Den blussende eller " brændende gas " er en handling, der brænder sammen med blusser, frigiver fossil gas på forskellige stadier af udnyttelsen af olie og naturgas. Professionelle bruger ofte flammende anglisisme . I forlængelse her taler vi også om en bluss for at navngive en installation til destruktion af forurenede brændbare gasser eller produktionsfejl i visse fabrikker ved hjælp af denne form for termisk nedbrydning for at ødelægge for eksempel visse lugtende gasser.
Flaring er den kontrollerede og bevidste destruktion af en brændbar gas i en flare . Denne operation forbrænder gassen uden at bruge dens energi på nogen måde. Flaring af naturgas og andre brændselsgasser forekommer i forskellige faser af oliekæden.
Den ”opstrøms” afbrænding vedrører associerede gas , dvs. den naturgas til stede i opløsning i olie , som undviger fra olien på grund af trykfaldet ved udløbet fra brønden. En vigtig mængde i olieindustrien er forholdet mellem gas og olie , det vil sige mængden, meget variabel, af tilhørende gas genvundet med en tønde olie. For eksempel ledsages en kubikmeter olie i Nigeria i gennemsnit af 278 kubikmeter naturgas (målt i CNTP'er ). Dette tal varierer meget fra en indbetaling til en anden. Den tilknyttede gas ødelægges i en blænding, når der ikke er nogen mulighed for at sælge den eller bruge den på stedet.
"Nedstrøms" udbrænding involverer gas ødelagt i olieraffinaderier, flydende naturgasterminaler osv. Vi kan udvide definitionen ved at inkludere gassammensætning svarende til naturgas, såsom lossepladsgas og gas fra kulminer , der også til tider er ødelagt. Men selv med denne definition genererer nedstrøms kun 9,4% af udbrænding, idet sektoren opstrøms er meget dominerende.
"Rutinemæssig" (eller "produktion" ) afbrænding adskiller sig fra nødudbrænding . I det første tilfælde er udbrændingen kontinuerlig og er en del af installationens normale drift (dette er tilfældet for langt størstedelen af ødelæggelsen af tilhørende gas opstrøms). I det andet tilfælde er det en nødforanstaltning i tilfælde af sammenbrud eller under visse vedligeholdelsesoperationer.
MotivationerNaturgas er et meget vigtigt brændstof i verdensøkonomien, så dets forsætlige ødelæggelse synes paradoksalt. Årsagerne til flaring af den tilknyttede naturgas i stedet for at sælge den er logistiske og økonomiske. Det lokale marked for naturgas kan være ikke-eksisterende eller allerede mættet. Regionen mangler muligvis gasinfrastruktur. Derudover spredes teknisk set produktionen af den tilknyttede gas ofte over et stort antal brønde, der hver især producerer lidt, uregelmæssigt, og trykket ved brøndudgangen er lavt, og derfor er tunge investeringer nødvendige for at opsamle gassen og markedsføre den. På nogle markeder, såsom Rusland, holdes prisen på gas kunstigt lav, hvilket afskrækker indtægtsgenerering af tilhørende gas. Naturgas kan indeholde forskellige mængder CO 2, H 2 S og andre bestanddele, som gør den ubrugelig som det er; operatøren tvinges derefter til at sælge eller bruge den til at investere i en rensningsenhed, hvilket øger meromkostningerne.
Tekniske aspekterDen Verdensbanken anslår ødelæggelsen af naturgas på 150 milliarder kubikmeter om året. Dette volumen er faldet, men i meget mindre omfang end forventet: ca. 9 % faldt fra 1996 til 2019 . De vigtigste berørte lande er:
2015 | 2019 | |
---|---|---|
Rusland | 19,62 | 23.21 |
Irak | 16.21 | 17.91 |
Forenede Stater | 11,85 | 17.29 |
Iran | 12.10 | 13,78 |
Venezuela | 9.33 | 9.54 |
Algeriet | 9.13 | 9.34 |
Nigeria | 7,66 | 7,83 |
Libyen | 2.61 | 5.12 |
Mexico | 5.00 | 4.48 |
Resten af verdenen | 52,50 | 51,50 |
150 milliarder m³ naturgas blusses eller frigives hvert år eller 30% af det årlige europæiske forbrug eller 25% af det årlige forbrug i USA. De eneste 40 milliarder kubikmeter, der flammede ud i Afrika, ville være nok til halvdelen af dette kontinents energiforbrug. Tabellen overfor viser de vigtigste lande, hvor disse tab opstår; forskellene mellem de meddelte tal og de målte tal viser, at landene er meget opmærksomme på omfanget af problemet bortset fra landene i Commonwealth of Independent States (CIS), som i høj grad reducerer det. Det er i det væsentlige tilknyttet gas , det vil sige et fatalt biprodukt genereret under produktionen af olie. Andre tilfælde, der fører til udbrænding, kan skyldes manipulationer relateret til sikkerhed, nedlukning af bestemt udstyr (gaskompressor) eller udforskende perioder.
Meget af udbrændingen er ikke let at registrere, ikke mindst fordi den kan nægtes eller minimeres af olieoperatøren. Således mangler tekniske data (målinger af mængden af gas brændt af et flowmåler ) ofte eller er upålidelige. Af denne grund er der udviklet metoder til evaluering af mængden af gas, der blusses fra satellitbilleder . Princippet består i at kvantificere den infrarøde stråling af blændene på satellitbillederne og bruge et udvalg af steder, for hvilke data er kendt som kalibreringsdata. Denne kalibrering skal udføres for hvert instrument. Satellitterne, der anvendes til dette formål, er de amerikanske Landsat- , de europæiske ERS- og ENVISAT-satellitter.
Den blussende destruktion af naturgas repræsenterer tabet af en ikke-vedvarende ressource . De 150 milliarder kubikmeter ødelagt i 2019 svarer til 4% af det globale gasforbrug, eller en tredjedel af forbruget af den Europæiske Union .
Baseret på mængden af naturgas, der ødelægges i 2018 , er emissionerne af CO 2hvilket direkte resultat er ca. 275 Mt eller ca. 0,85% af den globale emission. Imidlertid kan virkningen af flaring på den globale opvarmning ikke reduceres til dette tal: Forbrænding af gas i blussene er faktisk ufuldstændig. Effektiviteten af en bluss er generelt mellem 97 og 98 % , hvilket betyder, at to til tre procent af metanen frigøres uden at blive brændt. Det globale opvarmningspotentiale for et metanmolekyle frigivet i stedet for et CO 2 -molekyle Da de er 28 gange højere, øger disse data (med mellem 50 og 75%) effekten af flaring med hensyn til opvarmning.
Tre lande, nemlig Algeriet, Yemen og Irak, kunne i teorien opnå den fulde reduktion i drivhusgasemissioner, som de har forpligtet sig til i henhold til Nationale rammekonvention forenet om klimaforandringer ved at eliminere naturgasfakkling. Globalt kan reduktion af bluss kun bidrage marginalt i størrelsesordenen 2% til at nå målene.
Udbrænding af naturgas er en vigtig kilde til luftforurening .
Den ufuldkomne fyring af forbrændingsgas fører til en høj produktion af kulilte , af nitrogenmonoxid til nitrogendioxid og svovldioxid . For sidstnævnte forurenende stof er hastigheden meget variabel fra en region til en anden, afhængigt af svovlindholdet i den blussede gas.
En undersøgelse offentliggjort i 2016 vurderede emissioner af partikler som følge af udbrænding i North Dakota . Emissionen fra 26 blusser blev målt. Emissionshastigheden af carbon black-partikler var i gennemsnit 140 mg af carbon black pr kg olie ødelagt, men tallene er yderst variabel (to størrelsesordener ) fra en flare til et andet og afhængigt øjeblikket. Estimatet af mængden af kulstofpartikler, resultatet af torcharge på globalt niveau, er fortsat meget omtrentligt, da denne undersøgelse resulterede i 20 Gg om året, mens en tidligere artikel gav et tal elleve gange højere. Det er fortsat en mindre kilde til denne type forurening sammenlignet med dieselmotorer (i størrelsesordenen 1300 Gg , men lokalt vigtig).
Flammen og det lys, den udsender, kan være en kilde til lysforurening og forstyrre natten miljø , især ved at forårsage økologiske fælde situationer , for visse arter, som kan have indirekte følger i tilfælde af bestøvere , når de opstår. Kommer en masser af at brænde sig selv i flammen. Blandt eksemplerne, der illustrerer FN's Global Taxonomic Initiative-projekt , initieret som en del af gennemførelsen af konventionen om biologisk mangfoldighed (CBD), citerer CBD-sekretariatet i denne henseende følgende eksempel "Medlemmer af en familie af møl, kaldet" sfinxer, "bestøve forskellige træer og planter i skovene. Hver art af disse møller bestøver en enkelt planteart, det vil sige, at hvis en bestemt type sommerfugl er fraværende, kan planterne, der er afhængige af den, ikke bestøves og derfor ikke reproducere. For nylig bemærkede en taksonom, der arbejdede i en regnskov, at en fakkel fra et nærliggende olieraffinaderi tiltrak og dræbte disse møll i hundreder. I betragtning af antallet af år siden driften af dette raffinaderi kan vi nemt estimere det store antal møl der er dræbt og antallet af ikke-pollinerede planter i betragtning af det store område af skoven. Uden at kunne sige, hvad disse sommerfugle var, kunne denne vigtige information ikke have været tilgængelig, og der ville ikke være truffet afhjælpende handlinger ” .
Flaring fører til ufuldstændig forbrænding af kulbrinterne, hvilket fører til alle slags skadelige forbindelser; hvis naturgas også indeholder CO 2, H 2 S og andre urenheder, således at denne effekt er meget vigtigere. Virkningerne vedrører både menneskelige befolkninger og landbrug (sur regn, tungmetaller); Nigerianske samfund i nærheden af blusser klagede.
Det er volumen og sammensætning af den tilknyttede gas, der styrer dens anvendelse. Hvis der findes gas i store mængder, vil det økonomisk være berettiget at installere et renseanlæg og en gasrørledning , muligvis ved at kombinere produktionen af flere tilstødende brønde til produktion af flydende petroleumgas (LPG).
Den første måde at reducere udbrændingen af naturgas på er ikke at producere den ved at forbedre forvaltningsforholdene fra sag til sag; disse betingelser er ofte forbundet med tofasestrømmen af carbonhydrider:
Denne metode anvendes traditionelt i sammenhæng med forbedret olieudvinding; det gør det muligt at opretholde et højere baggrundstryk og derfor forbedre procentdelen af olieudvinding, hvilket gør driften rentabel; dog hvis gassen er sur (tilstedeværelse af CO 2eller H 2 S), kræver materialer og rør korrosionsbestandigt. Fra operatørens synspunkt går denne gas ikke tabt, den opbevares simpelthen og forbliver tilgængelig til fremtidig drift.
Afhængigt af aflejringens egenskaber er det undertiden ikke muligt at genindsprøjte al den tilknyttede gas uden at beskadige den. En løsning er derefter undertiden at injicere noget af gassen i en porøs underjordisk formation, der er tilgængelig i nærheden, såsom en stor dybde akvifer - dette er en metode svarende til den, der anvendes til sæsonbestemt gaslagring . Den således lagrede gas forbliver tilgængelig til fremtidig udvinding, hvis den økonomiske kontekst ændres og gør den levedygtig.
Flere løsninger er tilgængelige til opgradering af gassen fra en eller flere brønde uden mulighed for at injicere den i et netværk.
Elektricitet og / eller varmeproduktionDette involverer installation, i umiddelbar nærhed af depositum, en maskine, der bruger den tilknyttede naturgas til at producere elektricitet, mekanisk arbejde, varme eller en kombination af disse energier. Det kan være en kedel , en stempelmotor , en forbrændingsturbine , et kraftværk med kombineret cyklus .
Forbrændingsmotoren er en god mulighed for en lille gasstrøm. Mange motormodeller kompatible med naturgas, der spænder fra nogle få snesevis af kW til et par MW, er tilgængelige på markedet. En motor kan bruge den tilknyttede gas fra en eller flere oliebrønde og generere elektricitet til driftsbehov og til indsprøjtning i elnettet. Men med sjældne undtagelser er de tilgængelige motorer designet til at køre med renset naturgas, dvs. næsten ren metan. Den direkte anvendelse af den tilknyttede gas, som indeholder inerte gasser og tungere kulbrinter (butan, propan), giver problemer med stabilitet. Det er således nødvendigt enten at begrænse motoren (ved hjælp af en mager blanding ) eller at passere en rudimentær behandling af naturgas.
Petrokemiske stofferEn af anvendelserne af naturgas er dens revnedannelse til produktion af methanol , som er et grundlæggende petrokemisk produkt, et meget vigtigt råmateriale ( plast , maling , sprængstoffer ). Methanol er flydende ved stuetemperatur og kan derfor let transporteres. Små krakningsenheder, som kan installeres i nærheden af brønde, er stadig sjældne.
FlydningDette indebærer produktion af flydende naturgas (LNG) lokalt, i små mængder, som derefter kan sendes af adiabatiske tanke på lastbiler. Derefter kan det levere en tankstation, der tanker køretøjer, der bruger det som brændstof, eller kan leveres til lokaliteter eller industrianlæg, der ikke er tilsluttet det vigtigste naturgasnet. I slutningen af 2010'erne dukkede mobile LNG-produktionsfaciliteter op. Flyttet med lastbil kan de installeres hurtigt i nærheden af en brønd og flyttes efter behov.
Komprimeret markedsføring af naturgasHvis blussene er lette at observere, er direkte frigivelse ( (en) udluftning ) af naturgas næsten ikke detekterbar. En streng politik med at straffe flaring kunne således have den perverse virkning af at tilskynde visse olieoperatører til at favorisere udledning frem for flaring med meget mere alvorlige konsekvenser med hensyn til klimaet.
Rusland er det land i verden, der ødelægger mest gas i blusser. Den Verdensbanken , på grundlag af satellit-data, anslår mængden ødelagt næsten 25 milliarder kubikmeter i 2020. Det meste af afbrænding finder sted i områder i West Sibirien drives af de to offentlige konglomerater, Rosneft og Gazprom Neft . Regeringen har sat et mål om at reducere flaring til 5% af den tilknyttede gas, men dette mål er langt fra nået.
Efter en periode med reduktion steg blussingen igen i slutningen af 2010'erne på grund af idriftsættelse af nye felter, der ikke er tilsluttet naturgasnettet. De private virksomheder Surgutneftegas og Lukoil genvinder næsten 100% af den tilknyttede gas i modsætning til Rosneft.
Ødelæggelsen af gas flaring var faldet til et meget lavt niveau i USA i slutningen af det XX th århundrede , men oplevede en betydelig rebound siden år 2000 , som følge af vækst i produktionen af skiferolie i staterne i North Dakota og Texas . Mængden af blusset gas i USA er således ganget med seks mellem 2000 og 2019 , idet hele stigningen kommer fra disse to stater. De Forenede Stater kom tilbage 3 e global position af volumenet af gasblussende ødelagt, skønt det udsættes for den enorme gasproduktion i landet, er kun 1,3% elimineret. Et flertal af flammer kommer fra brønde, der alligevel er forbundet med naturgasnettet, men sidstnævnte kan ikke absorbere al deres produktion. En af grundene er den uholdbare karakter af produktionen af skiferbrønde ved hjælp af hydraulisk brud . Deres produktion af olie og dermed tilknyttet gas er meget høj i de første måneder og falder derefter ekstremt hurtigt. Således er det økonomisk lammende at opbygge en infrastruktur, der er tilstrækkelig til at evakuere al gassen ved højeste produktion, da den efter få måneder ville være underudnyttet.
CanadaBlandt de største olieproducenter er Canada blandt dem, der næsten har elimineret blussing. Det blev vurderet til 1,2 milliarder kubikmeter i 2018. Alberta , hvor landets olieproduktion er koncentreret, har et omfattende naturgasnet ud over den underjordiske geninjektion af tilhørende gas og biprodukter af gas er højt udviklet. Mængden af blusset gas i Alberta blev reduceret med 80% mellem 1996 og 2010.
MexicoMexico ødelægger store mængder associeret gas i blusser, og mængderne steg i slutningen af 2010'erne. Denne situation er af observatører knyttet til infrastrukturproblemer, især mangler i gasrensning, som indeholder meget kvælstof i sin rå tilstand, og kan derfor ikke markedsføres uden tilstrækkelig behandling.
Saudi-Arabien nævnes ofte som et eksempel på sin vellykkede politik om udfasning af naturgasfakkling. Flaring var allestedsnærværende i kongeriget indtil 1970'erne, men oprettelsen af et naturgasnet gjorde det muligt at bruge næsten al den tilknyttede gas.
IrakIrak blusser meget store mængder gas, selvom det skal importere iransk gas for at imødekomme sit energibehov. Den irakiske regering bekræftede i 2021 sin hensigt om at stoppe al ødelæggelse af gasblusser inden 2025.
IranRangeret som 4. th af mængden af gasudbrud ødelagt, Iran ødelagde hovedsagelig tilhørende gas fra gamle oliefelter i Khuzestan . I 2020 hævder landet at have reduceret gasmængden med en fjerdedel sammenlignet med året før. I januar 2021 blev et større naturgasforarbejdningsanlæg indviet i Bidboland i denne region. Den behandler den tilknyttede gas fra flere felter for at injicere dem i gasnetværket, markedsfører tungere kulbrinter ekstraheret fra gassen (putan, propan) og injicerer sur gas (CO 2 ) i undergrunden.og H 2 S ).
Ifølge Verdensbanken, Algeriet blusset 9,3 km 3 af naturgas i 2020, hvilket placerer landet i 5 th globale position. Den tilknyttede gas fra det vigtigste oliefelt, Hassi Messaoud , er blevet værdsat siden 2017.
NigeriaSkønt det formelt er forbudt siden 1984 , har naturgasudbrænding fortsat i meget stor skala i Nigeria og er ofte blevet fordømt i landet som en illustration af korruption og manglende statsmagt. Shell har historisk været ansvarlig for det meste af flammerne i dette land. En eksportterminal for flydende naturgas blev indviet i 2000 ( Nigeria LNG ), og dens kapacitet er gradvist blevet øget. Underjordisk genindsprøjtning og lokal brug af gas er også vokset, og andelen af blusset gas faldt betydeligt fra 2001 til 2018 fra ca. 50% af bruttoproduktionen til 10%.
AngolaOlieproduktion i Angola er meget nyere end i Nigeria, Angola blev først en stor producent i 2000'erne . Produktionen foregår næsten udelukkende offshore uden for Cabinda-enklave . Noget af gassen genindsprøjtes i tanke, og en lille mængde bruges til selve platformens energibehov , men resten ødelægges ofte i en blusser.
Angola LNG- projektet , der sigter mod at gøre et land til en eksportør af flydende naturgas, trådte i drift i 2013.
I 2001 blev et globalt initiativ lanceret af Norge og Verdensbanken for at undersøge spørgsmålet. Den finder ud af, at de største hindringer for at reducere blændende gasser er
Initiativet blev omdannet til et globalt offentligt-privat partnerskab for reduktion af gasudbrænding (GGFR) ved verdensmødet i 2002 om bæredygtig udvikling i Johannesburg . Ud over Verdensbanken inkluderer dette partnerskab i øjeblikket BP , Chevron , Eni , ExxonMobil , Hydro , Royal Dutch Shell , Equinor , Total og regeringerne eller nationale olieselskaber i Algeriet, Angola, Cameroun, Canada., Tchad, Ecuador, Frankrig, Ækvatorialguinea, Indonesien, Nigeria, Norge og USA med andre virksomheder og lande forventes at deltage. Partnerskabet, der nu inkluderer OPEC , dækker næsten 70% af emissionerne til atmosfæren og blusser over hele verden. Formålet med GGFR er at støtte nationale regeringer og olieindustrien i deres bestræbelser på at reducere udluftning og udbrænding af gasser, der er forbundet med udvinding af råolie. GGFR fokuserer på fire forretningssektorer:
Den frivillige globale standard for reduktion af udluftning og blænding giver vejledning i, hvordan man opnår reduktioner i udluftning og udblæsning af gasser i forbindelse med produktion af råolie. Alle GGFRs nuværende projekter forventes at eliminere næsten 32 millioner ton drivhusgasser inden 2012.
Den Clean Development Mechanism , oprettet under protokollen af Kyoto , tillade en nation at sælge emissionskreditter, da hun viste sig at hun har sparet en vis mængde CO-emissioner 2 ; reduktion af flaring og decharge falder inden for denne ramme, hvilket væsentligt ændrer driftsøkonomien operationer af denne type er allerede i gang i 2007, hovedsageligt i Indien og Kenya.