Öljyhiekka

Öljyhiekan rakenne

Öljyhiekka on nimitys bitumille, joka on sitoutunut hiekanjyviin. Maailmanlaajuisesti öljyhiekassa olevan öljyn määrä on samaa suuruusluokkaa kuin tavanomaisen maaöljyn määrä.[1] Öljyhiekkaa on alettu laajamittaisesti käyttää vasta 1900-luvun parina viimeisimpänä vuosikymmenenä, sillä sitä on tavallista öljyä hankalampi hyödyntää.

Bitumi on muodostunut maaöljystä siten, että maaöljy on menettänyt kevyemmät hiilivetynsä ja jäljelle jäänyt raskain osa on osittain bakteerien hajottama.[2] Bitumi on siis osittain hajonnutta raakaöljyä. Öljyhiekka sisältää bitumia 1–20 prosenttia.[3]

Hiekanjyviä ympäröi vesivaippa, jossa on erilaisia pienhiukkasia kuten savea ja muita mineraaleja.[4] Vesivaippaa ympäröivä bitumikalvo täytyy erotella hiekasta, vedestä ja pienhiukkasista, ennen kuin sitä voidaan edelleen jalostaa.

Öljyhiekan talteenotto ja käsittely edelleen raakaöljyksi vaatii enemmän energiaa ja rahaa, kuin vastaavan öljymäärän poraaminen perinteisistä esiintymistä. Käytettävä tekniikka on myös uutta. Tämän takia öljyhiekan laajamittainen hyödyntäminen ei aiemmin ole ollut kannattavaa, mutta öljyn hinnan nousun ja tekniikan kehittymisen myötä toiminta on muuttunut taloudellisesti kannattavaksi.[5] Mahdollisesti tulevaisuudessa nykyisten öljylähteiden ehtyessä tullaan siirtymään öljyhiekan käyttöön pääasiallisena raakaöljyn lähteenä. On kuitenkin esitetty, että öljyhiekka ei pysty estämään maailman öljyntuotannon kääntymistä laskuun.[2] Öljyhiekan jalostamisen ympäristövaikutukset ovat suuremmat kuin tavallisessa öljyntuotannossa.

Esiintyminen

Suurimmat öljyhiekan esiintymät sijaitsevat Kanadassa ja Venezuelassa, mutta sitä esiintyy myös kymmenissä muissa maissa.[6] Kanadan Albertassa oleva öljyhiekkaesiintymä on maailman suurin öljyesiintymä ja ylittää siis öljyvarannollaan suurimmat perinteiset öljyesiintymät.[3]

Kanada

Maailman suurimmat öljyhiekkaesiintymät Albertassa Kanadassa. Näiden kolmen esiintymän yhteenlaskettu pinta-ala on 141 000 km², eli Englantia suurempi alue

Muun muassa Athabascan öljyhiekka-alueella Albertassa Kanadassa on arvioitu olevan 2,7×1011 m³ varanto öljyhiekkaa ja hyvin raskasta maaöljyä.

Kanada on yli 120 000 m³ päivittäisellä viennillään Yhdysvaltain suurin raakaöljyn ja öljyjalosteiden toimittaja.[7]

Venezuela

Petróleos de Venezuela S.A. on arvoinut Orinoco Belt-alueella olevan 37,5 miljardia m³ hyvin raskasta maaöljyä,[8] mikä tekisi siitä maailman suurimman öljyvarannon ennen Saudi-Arabiaa.[9] Hyödynnettävissä oleviksi varannoiksi on arvioitu 13 miljardia m³.[10]

Öljyhiekan hyödyntäminen

Öljyhiekan sisältämä bitumi on mustaa, tervamaista, tavallista raakaöljyä viskoosimpaa ja raskaampaa ainetta, ja se virtaa hyvin hitaasti normaalissa huoneenlämmössä. Sitä ei pysty pumppaamaan ilman käsittelyä normaalille raakaöljylle tarkoitetussa putkistossa.[2] Bitumi täytyy erotella öljyhiekasta, ennen kuin sitä voidaan jatkojalostaa.

Öljyhiekan laajamittainen ja kaupallinen hyödyntäminen alkoi Kanadassa 1967.[11]

Avolouhos

Öljyhiekkaa on kaivettu avolouhoksessa Athabascassa lähes neljäkymmentä vuotta. Öljyhiekka esiintyy Antabascassa 40–60 metriä paksuna kerroksena kalkkikivikerroksen päällä. Öljyhiekan päällä sijaitsee poistettava maa-aines. Athabascassa 10–20 % öljyhiekasta sijaitsee niin lähellä maan pintaa, että pintakaivuu on taloudellisesti järkevää. Pintakaivuuta käytetään Athabascassa 130 metrin syvyyteen saakka. Suurin osa öljyhiekasta hyödynnetään tällä hetkellä avolouhoksien avulla.[4][12]

Athabascan avolouhoksissa käytetään maailman suurimpia kaivureita ja kuorma-autoja. Näiden avulla tuotantokustannukset ovat noin 15 $ barrelia kohti.

Kaivuun jälkeen öljyhiekkaan lisätään kuumaa vettä ja natriumhydroksidia ja syntyvä seos kuljetetaan putkia pitkin erotuslaitokseen ja edelleen jatkokäsiteltäväksi. Erotussolussa bitumiin kiinnittyy ilmakuplia ja bitumi nousee pinnalle, josta se voidaan kuoria. Yhden barrelin tuottaminen vaatii noin kaksi tonnia öljyhiekkaa ja useita barreleita vettä, joskin vettä voidaan kierrättää.[13]

Öljyn erottamisen jälkeen hiekka palautetaan kaivokseen.

Koska 80–90 % Kanadan öljyhiekasta ja lähes kaikki Venezuelan öljyhiekka sijaitsee niin syvällä, että avolouhoksen käyttö ei ole taloudellisesti mahdollista, on öljyhiekan hyödyntämiseksi kehitetty useita in situ -tekniikoita.[12]

Kylmä virtaus (Cold flow)

Tässä tekniikassa öljy yksinkertaisesti pumpataan ylös perinteisin menetelmin. Tätä tekniikkaa voi käyttää ainoastaan alueilla, jossa öljyn viskositeetti on riittävän alhainen. Tekniikkaa käytetään Venezuelassa ja määrätyillä alueilla Kanadassa.

Tekniikan etu on sen halpuus, mutta haittapuoli se, että vain 5–6 % öljystä saadaan tällä menetelmällä ylös.

Kylmä raskaanöljyntuotanto hiekalla (Cold Heavy Oil Production with Sand, CHOPS)

Perinteisesti öljynporauksessa on pyritty pitämään hiekan määrä maanpinnalle saatavassa öljyssä mahdollisimman vähäisenä käyttäen erilaisia tekniikoita, muun muassa suodattimia.[14] Jo 1920-luvulla Kanadassa havaittiin, että öljyhiekan hyödyntämisessä kaivo tuotti sitä enemmän öljyä, mitä enemmän hiekkaa tuli ylös. 1980-luvun lopulla otettiin kehittyneen pumppaustekniikan myötä käyttöön CHOPS-menetelmä, jossa tarkoituksella pyritään pumppaamaan mahdollisimman suuri hiekkamäärä öljyn mukana maan pinnalle. Tällä menetelmällä kaivon tuottoa on saatu suuresti kasvatettua ja suurempi määrä öljystä (enimmillään 10 %) saadaan talteen.[15]

Syklinen höyrystimulaatio (Cyclic Steam Stimulation, CSS)

Höyryn ruiskutus raskaan öljyn hyödyntämisessä on ollut käytössä Kalifornian öljykentillä 1950-luvulta lähtien. Syklistä höyrystimulaatiota on käytetty Kanadassa kaupallisesti 1985 alkaen.[16] Syklisessä höyrystimulaatiossa öljyhiekkaan porattuun satojen metrien syvyiseen reikään pumpataan 300–340 asteista höyryä viikkojen tai kuukausien ajan. Tämän jälkeen odotetaan päiviä tai viikkoja ja odotusvaiheen jälkeen aloitetaan öljyn pumppaus. Kun öljyn tuotantovauhti alkaa pudota, tehdään uusi höyrystimulaatiosykli. Tämä toistetaan niin monta kertaa, kuin on taloudellisesti tuottavaa.

Höyry lisää lähteen tuottoa useilla tavoilla. Kuumuus alentaa bitumin viskositeettia ja vesi irrottaa bitumin hiekasta. Höyrynpaine synnyttää maan alle murtumia, jotka lisäävät öljynvirtausta tuotantoreikään.[17]

Syklisellä höyrystimulaatiolla pystytään hyödyntämään 20–25 % hiekan sisältämästä öljystä, mutta haittapuolena on menetelmän kalleus.

Höyryavusteinen painovoimaojitus (Steam Assisted Gravity Drainage, SAGD)

Höyryavusteisen painovoimaojituksen idea esiteltiin 1978, ja kenttätestauslaitos aloitti toimintansa 1984.[4] 1990-luvulla kehittynyt suuntaporaustekniikka on mahdollistanut menetelmän tehokkaan toteuttamisen.

Höyryavusteisessa painovoimaohjauksessa maan alle porataan horisontaalisesti päällekkäin kaksi kaivoa. Yksi öljyhiekkaesiintymän alaosaan ja toinen 5 metriä ylemmäs. Kaivoja porataan tyypillisesti säteittäisesti moneen suuntaan pareittain keskuskaivosta lähtien. Kaivojen pituus on suurusluokkaa kilometri ja ne kulkevat horisontaalisesti öljyhiekassa. Aluksi kaivoparin molempiin kaivoihin pumpataan korkeapaineista höyryä. Korkeapaineinen kuuma höyry muuttaa bitumin juoksevaksi. Tuotantovaiheeseen siirryttäessä höyryn pumppaamista ylempään kaivoon jatketaan. Sulanut bitumi valuu alas alempaan tuotantokaivoon, josta se pumpataan ylös. Tällä tekniikalla öljyhiekan sisältämästä bitumista saadaan kannattavasti hyödynnettyä 55 %.[4] SAGD on osoittautunut läpimurroksi öljyhiekan hyödyntämisessä, koska se on CSS:ää halvempi, ja sillä saadaan suuri määrä öljystä talteen.

VAPEX

VAPEXissa öljyhiekkakaivoon injisoidaan höyrymäistä liuotinta. Tekniikkaa voidaan käyttää SAGD:n tapaan, mutta vesihöyryn tilalla on höyrystetty liuotin. VAPEX-tekniikka on tutkimusvaiheessa.[1] (Arkistoitu – Internet Archive) VAPEXin etuina olisivat SAGD:tä parempi energiatehokkuus ja se, että osa bitumin edelleen jalostuksesta tapahtuu jo maan alla liuottimien vaikutuksesta.

Edellä kuvatut tekniikat eivät ole toisensa poissulkevia, vaan niitä voidaan yhdistää toisiinsa. Hyödynnettävän öljyhiekan ja muun maaperän koostumus vaikuttaa menetelmän valintaan.

Jalostus

Bitumi täytyy käsitellä erityisjalostamoissa. Bitumi koostuu suurista hiilivetymolekyyleistä, joissa on tavallista raakaöljyä enemmän hiiltä ja vähemmän vetyä. Jalostuksessa bitumin suuret hiilivetymolekyylit pilkotaan ja niihin lisätään vetyatomeita ja/tai poistetaan hiiliatomeja ja näin saadaan tavanomaista raakaöljyä muistuttava tuote.[18]

Energiatehokkuus

Kanadan öljyhiekan tuotannon EROEI-luku on vuonna 2008 noin 5–6. Tuotannossa käytettävä energia saadaan pääasiassa maakaasua polttamalla.

Katso myös

Lähteet

  1. ↑ World's energy council:2004 survey of energy resources, sivu 99 (Arkistoitu – Internet Archive)
  2. ↑ a b c Canada’s Oil Sands Resources and Its Future Impact on Global Oil Supply
  3. ↑ a b The Oil Sands Story: The Resource
  4. ↑ a b c d Guide to SAGD (Steam Assisted Gravity Drainage) Reservoir Characterization Using Geostatistics (Arkistoitu – Internet Archive)
  5. ↑ Shell rakes in profits from Canadian oil sands unit (Arkistoitu – Internet Archive)
  6. ↑ About Tar Sands (Arkistoitu – Internet Archive)
  7. ↑ Canada #1 U.S. Supplier as S&T Fuels Energy Sector. Government of Canada. 18.4.2007. Arkistoitu 28.10.2013. (englanniksi)
  8. ↑ Michael Fox Venezuela Increases Taxes on Oil Companies in Orinoco Oil Belt, Venezuelanalysis.com 9.5.2006
  9. ↑ Sur l'Orénoque, Chávez fait la fête au pétrole[vanhentunut linkki], Libération, 3.5.2007 (ranskaksi)
  10. ↑ Le Venezuela nationalise son eldorado pétrolier, Le Figaro, 30.4.2007 (ranskaksi)
  11. ↑ http://www.rigzone.com/magazine/heavyoil/insight.asp?i_id=186 (Arkistoitu – Internet Archive)
  12. ↑ a b The Oil Sands Story: In situ
  13. ↑ What Are Tar Sands? (Arkistoitu – Internet Archive)
  14. ↑ COLD HEAVY OIL PRODUCTION WITH SAND IN THE CANADIAN HEAVY OIL INDUSTRY (Arkistoitu – Internet Archive)
  15. ↑ Canada’s Oil Sands -A World-Scale Hydrocarbon Resource (Arkistoitu – Internet Archive)
  16. ↑ J.Michael Yeager, senior vice-president and director, Imperial Oil Limited, speaks to the Raymond James Oil Sands of Canada Conference. New York, New York May 9, 2005 (Arkistoitu – Internet Archive)
  17. ↑ Cyclic steam stimulation
  18. ↑ How is Heavy Oil Produced? (Arkistoitu – Internet Archive)

Aiheesta muualla

Read other articles:

1726 en science

Chronologies Données clés 1723 1724 1725  1726  1727 1728 1729Décennies :1690 1700 1710  1720  1730 1740 1750Siècles :XVIe XVIIe  XVIIIe  XIXe XXeMillénaires :-Ier Ier  IIe  IIIe Chronologies thématiques Art Architecture, Arts plastiques (Dessin, Gravure, Peinture et Sculpture), Littérature, Musique classique et Théâtre   Ingénierie (), Architecture et ()   Politique Droit   Religion (,)   Science Santé et ...

 

Mazie Hirono

American lawyer and politician (born 1947) Mazie Hirono広野 慶子Official portrait, 2013United States Senatorfrom HawaiiIncumbentAssumed office January 3, 2013Serving with Brian SchatzPreceded byDaniel AkakaMember of the U.S. House of Representativesfrom Hawaii's 2nd districtIn officeJanuary 3, 2007 – January 3, 2013Preceded byEd CaseSucceeded byTulsi Gabbard10th Lieutenant Governor of HawaiiIn officeDecember 2, 1994 – December 2, 2002GovernorB...

 

Rivolta del pallone

La rivolta del pallone è stata un evento di cronaca che ha interessato la città di Caserta nel settembre 1969. L'insurrezione fu scatenata da parte della tifoseria della Casertana, in seguito alla penalizzazione per illecito sportivo che non consentì alla stessa di partecipare, per la prima volta nella sua storia, a un torneo di Serie B. La risonanza mediatica dell'evento, unico nel panorama calcistico italiano,[1] fu tale da interessare anche la stampa estera, oltre che nazionale....

Okouzlená

1942 film OkouzlenáTheatrical posterDirected byOtakar VávraWritten byOtakar VávraStarringNataša GollováCinematographyFerdinand PečenkaEdited byAntonín ZelenkaMusic byJiří SrnkaProductioncompanyLucernafilmDistributed byLucernafilmRelease date 1942 (1942) Running time94 minutesCountryCzechoslovakiaLanguageCzech Okouzlená (English: Enchanted) is a 1942 Czechoslovak drama film directed by Otakar Vávra.[1][2] Cast Nataša Gollová as Lenka Bártová Václav Vydra as...

 

Сухопутные войска Египта

Сухопутные войска Египтаараб. القوات البرية المصرية‎ Страна Египет Входит в Вооружённые силы Египта Включает в себя Sa'ka Forces[d] Дислокация Гелиополис  Медиафайлы на Викискладе Сухопутные войска Египта (араб. القوات البرية المصرية‎) — наиболее многочисленный ...

 

Prva Liga 1966-1967

Prva liga 1966-1967Prva savezna liga SFRJ 1966-1967 Competizione Prva savezna liga Sport Calcio Edizione 38ª Organizzatore FSJ Date dal 21 agosto 1966al 2 luglio 1967 Luogo  Jugoslavia Partecipanti 16 Formula Girone all'italiana A/R Risultati Vincitore Sarajevo(1º titolo) Retrocessioni SutjeskaČelik Zenica Statistiche Miglior marcatore M. Hasanagić (18 reti) Incontri disputati 240 Gol segnati 622 (2,59 per incontro) Cronologia della competizione 1965-66 1967-68 Man...

Niagara Escarpment Biosphere Reserve

UNESCO Biosphere Reserve in Ontario, Canada This article has multiple issues. Please help improve it or discuss these issues on the talk page. (Learn how and when to remove these template messages) This article needs additional citations for verification. Please help improve this article by adding citations to reliable sources. Unsourced material may be challenged and removed.Find sources: Niagara Escarpment Biosphere Reserve – news · newspapers · books · sc...

 

Viking

replika Kapal Viking Viking adalah suku bangsa dari Skandinavia yang berprofesi sebagai pedagang, peladang, dan paling terkenal sebagai perompak (sering kali setelah gagal berniaga) yang di antara tahun 800 sampai 1050 menjarah, menduduki dan berdagang sepanjang pesisir, sungai, dan pulau di Eropa[1] dan pesisir timur laut Amerika Utara, bagian timur Eropa sampai ke Rusia, dan Konstantinopel. Mereka memanggil diri mereka sebagai Norsemen (orang utara), sedangkan sumber-sumber utama Ru...

 

Languages of Hong Kong

Summary and statistics of languages used in Hong Kong This article needs additional citations for verification. Please help improve this article by adding citations to reliable sources. Unsourced material may be challenged and removed.Find sources: Languages of Hong Kong – news · newspapers · books · scholar · JSTOR (December 2016) (Learn how and when to remove this message) Languages of Hong KongEnglish and Chinese signage on Queen's RoadOfficialEngli...

Ganmain

Town in New South Wales, AustraliaGanmainNew South WalesMain Street of Ganmain as it is today- complete with vintage carsGanmainCoordinates34°48′0″S 147°02′0″E / 34.80000°S 147.03333°E / -34.80000; 147.03333Population793 (2021 census)[1]Postcode(s)2702Location 494 km (307 mi) SW of Sydney 486 km (302 mi) N of Melbourne 57 km (35 mi) NW of Wagga Wagga 15 km (9 mi) W of Coolamon LGA(s)Coolamon Shire Counci...

 

Annie E. Molloy

American activist Annie E. MolloyAnnie E. Molloy, from a 1923 newspaperBornNovember 18, 1871Boston, MassachusettsDiedMarch 17, 1928Boston, MassachusettsOther namesAnna MolloyOccupation(s)Union leader, suffragist Annie Elizabeth Molloy (November 18, 1871 – March 17, 1928) was an American suffragist and labor leader. She was president of the Boston Telephone Operators Union in the 1910s and 1920s.[1] In 1915 she was a delegate to the International Congress of Women meeting in the...

 

La Bosse (Sarthe)

Pour les articles homonymes, voir La Bosse. La Bosse L'église Saint-Jacques. Administration Pays France Région Pays de la Loire Département Sarthe Arrondissement Mamers Intercommunalité Communauté de communes du Pays de l'Huisne Sarthoise Maire Mandat Raymond Bellencontre 2020-2026 Code postal 72400 Code commune 72040 Démographie Gentilé Bosséen Populationmunicipale 146 hab. (2021 ) Densité 14 hab./km2 Géographie Coordonnées 48° 10′ 12″ nord, 0° ...

Michael Hawley

American educator, artist and researcher (1961–2020) Michael HawleyMichael Hawley in Siem Reap 2002Born(1961-11-18)November 18, 1961Camp Pendleton, California, U.S.DiedJune 24, 2020(2020-06-24) (aged 58)Cambridge, Massachusetts, U.S.Alma materYale University, Massachusetts Institute of TechnologySpouseNina YouChildren1AwardsTetelman Fellow, Van Cliburn competition, Kilby International AwardsScientific careerFieldsComputer ScienceDoctoral advisorMarvin Minsky Michael Jerome Hawley...

 

Catálogo de las naves

La Grecia Homérica. El catálogo de las naves es un pasaje literario que se encuentra en el canto II de la Ilíada de Homero. Consiste en una enumeración de los contingentes de naves de la coalición de los aqueos que componían la expedición militar contra Troya. El esquema de cada uno de los 29 contingentes de atacantes es bastante similar en todos los casos, y consta de: Nombre de la región y de las ciudades principales que envían tropas. Nombres de los caudillos de cada región. Núm...

 

Munisipalitas Glostrup

Peta lokasi Munisipalitas Glostrup Munisipalitas Glostrup adalah sebuah kawasan pemukiman (Denmark: kommune) di Region Hovedstaden di Denmark. Munisipalitas Glostrup memiliki luas sebesar 13 km² dan memiliki populasi sebesar 20.673 jiwa. Referensi Municipal statistics: NetBorger Kommunefakta Diarsipkan 2007-08-12 di Wayback Machine., delivered from KMD aka Kommunedata (Municipal Data) Municipal merges and neighbors: Eniro new municipalities map Diarsipkan 2007-10-11 di Wayback Machine. ...

موسى الصدر

موسى الصدر (بالفارسية: موسى صدر)‏  معلومات شخصية الميلاد 4 حزيران 1928 [1]قم،  إيران الوفاة 31 أغسطس 1978 (50 سنة)   اختفاء  [لغات أخرى]‏  تاريخ الاختفاء 31 أغسطس 1978[2]  مواطنة قصر بهلوي لبنان العراق  الأب صدر الدين الصدر  إخوة وأخوات رباب الصدر  أقرب...

 

Appalachian Spring

1944 ballet by Martha Graham and Aaron Copland Appalachian SpringMartha Graham, c. 1940ChoreographerMartha GrahamMusicAaron CoplandPremiereOctober 30, 1944 (1944-10-30)Coolidge AuditoriumOriginal ballet companyMartha Graham Dance CompanyCharacters The Bride The Husbandman The Pioneer Woman The Revivalist Design Sets by Isamu Noguchi Costumes by Edythe Gilfond Setting19th-century PennsylvaniaCreated for Martha Graham Erick Hawkins May O'Donnell Merce Cunningham GenreModern...

 

Vasily Tropinin

Russian Romantic painter Vasily TropininSelf portraitBornVasily Andreevich Tropinin(1776-03-30)30 March 1776Korpovo village, near Novgorod, Russian EmpireDied16 May 1857(1857-05-16) (aged 81)Moscow, Russian EmpireResting placeVagankovo Cemetery, MoscowNationalityRussianAlma materImperial Academy of Arts (1804)Known forPainting, DrawingMovementRomanticism Vasily Andreevich Tropinin (Russian: Васи́лий Андре́евич Тропи́нин; 30 March [O.S. 19 Mar...

Wadbilliga National Park

Protected area in New South Wales, AustraliaWadbilliga National ParkNew South WalesIUCN category Ib (wilderness area) Wadbilliga National ParkNearest town or cityCobargoCoordinates36°28′S 149°35′E / 36.467°S 149.583°E / -36.467; 149.583Established30 March 1979 (1979-03-30)Area985.3 km2 (380.4 sq mi)Managing authoritiesNSW National Parks & Wildlife ServiceWebsiteWadbilliga National ParkSee alsoProtected areas ofNew South Wales ...

 

نفاذية (علم البصريات)

  لمعانٍ أخرى، طالع نفاذية (توضيح). النفاذية البصرية القريبة من الأشعة تحت الحمراء عبر الياقوت. لاحظ أشرطة الامتصاص العريضة الخضراء والزرقاء مع شريط امتصاص ضيق عند طول موجة 684 نانومتر وهي طول موجة الليزر الياقوتي. النفاذية في علم البصريات (بالإنجليزية: transmittance) والمطيا�...