen. Hvad vi ved om gassen, olien og andre typer energireserver, der findes i den dybe Golf, ændrer sig hele tiden. Med hvert nyt datapunkt, der findes, med hver nye studerende, der ønsker at gå ind og undersøge, med hver nye seismiske linje eller stykke data, der er skudt, eller hver brønd, der er boret, opdager vi nye ting om olieressourcerne i Mexicanske Golf. Vi ved, at der stadig er en masse olie tilbage i Golfregionen. Og det er bydende nødvendigt for os at forstå det bedre for at bidrage til energisikkerheden i De Forenede Stater og verden.
Hvordan ved du, at denne olie er der, tusinder af meter under vand og jord?
Tredimensionelt billede af topografien i USA og Mexicos regioner omkring Mexicogolfen og det marine bassin under bølgerne. Lysere blues repræsenterer lavt hyldevand, og dybere blues afspejler de dybere vandområder. Billedet med tilladelse fra ESRI Data and Maps (2000)
I over 100 år har mennesker boret brønde på udkig efter olie, millioner af brønde. Nogle har vist sig at være succesrige, og andre har vist sig ikke at være vellykkede.
Vi stoler på vores evne til at forudsige, hvad der er produktive tendenser, og hvad der ikke er produktive tendenser. Vi ved, at store bassiner rundt omkring i verden, der har store deltas og store flodsystemer, der fodrer sediment i dem, har en kilde til olie. Og vi mener, at Mexicogolfen har en historie, hvor der blev lagt rige organiske skifer og klipper, der kunne nedgraves og opvarmes og modnes til olie. Blot naturens indstilling tænker vi, at det kan være et rentabelt sted at lede efter olie og gas.
Derefter går vi ind og vurderer bassinet gennem fjernbetjening. Vi kan ikke nå dernede og lægge vores hånd i et olie- og gasreservoir. Men vi kan bruge geofysiske oplysninger til at afbilde undergrunden - ligesom du ville få et røntgenbillede af nogens krop - til at hjælpe med at se inde i stratigrafien - eller kroppen af den Mexicanske Golf - og kortlægge klipperne dernede.
For eksempel kan lydbølgerne reagere på klipperne nogle gange fortælle os, hvilke typer væsker der er i klipperne. Vi leder altid efter nye værktøjer og teknologier som nanoteknologier eller nye geofysiske teknologier, der kan fortælle os noget interessant om, hvad der er nede under jordoverfladen.
Men det ultimative bevis på, om der er olier nede i Mexicogolfen, vil være borkronen. Der er ingen bedre teknologi end at bore ned og se, hvad der er dernede. Og med titusinder af brønde, der er boret i den Mexicanske Golf i årenes løb, har vi et temmelig tæt datasæt.
Det er også godt at gå hen, hvor du har haft succes. Vi har haft en hel del succes i Mexicogolfen. Vi producerer næsten to millioner tønder olie og fem millioner kubikfod gas om dagen fra Mexicogolfen nu. Vi ved, at der er kulbrinter dernede. Det er bare et spørgsmål om at udtrække det sikkert, økonomisk og effektivt.
Hvad er nogle af de største udfordringer i at udforske kulbrinter i dybt vand - olie og naturgas?
Kort fra USAs geologiske undersøgelse, der viser onshore og offshore topografi / badymetri. Blå farve repræsenterer de marine farvande med mørkere farver, der repræsenterer dybere vand (> 200 meter). Af de 1300 amerikanske offshore-felter i Mexicogolfen er de 20 bedste producenter nu alle i dybe farvande.
I 2002 blev en brønd kaldet Trident boret i den sydlige Mexicanske Golf i ca. 8.000 fod vand. Brønden opdagede det store hvide oliefelt, der nu produceres gennem Perdido Spar (se Perdido-foto i dette interview). I 2010 borede et selskab en anden brønd i 10.000 fod vand. På meget kort tid borede vi dybere og dybere i Mexicogolfen.
Ofte holder de oplysninger, vi har, ikke trit med de udfordringer, vi står overfor med at bore dybere og dybere ind i Mexicogolfen. En af de største udfordringer, vi står overfor, er at forsøge at forudsige ikke kun, hvad vi vil se stratigrafisk, i de forskellige jordlag, men også hvad vi vil møde med hensyn til sikkerhed og miljøspørgsmål, når vi borer ned i disse dybere og dybere farvande. Det er en farlig forretning.
Men du kan ikke opdage nye grænser uden efterforskningsrisiko. Opdagelsesrejsende, der rejser til Nordpolen ved århundredeskiftet vidste, at de forsøgte at udforske nye territorier, og de havde meget lidt information at falde tilbage på. Du er nødt til at gøre det bedst gætte, at du kan om de forhold og muligheder, som du vil møde. Du skal komme videre. Hvis vi åbner nye grænser og nye ideer inden for energiressourcer, vil vi have nogle udfordringer.
Så jeg tror, at den største udfordring, vi står overfor, er at forsøge at udforske stadig dybere i Mexicogolfen og forsøge at bidrage til USAs energiressourcer i mere udfordrende miljøer - som Arktis og den ultra-dybe Mexicanske Golf - med meget lidt data. Når vi indsamler vores data, vil vi løbe ind i nogle udfordringer. Hver nye udfordring er en mulighed for at lære.
Når du ved, at der er olie og kulbrinter, hvordan nås de?
Geofysiske seismiske data kan give et billede af havbunden og klipperne under havbunden, som gør det muligt for os at undersøge kulbrintefælder i dybt vand samt mindske sikkerhedsspørgsmål, der er forbundet med efterforsknings- og produktionsfaciliteter. Billede høflighed af Dr. Lesli Wood
Når vi ved, hvor vi vil bore, går forskere ind og foretager en vurdering af havbunden og de farer, der findes. Inden ingeniører endda kan designe en rig og indsætte den til boring, er vi nødt til at vide ting som, hvilke typer havbunden kolonier af dyr findes? Hvordan er undergrunden? Er det mudret, er det fast? Hvad er de farer, vi står overfor med strømme og bølger?
Når ingeniørerne og borerne overtager, arbejder en geolog og en geofysiker med dem for at sikre, at tingene gøres sikkert, og at de rammer deres mål. At ramme det nøjagtige mål er slags som at strække et soda-halm fra en flyvemaskine på 33.000 fod og forsøge at ramme nogens hus. Offshore-boreindustrien er blevet meget succesrig med at ramme små mål mil under havbunden. Det er den type udfordring, du står overfor, når du prøver at bore en brønd i dybt vand.
Når de har fundet målet, vil de derefter gå i oprette en ret stor struktur til produktionsoperationer. Yderligere brønde bores for at udvikle det nyopdagede felt. Gennem hele denne proces har vi nye teknologier, der er knyttet til borestreng nær borekronen for at overvåge forholdene i borehullet, og der er geovidenskabsfolk både på riggen og på kysten, der fjernovervåger, hvad der foregår i bunden af hullet . For eksempel, hvad er presset? Hvad er temperaturen? Hvor hurtigt drejer biten? Har vi gas eller olie, der kommer tilbage i brønden? De vurderer også klipperne, der bliver boret, når små stenflis kommer ud af borehullet for at se, hvilken formation de er i.
Hvor kommer de nye ideer der kommer til at skabe innovation og olie- og andre kulbrinteudforskninger på dybt vand?
Billede, der viser den flydende pram (til højre), der anvender dybvandens flydende bundbundne struktur kaldet Perdido Spar, som vil være fundamentet for produktionsfaciliteter og boliger. Placeringen er i det dybe vand i Mexicogolfen 150 miles fra den sydlige Texas-kyst. Billede med tilladelse fra Shell-webstedet
Da vi har udviklet computerteknologier, har vi udviklet en øget evne til at gøre tingene meget mere effektivt. For eksempel kan vi forestille jorden undergrunden som aldrig før. Vi kan forestille os det i fire dimensioner - tredimensionel billedbehandling af reservoirer i undergrunden, og så kan vi spore det over tid. Vi kan faktisk se, hvordan et borehul fyldes med olie, og hvordan kulbrinterne evakuerer reservoiret. Vi kan forbedre vores effektivitet i produktionen.
Den anden ting, der ser ud til at vokse i disse dage, er forskningsprogrammer til udvikling af brugen af nanoteknologier. Et eksempel på dette er konceptet med at udvikle mikrosensorer, mikrofremførere af information, som du faktisk kunne lægge ned i borehullet, og som vil rejse gennem klipperne og porerummet på klipperne. Disse små mikrosensorer er små, langt mindre end et menneskehår. De kunne give oplysninger tilbage til computere om, hvordan indersiden af klippen ser ud, og få en vision af klipperne i undergrunden, som vi aldrig har haft før.
Mit sidste punkt er, at vi er nødt til at fortsætte - altid - med at se fremad på nye energikilder og -typer. Vi er ikke gift med olie. Vi er ikke gift med gas. Vi skal se på vindenergi. Vi skal se på solenergi. Og vi bør se på alle typer alternativer til konventionel kulbrinteenergi.
Noget andet, du gerne vil fortælle vores læsere?
Jeg tror, nogle af de største udfordringer, vi står overfor i dag, er, hvordan vi fortsætter med at producere de store mængder kulbrinter, som vi bruger og har brug for i dette land. Vi har brug for det for at fortsætte med at opbygge vores samfund og opretholde vores økonomiske levestandard. Der er også udfordringen med, hvordan vi gør det sikkert og effektivt, mens vi afbalancerer folks bekymringer over miljøfølsomme områder og sikkerhedsfølsomme efterforskningsudviklinger.
Jeg læste Shackletons beretning om hans tur til Antarktis, og jeg er forbløffet over, hvad folk vil sætte sig igennem både intellektuelt og fysisk for at søge og opdage nye ting.
Energi som den største udfordring, som verden står over for i dag. Folk vil anvende deres intellektuelle evner - og nogle gange deres fysiske evner - for at imødegå denne udfordring til forbedring af samfundet som helhed