How can “sweet crude” oil be interchangeable with oil from fracking? / Hur kan ”sweet crude” olja vara utbytbar mot oljan från fracking?

Posted on October 22, 2014

0


Kjell frack 4 orig-972

Peekning at Peak Oil 011 Fig 4.5

I have received a question that I will convert into a blog:

Bibi:

I cannot understand how sweet crude oil can be interchangeable with oil from fracking. Is it a 1:1 relationship so that one obtains as much gasoline/diesel from a barrel of fracking oil as from a barrel of sweet crude? How is this calculated in reality? I thought that oil from fracking and from oilsands were both more expensive to extract and that one must pump up more in order to get as much easily usable products [as from sweet crude oil]. But it seems that the USA is able to reduce its imports by exactly as much as they extract. Can you explain this in an easily understandable way?

Millions of years ago there were shallow seas where, during periods of global warming, enormous algal blooms occurred. The water was very oxygen-poor so that the algae could sink to the bottom without being oxidised along with other organisms that had, for example, shells. Everything collected on the bottom of the sea and produced thick sedimentary layers where the biological material was baked together with calcium carbonate into limestone. Other types of sedimentary layers were deposited upon this and, if the layer with biological material (kerogen) became buried sufficiently deeply to be warmed to around 100 °C then the kerogen became transformed into oil. If it was heated to even higher temperatures then it became converted into lighter hydrocarbon molecules, the lightest of which is natural gas [methane]. In the image above Olle Qvennerstedt has illustrated this process quite clearly. If the sedimentary layer with kerogen is porous then the oil can seep up to the surface. If the path to the surface is blocked by an impermeable layer then the oil can collect beneath it and form an oilfield.

Oil is mixture of light and heavy hydrocarbons and if nothing hinders the path of the oil to the surface then the lighter hydrocarbons can evaporate leaving the heavier molecules behind. This is a simple explanation for how oil sands were formed. If the formation in which the oil and gas is formed, the “source rock”, is “tight” (low porosity) so that the oil and gas cannot escape from it, then oil and gas can be held within this shale from which we can then extract shale oil and shale gas. This means that the oil and gas within shale is a similar quality to the oil that has migrated to beneath impermeable layers. Thus, shale oil can be of a similar quality to “sweet crude” oil in conventional oilfields above it. Fracking splits apart the shale formation so that the oil can migrate into the well that has been drilled.

Olja fyra kvadranter

In the illustration above we have divided up the hydrocarbons that are described as “oil” into four quadrants. Sweet crude oil in conventional oilfields is in the top, right hand corner, while shale oil is on the top left because it is as light as the oil in conventional oilfields. At the base of the diagram the oil is so heavy that is will not float on water and in porous formations we can find this as oil sands. Kerogen in the illustration is shale formations that have not been heated to 100 °C so that the biological material has not been transformed into oil but instead has remained the same for millions of years. Estonia is the nation that uses the most kerogen shale for energy production (by simply burning it).

From the information above one can see that it is possible for volumes of shale oil to replace sweet crude oil approximately one for one. In contrast, oil from oil sands cannot replace sweet crude one for one since it must be processed in special oil refineries. In recent years the USA has rebuilt its refineries to be able to accept the heavy oil from Canada. This means that they currently cannot process all the lighter oil being produced from shale. That is why they are discussing exporting oil from the USA but the imports of heavier oil will remain larger than the exports of the lighter oil. That the USA is exporting oil does not mean that it is self-sufficient in oil production.

(Swedish)

Jag har fått en fråga som jag förvandlar till en blogg: Bibi: Jag blir inte klok på hur sweet crude oljan kan vara utbytbar mot oljan från fracking. Är det 1-1-förhållande så att det blir lika mycket bensin/diesel från ett fat fracking-olja som från ett fat sweet crude? Hur räknar man egentligen? Jag trodde att fracking- och oljesandsoljan var både dyrare att extrahera och att man måste pumpa upp mer för att få ut lika mycket lättanvändbara produkter. Men det verkar som att USA kan sänka sin import med precis så mycket som de tar upp. Kan du förklara på ett någorlunda lättbegripligt sätt?

Peekning at Peak Oil 011 Fig 4.5

För miljoner år sedan fanns det grunda havsvikar där det under perioder med global uppvärmning fanns en ofantlig algblomning. Vattnet var helt syrefattigt så algerna kunde sjunk till botten utan att oxideras tillsammans med andra djur som t ex hade skal. Allt samlades på havets botten och vi fick ett sedimentlager där biologiskt material fanns inbakat i kalk. Andra typer av sedimentlager adderades och om lagret med biologiskt material (kerogen) nådde ett djup så att det värmdes upp till cirka 100 grader förvandlades kerogen till olja. Om det blev ännu varmare förvandlades oljan till lättare kolväten och det lättaste är naturgas. I bilden här ovan har Olle Qvennerstedt på ett förtjänstfullt sätt beskrivit detta. Om sedimentlagret med kerogen är poröst kan oljan flyta upp till ytan och om det på vägen upp finns lager som gör att oljan samlas upp bildas det ett oljefält. Oljan är en blandning av tunga och lätta kolväten och om det inte finns något lager som förhindrar den att nå ytan kommer de lätta kolvätena att evaporeras och kvar har vi tunga kolväten. Detta är en enkel förklaring till hur oljesand bildats. Om formationen där olja och naturgas bildas, moderbergarten, är tät så att produkterna inte kan lämna moderbergarten så har vi olja och gas lagrat i skiffer, skifferolja och skiffergas. Det betyder att den olja som finns där är av samma kvalitet som ”sweet crude” i oljefältet lite längre upp. Vid fracking spräcker man söder skifferformationen så att oljan kan samlas upp i den brunn som borrats.

Olja fyra kvadranter
I illustrationen här ovan har vi delat upp de kolvätena om betecknas som olja i fyra kvadranter. Sweet crude oljan i normala oljefält finns längst upp i höger hörn, skifferolja till vänster då den också är lika lätt som oljan i vanliga oljefält. Origo är den punkt där oljan är så tung så att den inte flyter på vatten och i porösa formationer hittar vi oljesanden. Kerogen shale är formationer som inte har värmts upp till 100 grader och det biologiska materialet är det samma som det varit under miljontals år. Estland är det land i världen som använde mest Kerogen shale Av detta framgår det att skifferoljan kan ersätta vanlig sweet crude med 1:1 förhållandet. Vad det gäller olja från oljesand så kan den inte ersätta sweet crude utan man måste bearbeta den i speciella raffinaderier. De senaste åren har USA byggt om sina raffinaderier så att man skall kunna ta emot den tunga oljan från Kanada. Det betyder att man nu inte kan ta hand om all den lätta skifferoljan. Det är därför som man börjar att diskutera export av olja från USA, men importen av tyngre olja kommer att bli större än exporten av den lätta oljan. Att USA exporterar olja betyder inte att man nu är självförsörjande på olja.

Posted in: Uncategorized