W 2009 roku wydobycie ropy w Stanach Zjednoczonych, po trwającym ponad 20 lat spadku, zaczęło rosnąć.
Rys. 1. Wydobycie ropy w USA
Znaczny udział w tym wzroście ma wydobycie ropy ze złóż łupkowych formacji Bakken, leżącej na granicy Montany i Północnej Dakoty. W 2003 roku, wydobycie ropy z formacji Bakken wynosiło jedynie 10 000 baryłek dziennie, dziś jest to już 500 000 – blisko 10% całości amerykańskiego wydobycia.
Rys. 2. Wydobycie ropy z formacji Bakken. TheOilDrum.
Najbardziej optymistyczne prognozy mówią, że do 2020 roku wydobycie ropy z formacji łupkowych ma sięgnąć nawet 2 mln baryłek dziennie. Daniel Yergin, znany z optymistycznego spojrzenia na kwestie wydobycia ropy i krytyk teorii Oil Peak, opublikował w The Wall Street Journal artykuł stwierdzający, że wzrost cen ropy i nowe technologie (szczególnie kruszenie hydrauliczne) w najbliższych dekadach pozwolą znacząco zwiększyć wydobycie. Ed Crooks w kolejnym artykule w Financial Times przewiduje, że „pochodzący z nowych źródeł wzrost wydobycia ropy w USA i Kanadzie, połączony z redukcją zużycia związaną ze wzrostem wykorzystania paliwa, tworzą warunki umożliwiające Ameryce osiągnięcie niezależności energetycznej.”.
Również polskie media donoszą, że „analitycy uważają, że stoimy na progu wielkiej rewolucji surowcowej. Zaczęła się w USA i tam rozwija się najszybciej. Amerykanie – jako jedyni na świecie – wydobywają z łupków na skalę przemysłową nie tylko gaz, ale od ponad dwóch lat również ropę. Mają największe złoża tego surowca na świecie, siedmiokrotnie większe niż Arabia Saudyjska.”
Rys. 3. Zasoby ropy w złożach łupkowych. Źródło DGP.
Co więcej, „z nowego raportu geologów wynika, że Mazowsze, woj. warmińsko-mazurskie i lubelskie leżą na złożach ropy łupkowej”, a dzięki nim Polska może znacznie zmniejszyć swoją zależność od importu.
Rys. 4. Potencjalne lokalizacje złóż ropy łupkowej. Źródło DGP.
Czy więc możemy zapomnieć o szczycie wydobycia ropy naftowej?
Po pierwsze powinniśmy pamiętać, że obecne wydobycie ropy już od kilku lat pozostaje na niezmienionym poziomie – pomimo rosnącego popytu i coraz wyższych jej cen.
Rys. 5. Światowe wydobycie ropy zestawione z cenami ropy. Źródło TheOilDrum.
Wszystkie te działania jedynie równoważą spadek wydobycia ropy ze starzejących się złóż, w których spada ciśnienie, a pompowana do nich w celu wyciśnięcia ropy woda stopniowo zalewa poziomy roponośne. Co roku tracimy blisko 5% wydobycia, co przy wydobyciu ropy na poziomie 87 mln baryłek dziennie (ropa konwencjonalna+kondensat+NGL) przekłada się na coroczną utratę mocy wydobywczych rzędu 4 mln baryłek/dzień. Tyle więc mocy wydobywczych trzeba dodawać co roku, aby tylko utrzymać wydobycie na niezmienionym poziomie. A te nowe moce wydobywcze pochodzą z coraz trudniejszych regionów – z odwiertów głębokowodnych, Arktyki, ropy zasiarczonej (nawet w Arabii Saudyjskiej), piasków roponośnych, a także ropy z łupków formacji Bakken.
W tym świetle 2 miliony dziennie do 2020 roku nie wygląda aż tak imponująco i nie zmienia sytuacji energetycznej świata.
Chyba, że doświadczenia z Bakken dadzą się przenieść na inne kontynenty. A dadzą się? Jest wiele wątpliwości.
Skały łupkowe, w których znajduje się ropa, mają bardzo niską przepuszczalność. W ciągu milionów lat w pęknięciach skały zebrała się powoli przesączająca się do nich ropa, którą możemy wypompować. To właśnie te szczeliny są zbiornikiem, w którym jest ropa, którą można wydobyć – ze względu bardzo małą przepuszczalność skał łupkowych ropa uwięziona w skale macierzystej jest właściwie nieosiągalna – i z powodu wysokiej lepkości ropy – nie możemy liczyć na taki sukces szczelinowania jak w przypadku wydobywania gazu łupkowego.
Kiedy dowiercimy się do takiego zbiornika, ropę jest łatwo wydobyć – łatwiej nawet niż w złożach konwencjonalnych, w których ropa musi przesączać się do odwiertu. Ale kiedy już ropę z naszego zbiornika wypompujemy, to koniec – więcej się nie przesączy (w każdym razie nie za naszego życia). Co z tego, że w skałach łupkowych może być uwięzionych kilka tysięcy miliardów baryłek ropy, a zasoby samego złoża Bakken mogą wynosić 200-300 mld baryłek, skoro do wykorzystania nadaje się co najwyżej jedynie ta część, która spłynęła do pęknięć – 1-2% całości ropy. Tylko ta ropa się liczy. Tak więc ilość ropy kwalifikująca się jako technicznie osiągalne rezerwy to tylko 3-4 mld baryłek. Przy obecnym tempie wydobycia 0,5 mln baryłek dziennie złoże zostałoby całkowicie opróżnione w ciągu kilkunastu lat. Wzrost wydobycia do postulowanych 2 mln baryłek dziennie w 2020 roku oznaczałby, że wkrótce potem wydobycie ropy w Bakken gwałtownie spadnie i ustanie.
Bliższe przyjrzenie się regionom, w których działają szyby o dużej produktywności i wysokiej opłacalności, pokazuje, że są one skoncentrowane w kilku najważniejszych regionach. Złoże Bakken leży częściowo w Północnej Dakocie, a częściowo w Montanie. Imponujący wzrost wydobycia pokazany na Rys. 2, po rozbiciu na stany, pokazuje, że wydobycie ropy w Montanie maleje i spadło do wysokości 62% ze szczytu wydobycia w 2006 roku. Wydobycie koncentruje się w Północnej Dakocie, co wskazuje, że formacja geologiczna nie jest jednorodna i nie cała oferuje dobre warunki do eksploatacji. Ekstrapolacja z najlepiej obecnie prosperujących złóż na całość złóż łupkowych może więc prowadzić do zawyżonych szacunków rezerw.
Rys. 6. Wydobycie ropy z formacji Bakken z podziałem na Północną Dakotę i Montanę. TheOilDrum.
Obecność ropy w szczelinach łupków była znana od dawna, jednak dopiero rozwój odwiertów poziomych umożliwił jej opłacalną eksploatację. Ponieważ szczeliny w łupkach są ustawione pionowo, więc standardowy odwiert pionowy mógł trafić na jedną lub dwie szczeliny. Ilość ropy w nich była na tyle niewielka, że cały biznes się nie opłacał. Jednak dwukilometrowy odwiert poziomy mógł już przecinać kilkadziesiąt szczelin (zbiorników ropy). Dodatkowo techniki szczelinowania hydraulicznego, podobne do tych stosowanych przy wydobyciu gazu łupkowego, pozwalają na dalsze rozkruszenie skały i połączenie odwiertu poziomego z kolejnymi pionowymi szczelinami z ropą.
Ani odwierty poziome, ani szczelinowanie hydraulicznie to nie są nowe technologie – są one stosowane już od kilkudziesięciu lat. Wraz z postępem technologii możemy oczywiście udoskonalić detekcję szczelin, wiercić dłuższe szyby poziome (jeszcze 20 lat temu miały one 200 metrów, teraz mają 2 kilometry, a Maersk w Zatoce Perskiej robi już odwierty poziome o długości 10 km), możemy też zintensyfikować szczelinowanie hydrauliczne. Nie zmienimy jednak faktu, że do wydobycia nadaje się tylko ropa w szczelinach… ale nie w skale.
Ta specyfika rezerwuarów ropy powoduje, że czas eksploatacji odwiertu jest krótki, co dla utrzymania wydobycia wymusza wykonywanie olbrzymiej ilości odwiertów, obecnie na poziomie 2000 rocznie. Typowy szyb z Bakken dostarcza średnio 67 baryłek dziennie – tysiąckrotnie mniej od dobrych szybów w Arabii Saudyjskiej.
Nie ma szansy na skuteczne pełnoskalowe zastąpienie wyczerpujących się złóż łatwo płynącej ropy konwencjonalnej trudnymi źródłami ropy niekonwencjonalnej.
O ile boom wydobycia w Bakken może dać Ameryce korzyści ekonomiczne liczone w setkach miliardów dolarów, to twierdzenia o niezależności energetycznej są mocno przesadzone, a wpływ na sytuację energetyczną świata ze względu na szczególną specyfikę formacji Bakken – znikomy.
Skąd więc tak optymistyczna wizja przedstawiana w mediach?
Wizja nowego wielkiego zastrzyku ropy z Bakken jest nakręcana przez firmy wydobywające ropę i gaz, serwisujące sprzęt wydobywczy i produkujące urządzenia i wyposażenie do wierceń. Wszystkie te firmy mogą skorzystać na nakręceniu boomu – dostać zlecenia, zastrzyki finansowe od inwestorów, dać zarobić swoim szefom, pracownikom i udziałowcom. Firmy te mają też swój interes w przeciwdziałaniu ochronie środowiska, rozdmuchują więc skalę potencjalnych korzyści gospodarczych – tworzenie miejsc pracy, dochody rządowe i niezależność energetyczną.
Argumenty zwolenników eksploatacji zasobów niekonwencjonalnych idą dwutorowo. Po pierwsze – najnowsze osiągnięcia technologiczne otworzyły drogę do olbrzymich zasobów energetycznych, do tego stopnia, że można mówić o niezależności energetycznej (ma to miejsce zarówno w USA, jak i w Polsce w kontekście gazu łupkowego). Po drugie – alternatywy energetyczne (inwestycje w efektywność energetyczną, odnawialne źródła energii itp.) i ich wspieranie przez rząd są niepotrzebnym marnowaniem pieniędzy i ograniczaniem wolnego rynku, który sam potrafi dostarczyć potrzebnych paliw. Na tej podstawie przekonuje się społeczeństwo, że ropa i gaz łupkowy to nie tylko najlepsza opcja dla kontynuacji naszego energochłonnego sposobu życia, ale wręcz jedyna opcja.
Ta opowieść przemawia do wielu polityków i szerokich rzesz społeczeństwa, bo pasuje do ich ugruntowanej wizji świata, i nawet jeśli okaże się ułudą lub co najwyżej odsunie moment zderzenia o kilka(naście?) lat, to umożliwia uniknięcia odpowiedzi na szereg niewygodnych pytań.
A jest ich coraz więcej i są powody do niepokoju. Wydobycie ropy od lat pozostaje na niezmienionym poziomie, popyt w krajach rozwijających się rośnie, trzycyfrowe ceny ropy stały się normą i duszą budżety osób, firm i całych krajów, wpychając świat w jeszcze głębszą recesję. Nic więc dziwnego, że ludzie chcą słyszeć opowieści o wiecznej obfitości, która umożliwi dalszą nieskrępowaną konsumpcję.
Prawdopodobnie niekonwencjonalne złoża ropy i gazu nie spełnią tych oczekiwań, w każdym razie niezbyt długo – a im dłużej będą spełniać i opóźniać opracowanie alternatyw, tym głębiej będziemy brnąć w pułapkę niezrównoważonego rozwoju.
Materiały dodatkowe:
Formacja Bakken
Is „shale oil” the answer to „peak oil”?
Sunday Times Predicts US As Top Oil Producer in 2017
Peak Oil – Now or Later? A Response to Daniel Yergin
The Bakken Boom – A Modern-Day Gold Rush
