Huipulta rotkoon? Liuske-energian tuotannon näkymät

Innostus liuskekaasun ja liuskeöljyn ympärillä on viime aikoina ollut melkoinen. Olen aihetta itsekin käsitellyt muutamissa teksteissä vuosien mittaan:

• Liuskekaasu pahempaa kuin kivihiili
• Jenkkien liuskekaasuvyöhykkeen varat putosivat viidennekseen
• Kiinalla liuskekaasua 200 vuodeksiPuolan liuskekaasuvarat putosivat rajusti
• PricewaterhouseCoopersin liuskeöljy-raportin analyysi
• Le Monde Diplomatique -lehden liuske-energiaa käsittelevän artikkelin yhteydessä ollut kolumnini (04/2013)

Tämä artikkeli tuo jälleen yhden pienen mutta tärkeän perspektiivin liuskekeskusteluun: Tuotantokaivojen tuotannon kehitys – sekä yksittäisenä kaivona että esiintymien keskimääräisenä suuntauksena. Kuva ei ehkä ole ihan niin ruusuinen, miltä se mainospuheista ja median hihkumisesta päätellen voisi näyttää. Artikkelin tiedot perustuvat pääosin David Hughesin tekemään raporttiin Drill Baby, Drill – Can unconventional fuels usher in a new era of energy abundance?

Yksittäiset kaivot

Aloitetaan yksittäisestä kaivosta. Liuskeöljyä ja kaasua tuotetaan samoista kaivoista. Esiintymän märkyydestä tai kuivuudesta riippuen tuotanto on joko kaasupitoisempaa tai öljypitoisempaa – öljy on kondensaatteja ja erittäin kevyttä öljyä (näillä on muuten omat markkinansa Albertan bitumin notkistamisessa. Kevyestä öljystä saadaan myös tavanomaista parempi hinta). Liuskeöljyn tuotannosta noin 80 % on keskittynyt kahdelle esiintymälle, Bakkeniin ja Eagle Fordiin. Loput parikymmentä tuotannossa olevaa esiintymää ovat huomattavasti kuivempia, joten korkeamman tuotantoasteen liuskeöljyesiintymät eivät ole ehkä niin yleisiä mitä luullaan.

Useimmat kaasulähteet ovat nykyisillä kaasunhinnoilla (noin 3,4 usd / mcf) reilusti tappiollisia, jonka vuoksi tuotanto on siirtynyt märemmille alueille parina viime vuotena. Kun aikaisemmin poratut mutta vielä käyttöön ottamattomat kaasulähteet on otettu käyttöön, alkaa kaasuntuotanto vähentyä nopeasti. Kaasuntuotannon ehtyminen nostaa kaasun hintaa (kannattavuusraja on arvioitu noin 7 dollarin paikkeille, +/-2 dollaria lähteestä riippuen), joka ajallaan taas siirtää porauskalustoa kaasualueille. Tiedossa voi siis olla villien hintavaihteluiden vuosikymmen. Yhden kaivon poraaminen maksaa muutamasta miljoonasta dollarista reiluun kymmeneen miljoonaan, ja kestää yhdeltä ”miehistöltä” karkeasti noin kuukauden. Kun (horisontaali)poraus ja hydrofragmentointi/vesisärötys on tehty, paikalle jää erinäinen määrä putkia ja säätimiä (kts. kuva).

Kun lähde porataan ja tuotanto alkaa, mitataan parin ensimmäisen kuukauden aikana IP, Initial Production. Se on tyypillisesti myös kyseisen kaivon suurin tuotantoteho sen elinkaaren aikana. Tästä alkaa varsin vauhdikas alamäki. Keskimäärin liuskekaasun tuotanto putoaa kolmessa vuodessa 80–95 % alkutuotannosta (IP). Liuskeöljylle luvut ovat samankaltaisia; 81–90 % ensimmäisenä kahtena vuonna. 5-7 vuodessa useimmista kaivoista tulee niin sanottuja ”stripper well”-kaivoja, jotka tuottavat alle 10 tynnyriä päivässä. Muita kiinnostavia, mutta vähemmän esiteltyjä lukuja ovat:

• Keskimääräinen kokonaistuotantomäärä per kaivo (jonka avulla voidaan laskea tuotannon break-even hinta)
• Keskimääräisen kokonaistuotantomäärän kehitys (joka kertoo esimerkiksi sen, miten ”kypsä” kyseinen alue on, eli miten tarkkaan parhaat esiintymät on jo tikattu)
• Alueen kaivojen keskimääräinen tuotannon putoaminen per vuosi (liuskeöljyllä kokonaisuutena tämä on 40 %)
• Keskimääräisen tuotannon putoamisvauhdin kehitys vuosittain (kertoo myös alueen kypsyydestä)

Tuotantoalueet kokonaisuutena

Mitä kaivojen tuotannon nopea hupeneminen sitten tarkoittaa käytännössä? Jotta liuskekaasun ja liuskeöljyn tuotanto saadaan pysymään nykyisellään, tarvitaan noin 8600 uutta kaivoa vuosittain, joiden poraaminen maksaa yli 48 miljardia. Yhdysvalloissa kaivoja on porattu yli kaksinkertainen määrä verrattuna 2000-luvun alkuvuosiin, ja tuotanto on noussut noin puoli miljoonaa tynnyriä päivässä (tai noin 10 %). Vuodesta 1990 toiminnassa olevien kaasuntuotantokaivojen määrä on noussut 90 % samalla kun niiden keskimääräinen tuotanto on laskenut 38 %.

Liuskekaasun tuotannosta 88 % tulee kuudesta esiintymästä, top3 vastaa 66 %:sta

• Haynesville on näistä suurin, ja tuottaa noin 7 miljardia kuutiojalkaa (bcf) kaasua vuorokaudessa. Alueen huipputuotanto oli kasvaneesta kaivomäärästä huolimatta vuoden 2011 lopussa.
• Barnett on toiseksi suurin, ja täältä koko liusketuotanto sai alkunsa. Se tuottaa 5,85 bcf kaasua päivässä, mutta senkin tuotanto on, kasvaneesta kaivojen määrästä huolimatta, ollut tasanteella 2011 joulukuusta alkaen. Koska alueella on vain kolmannes vaaditusta kalustosta, jolla tuotanto saataisiin pysymään nykyisellä tasolla, tulee tuotanto putoamaan lähiaikoina (paitsi jos kaasun hinta nousee ja houkuttelee alueelle lisää kalustoa).
• Marcellus on kolmanneksi suurin, 5,45 bcf päivätuotannollaan. Se on nuori esiintymä, ja kasvaa yhä voimakkaasti. Tuotantotietoa on vielä niukalti.

Kuudesta suurimmasta esiintymästä kaksi kasvattaa tuotantoaan, kaksi on tasaisella, ja kahdessa tuotanto putoaa. Yhdysvaltojen liuskekaasuntuotanto on ollut 2011 loppuvuodesta tuotantotasanteella. IP, eli alkutuotanto uusilla kaivoilla, on laskussa neljässä suurimmassa esiintymässä viidestä, jotka tuottavat noin 80 kaikesta liuskekaasusta. Edessä on siis yhä kiihtyvän poraamisen ajat – joka tosin ei nykyhinnoilla ole mahdollista, sillä käytännössä lähes joka esiintymässä nykyinen kaasunhinta on matalampi mitä tuotannon kustannukset keskimäärin. Uutisoinnissa ei ole myöskään hirveästi vilauteltu sitä tietoa, että EIA on äskettäin laskenut arviotaan tuotettavissa olevista kaasuvaroista 42 %, ja uusi arvio on 482 biljardia kuutiojalkaa. Aiemmin hehkutetut ”Satojen vuosien liuskekaasuvarat” kestävät nykykäytöllä noin 25 vuotta…

Liuskeöljyn tuotanto kasvaa – ja romahtaa?

Jos nykyinen porausaktiviteetti nykyisillä liuskeöljy-alueilla säilyy (eikä siirry esimerkiksi liuskekaasua poraamaan nousevan hinnan houkuttelemana), niin liuskeöljyn tuotannon huippu Yhdysvalloissa tulee noin vuonna 2017 (@2,3 mbpd). Tämä romahtaa varsin nopeasti – vuoteen 2025 mennessä tuotanto on enää 0,7 mbpd. Koko Yhdysvaltojen liuskeöljyn tuotantokupla kestäisi siis reilun vuosikymmenen, ja mitä nopeammin nyt porataan ja tuotantoa lisätään, sitä nopeammin huippu ja sen jälkeinen romahdus tulee. Luvut perustuvat EIA:n arvioihin soveltuvien liuskeöljy-porauspaikkojen määrästä sekä niiden nykyisestä porausvauhdista. Eagle Fordin ja Bakkenin, joista yli 80 % liuskeöljyn tuotannosta tulee, kokonaisvarantojen määrä on arvioitu reiluun 5 miljardiin tynnyriin – se on alle 10 kuukautta Yhdysvaltojen öljynkulutusta nykytahtiin. Valtaosa Yhdysvaltojen liuskeöljyvaroista on Kalifornian esiintymässä, jossa sijaitsee noin kaksi kolmannesta arvioiduista varoista. Näitä ei kuitenkaan ole toistaiseksi vielä merkittävästi hyödynnetty.

EIA:n tuotantoprojektiot, joita monet pitävät nykyisellään turhan pessimistisinä, olettavat että 2040 mennessä saadaan tuotettua ja käytettyä 78 % teknisesti tuotettavissa olevista arvioiduista liuskeöljyvaroista (ei siis vain taloudellisesti tuotettavista, vaan siihen lisäksi myös teknisesti tuotettavissa olevat arvioidut varat). EIA arvioi nämä tekniset varannot 33,2 miljardiin tynnyriin, joka vastaa noin neljän vuoden Yhdysvaltojen öljynkäyttöä. Tässä puhutaan melkoisen aggressiivisesta (ja nousevien hintojen mahdollistamasta) teknisten varantojen siirtämisestä tuotettavissa oleviin varoihin, kun ne pitää melkein kaikki ehtiä vielä tuottamaankin alle kolmessa vuosikymmenessä! Kaupalliset toimijat, kuten Bakkenin ensimmäinen iso toimija Continental Resources Inc., ovatkin jo ottaneet lusikan käteensä ja arvioivat tuotettavissa olevat varat lähes kymmenkertaisiksi (24,3 Gb) EIA:n ja USGS:n (3-4,3Gb) arvioihin verrattuna. Heidän optimismiin voi suhtautua tietyllä varauksella, sillä yhtiöiden arvo on sidoksissa alueen arvioituihin varantoihin. Käytännössä he ovat siis siirtäneet 2/3 arvioiduista teknisistä varannoista jo todennettuihin, tuotettavissa oleviin varoihin.

Liuskekaasusta ja –öljystä kuulemme vielä.