Seorang ahli geologi menyajikan dasar-dasar fraktur hidrolik, atau fracking, dan menjelaskan mengapa itu digunakan untuk mendapatkan energi.
Gas alam adalah sumber utama energi yang kita semua gunakan sehari-hari. Itu ditemukan jauh di bawah tanah, sering di perusahaan minyak. Dalam beberapa dekade terakhir, konvensional deposit gas alam adalah yang paling praktis dan paling mudah diproduksi. Sekarang teknologi baru yang memungkinkan booming inkonvensional gas alam tidak mungkin satu dekade yang lalu melalui teknik yang dikenal sebagai rekah hidrolik, atau fracking. Perkiraan industri menunjukkan bahwa $ 20 triliun akan dihabiskan untuk memperoleh gas dan minyak tidak konvensional antara tahun 2012 dan 2035. Geolog Eric Potter dari Biro Geologi Ekonomi di University of Texas di Austin menjelaskan dasar-dasar gas alam tidak konvensional - apa, bagaimana dan mengapa fracking - dengan EarthSky's Jorge Salazar. Wawancara ini adalah bagian dari seri, yang sebagian dimungkinkan oleh Biro Geologi Ekonomi di Universitas Texas di Austin.
Dekade terakhir telah melihat peningkatan dramatis dalam penggunaan gas alam tidak konvensional. Apa itu?
Mari kita bicara tentang apa itu gas alam, dan kemudian menuju ke sana inkonvensional bagian. Gas alam pada dasarnya adalah metana. Ini adalah gas hidrokarbon yang tidak berbau, tidak berwarna, dan terbakar dengan banyak energi.
Bagan pie konsumsi energi Amerika Serikat oleh sumber utama, 2010, dari Administrasi Informasi Energi AS melalui Wikimedia Commons. > Buat lebih besar
Penting untuk membedakan gas alam dari bensin. Masyarakat sering mencampuradukkan keduanya. Bensin adalah produk olahan cair. Dan gas alam adalah gas.
Inkonvensional gas alam adalah gas alam yang diperoleh dari apa yang kita sebut batu yang ketat. Itu adalah batuan yang perlu dipecahkan atau dipatahkan agar gas keluar darinya.
Itu berasal dari jenis batuan yang kami gali secara rutin - dalam perjalanan ke tujuan lain - ketika kami mencari target konvensional yang mengandung minyak dan gas di bawah permukaan.
Kami tahu ada zona tertentu yang ketika Anda mengebornya menghasilkan sedikit gas. Tetapi industri tidak pernah mampu menghasilkan gas yang cukup dari zona itu untuk membuat sumur komersial, hingga saat ini.
Jadi tidak ada yang khas tentang gas itu sendiri. Itu tidak konvensional karena berasal dari batu yang tidak akan menghasilkan aliran gas apa pun hingga saat ini.
Dan siapa yang menggunakan gas alam?
Kita semua menggunakannya. Gas alam disalurkan langsung ke lebih dari setengah rumah di AS untuk keperluan pemanasan melalui sistem pipa yang panjangnya lebih dari satu juta mil.
Gas alam digunakan terutama untuk pembangkit tenaga listrik dan juga untuk keperluan industri seperti produksi batu bata, beton, baja dan kaca.
Dan itu juga bahan baku dalam pembuatan zat-zat tertentu seperti cat, pupuk, plastik, dan obat-obatan.
Jadi apa yang berubah? Bagaimana gas alam yang tidak konvensional diakses saat ini?
Perbedaan pertama adalah penggunaan sumur horizontal. Anda dapat membayangkan pengeboran sumur vertikal, mungkin sedalam beberapa ribu kaki. Dan kemudian sumur diputar ke samping dalam zona target. Sumur horizontal biasanya akan dibor beberapa ribu kaki secara horizontal.
Ilustrasi teknologi sumur horizontal melalui Tallrite Blog Archive
Teknologi penting kedua adalah rekahan hidrolik - atau "fracking" - operasi yang berlangsung di sumur horizontal itu. Pematahan hidraulik telah ada selama beberapa dekade, tetapi telah digunakan dalam kombinasi dengan teknologi sumur horizontal dalam beberapa tahun terakhir.
Dalam sumur horizontal, ada beberapa pekerjaan rekahan hidrolik yang terjadi. Misalnya, akan ada satu pekerjaan fraktur hidrolik yang dipompa di dekat ujung atau ujung sumur. Dan kemudian beberapa lagi berjalan kembali ke tumit atau di mana sumur berubah dari vertikal ke horizontal.
Anda memiliki rekahan hidrolik multi-tahap di sumur horizontal dan itulah yang berbeda. Di masa lalu - artinya 15 tahun atau lebih yang lalu - normanya adalah hanya mengebor sumur vertikal, turun ke target, dan menyelesaikan sumur untuk mengalir dari zona target itu.
Dan jika Anda ingin mengebor sumur tambahan di dekatnya, masing-masing sumur vertikal itu sendiri terpisah dengan situs bornya sendiri dan jalannya sendiri yang mengarah ke situs bor itu. Anda dapat melihat bahwa dampak permukaan dari cara sebelumnya dalam melakukan sesuatu akan jauh lebih besar.
Ketika kita berbicara tentang pengertian sumur horizontal dan fakta bahwa banyak sumur horizontal dapat dibor dari satu lokasi permukaan, apa yang Anda bicarakan adalah masing-masing sumur tersebut mungkin memiliki lokasi permukaan beberapa meter dari yang sebelumnya. . Jadi Anda mengebor satu sumur, lalu Anda memindahkan rig lebih dari dua puluh atau tiga puluh kaki dan mengebor sumur lainnya.Dan sumur baru itu, sekali lagi, terdiri dari pengeboran beberapa ribu kaki lubang vertikal dan kemudian sumur berputar horizontal di dalam zona target. Perbedaannya adalah bahwa sumur horizontal baru benar-benar keluar dalam arah kompas yang berbeda.
Jika Anda melihat ini dari atas dan Anda bisa melihat apa yang terjadi di bawah permukaan, Anda akan melihat sumur horizontal ini menyebar seperti jari-jari roda. Dengan kata lain, mereka dapat mengembangkan area bawah permukaan yang besar dari satu lokasi permukaan tunggal.
Jadi saya tahu Anda dan ahli geologi lainnya senang dengan hal ini. Mengapa?
Terutama karena ada lebih banyak gas alam yang tidak konvensional ini daripada yang kita pikirkan. Ini sangat menambah pasokan gas alam yang kami pikir tersedia untuk konsumen, katakanlah, 15 atau 20 tahun yang lalu.
Gas alam yang tidak konvensional telah menambah jumlah produksi harian di Amerika Serikat. Tetapi mengapa kita harus peduli? Gas alam adalah zat yang sangat serbaguna, menyediakan pemanasan rumah dan bisnis yang relatif bersih, bahan bakar pilihan untuk memasak, dan sumber energi murah untuk bahan bakar pembangkit listrik. Kemampuan untuk lebih banyak bahan bakar pembangkit listrik dengan gas alam daripada batubara adalah game-changer. Nafsu makan kita akan listrik terus meningkat. Listrik harus datang dari suatu tempat. Untuk pembangkit listrik, gas alam memiliki sejumlah keunggulan lingkungan - lebih sedikit emisi asam-hujan-prekursor seperti sulfur dioksida dan nitrogen oksida, pada dasarnya tidak ada emisi merkuri, dan hanya setengah emisi CO2 dibandingkan dengan batubara. Sekarang industri telah menemukan cadangan gas alam baru selama beberapa dekade di waduk yang tidak konvensional, tahap ini ditetapkan untuk transformasi di sektor pembangkit listrik, dan bahkan berpotensi di sektor transportasi. Armada bus metropolitan besar sudah beroperasi dengan bahan bakar gas, dan tidak akan mengejutkan saya jika mengikuti armada truk besar. Dan, sebagian besar tidak dihargai oleh publik, gas alam adalah unsur utama dalam banyak proses industri, termasuk pembuatan plastik. Berjalanlah ke toko barang olahraga atau dealer mobil. Yang Anda lihat hanyalah plastik. Ketika Anda melihat itu, sadari bahwa banyak dari peralatan kami yang sangat dapat diandalkan, dari komputer hingga sayap pesawat terbang, berasal dari plastik, yang berasal dari gas alam. Gas alam kurang dihargai oleh publik, saya kira karena Anda tidak bisa melihatnya. Tetapi itu sangat memengaruhi kehidupan kita sehari-hari, dan memiliki potensi untuk memainkan peran yang bahkan lebih besar.
Berapa banyak gas alam yang tidak konvensional di luar sana, di AS dan di seluruh dunia?
Pada perkiraan harga yang wajar, dan dengan asumsi tingkat konsumsi saat ini di Amerika Serikat, ada beberapa dekade gas alam tidak konvensional yang tersedia untuk kita, menggunakan teknologi ini. Jadi itu merupakan tambahan yang sangat signifikan untuk basis sumber daya negara.
Jika kita berbicara secara internasional ada banyak lagi yang tidak diketahui. Itu karena Amerika Serikat, karena berbagai alasan, mungkin satu dekade atau lebih di depan negara lain dalam hal menilai dan mengembangkan sumber daya gas tidak konvensional.
Intinya, agak terlalu dini untuk mengetahui berapa banyak gas alam tidak konvensional yang ada di seluruh dunia. Namun berdasarkan apa yang kami ketahui di A.S. kami berharap angkanya akan tinggi. Ketidakpastiannya adalah bahwa tidak setiap serpihan atau batu pasir ketat berfungsi sebagai target untuk jenis ekstraksi ini. Jadi, Anda ingin berhati-hati ketika membuat perkiraan tentang tempat yang belum benar-benar mencobanya dengan teknologi modern.
Ingin ikhtisar gas alam tidak konvensional? Klik disini
Seperti yang dilaporkan Agence France-Presse pada Agustus 2012, emisi karbon A.S. telah turun ke level terendah 20 tahun. Alasan utama, menurut cerita, adalah karena gas alam yang murah dan berlimpah telah menyebabkan banyak operator pembangkit listrik beralih dari batubara yang terbakar lebih kotor. Gambar melalui Administrasi Informasi Energi A.S.
Tetapi ada masalah lingkungan. Bisakah Anda membahas secara singkat beberapa dari mereka?
Semua sumber daya energi memiliki kelebihan dan kekurangan terkait dengan masalah lingkungan.
Mari kita bicara tentang masalah perubahan iklim terlebih dahulu. Batubara adalah bagian penting dari kapasitas pembangkit listrik kami saat ini karena kami memiliki banyak, dan harganya murah.
Di sisi lain, baru-baru ini ditunjukkan bahwa ada lebih banyak gas alam daripada yang kita duga. Dan gas alam terbakar lebih bersih daripada batu bara. Untuk jumlah tertentu dari listrik yang dihasilkanAnda memiliki lebih sedikit karbon dioksida gas rumah kaca yang masuk ke atmosfer dengan gas alam.
Anda juga memiliki lebih sedikit bahan kimia pendahulu untuk hujan asam. Dan Anda memiliki lebih sedikit merkuri.
Kebanyakan orang akan menganggap atribut itu sebagai nilai tambah untuk gas alam.
Apa masalah lingkungan terbesar, menurut Anda?
Mungkin masalah lingkungan terbesar dalam pengembangan gas tidak konvensional adalah gangguan permukaan. Maksud saya, hanya gangguan pada tanah dan ke permukaan dalam mempersiapkan bantalan untuk pengeboran, jalan menuju bantalan itu, jaringan jalan, jaringan pipa untuk membawa produk yang dihasilkan ke pasar. Ditambah kegiatan lain, termasuk membawa air ke lokasi pengeboran untuk proses pematahan hidrolik.
Pengeboran untuk gas alam. 22 sumur gas alam dibor dari lokasi permukaan ini, atau "pad," di Arlington, Texas. Gambar dari Google Earth melalui Biro Geologi Ekonomi di University of Texas di Austin.
Bersamaan dengan itu, lalu lintas jalan juga menjadi masalah yang diperdebatkan di banyak area ini karena Anda memiliki truk yang membawa rig pengeboran, pasokan rekahan hidrolik, dan sebagainya.
Saya pikir kemajuan signifikan telah dibuat dalam mengatasi beberapa masalah permukaan ini. Misalnya, sekarang mungkin dan telah dilakukan bahwa dalam beberapa kasus 24 sumur telah dibor dari permukaan pad tunggal atau lokasi permukaan. Itu mengurangi jumlah tempat yang perlu diratakan dan memiliki jalan ke sana untuk tujuan pengeboran.
Ada juga kemajuan yang dicapai dalam memindahkan air dari tempat penyimpanannya, misalnya di kolam, ke tempat air tersebut digunakan di kepala sumur tempat terjadinya pematahan hidrolik.
Biasanya ini sekarang dilakukan oleh pipa sementara dari sumber ke sumur. Itu mengurangi jumlah truk di jalan yang mengangkut air.
Ketika semua dikatakan dan dilakukan, masalah gangguan permukaan mungkin akan menjadi salah satu yang paling kontroversial. Dalam sumur gas individu yang tidak konvensional, produksi menurun dengan sangat cepat. Agar tingkat produksi keseluruhan naik, Anda harus terus-menerus mengebor sumur baru. Itu berarti lebih banyak lokasi, lebih banyak jalan, dan sebagainya. Jumlah sumur sangat signifikan dan oleh karena itu jumlah gangguan permukaan adalah sesuatu yang perlu diperhatikan.
Jadi, terlepas dari masalah lingkungan, Anda mengatakan bahwa gas alam yang tidak konvensional layak untuk diupayakan.
Bagi saya, gas alam tidak konvensional hanyalah tanda zaman.
Kita menjalani kehidupan yang intensif energi, dan energi itu harus datang dari suatu tempat. Dengan mengetahui bahwa kami dapat memproduksi gas ini dari batu yang biasanya tidak akan melepaskan gas, kami menunjukkan bahwa ketika pasokan ketat dan harga naik ke titik tertentu, maka kecerdikan dapat menyediakan sumber daya baru dengan melihat kemungkinan baru.
Gas tidak konvensional tersedia sekarang. Ini lebih bersih daripada beberapa alternatif dalam pembangkit listrik. Dan itu bisa memainkan peran penting dalam memperkuat ekonomi sementara kita menunggu sumber energi alternatif, seperti tenaga surya, tersedia pada skala yang berarti.
Intinya: Perspektif seorang ahli geologi tentang fracking dan mengapa itu digunakan untuk mendapatkan energi. Wawancara dengan Eric Potter dari Biro Geologi Ekonomi di Universitas Texas di Austin. Saksikan wawancara dengan ahli geologi Ian Duncan tentang dampak lingkungan dari fracking, segera hadir.