Обзор нефтегазовой отрасли

Единицы измерения и коэффициенты пересчета.

В зависимости от цели измерения — а также от региональных или национальных предпочтений — нефть, газ, сжиженные газы и их продукты могут измеряться в единицах объема, веса или тепловой энергии. Например:

Инженеры-нефтяники, особенно те, кто работает в Западном полушарии, измеряют объемы нефти и газа, чтобы ответить на такие вопросы, как, "Сколько нефти или газа у меня в резервуаре? Сколько можно произвести за время эксплуатации месторождения? Какая суточная производительность?" Напротив, судовладельцы хотели бы, чтобы партии нефти измерялись по весу, чтобы избежать перегрузки танкеров. Маркетологи, с другой стороны, заинтересованы в ценности продуктов для своих клиентов. Когда они продают нефтегазовые продукты в качестве топлива, они взимают плату за единицы тепловой энергии, а не за объем или вес..

Измерение сырой нефти.

Сырая нефть, как показано на рисунке 15, измеряется в единицах объема, веса и тепловой энергии..

Стандартная единица измерения объема сырой нефти — баррель на 42 галлона (" баррель ") восходит к 1860-м годам, когда производители в Пенсильвании фактически хранили и транспортировали нефть в деревянных бочках. По сей день вы можете услышать, как инженер-нефтяник говорит:, "Запасы этого месторождения составляют 1 миллиард баррелей, и мы рассчитываем добывать его в течение 20 лет при проектной скорости 150 000 баррелей в день.." В странах, которые используют SI или "метрика" система, объемы масла могут быть измерены в метрических тоннах .

В Европе и особенно в бывшем Советском Союзе сырая нефть измеряется по весу и выражается в метрических тоннах (" мт "), где одна тонна равна 2204 фунтам. Хотя сырая нефть различается по плотности, хорошая "в среднем" преобразование объема в вес составляет 7,33 баррелей / т. Исходя из этого коэффициента пересчета, российский инженер назвал бы добычу не как 150 000 баррелей в сутки, а как 20 464 т / сутки..

Содержание тепловой энергии или теплотворная способность сырой нефти зависит от ее состава, но обычно составляет около 6 миллионов БТЕ на баррель, где БТЕ (британская тепловая единица) — это количество энергии, необходимое для повышения температуры одного фунта воды на 1 баррель. ° F. Таким образом, баррель нефти, продаваемый по цене 48 долларов, будет обеспечивать электроэнергию по эквивалентной стоимости:

(48 долларов за баррель) ÷ (6 миллионов БТЕ) = 8 долларов за миллион БТЕ (за баррель нефти). (Для тех, кто знаком с единицей измерения энергии в системе СИ, килоджоуль (кДж), 1 БТЕ = 1,055 кДж.)

Рисунок 15: Баррель сырой нефти и единицы его измерения в единицах объема, веса и тепловой энергии.

Качество масла: плотность в градусах API.

Плотность сырой нефти — важный показатель ее общего качества. Это связано с тем, что более легкие масла, как правило, легче производить и очищать, чем тяжелые, и, следовательно, имеют более высокую ценность..

Плотность нефти иногда выражается через ее удельный вес, но чаще выражается как плотность в градусах API. .

Удельный вес (S.G.) жидкости определяется как плотность этой жидкости, деленная на плотность пресной воды. Пресная вода имеет плотность 62,4 фунта на кубический фут. Нефть с плотностью 53 фунта на кубический фут, следовательно, будет иметь удельный вес (53 / 62,4), или 0,85. Пресная вода по определению имеет удельный вес 1,0. Американский институт нефти (API) разработал специальную меру, которая выражает плотность нефти в единицах плотности в градусах API, или ºAPI. Это связано с удельным весом следующим образом:

S.G. = 141,5 / (131,5 + ºAPI)

ºAPI = (141,5 / S.G.) — 131,5.

Исходя из этих соотношений, мы можем определить, что пресная вода с удельным весом 1,0 имеет плотность в градусах API 10 градусов, в то время как указанное выше масло с твердостью 0,85 имеет плотность в градусах API 35; почти вся сырая нефть легче воды, поэтому она будет иметь более высокую плотность по API. На рисунке 16 показана корреляция между удельным весом и плотностью в градусах API для различных проб сырой нефти и конденсата..

Рисунок 16: Корреляция между удельным весом и плотностью в градусах API. Обратите внимание на плотность по API сырой нефти с разных месторождений, включая Лагунильяс (Венесуэла), Прудхо-Бэй (Аляска), Гавар (Саудовская Аравия), Ниниан (шельф Великобритании) и очень легкий конденсат, добываемый на месторождении Арун (Индонезия)..

Измерение природного газа.

Природный газ обычно измеряется в терминах его объема на поверхности и в единицах тепловой энергии. Он измеряется по весу только в жидком состоянии (СПГ)..

Поскольку газ сжимаем, его объем значительно изменяется при изменении температуры и давления. Чтобы измерения объема газа имели какое-либо значение, они должны иметь некую стандартную систему отсчета. По этой причине в отрасли установлены стандартные условия для обозначения всех объемов газа (Таблица 2)..

Единица измерения объема газа Стандартные условия Область обычного использования Стандартный кубический фут (SCF) 14,696 фунтов на квадратный дюйм (1 атмосфера) и 60 ° F США, Латинская Америка, Африка, Ближний Восток. Стандартный кубический метр (Sm 3) 100 кПа (0,987 атмосферы) и 15 ° C Европа, Канада, Россия. Преобразования: 1 м 3 = 35,315 футов 3; 1 фут 3 = 0,0283 м 3.

Таблица 2: Стандартные единицы и условия для измерения объемов газа.

Стандартный кубический фут и стандартный кубический метр являются наиболее широко используемыми (1 м 3 = 35,31 SCF). Некоторые европейские страны используют условия, называемые "Обычный" которые соответствуют давлению 760 мм рт.ст. (14,696 фунт / кв.дюйм или 1 атмосфера) и температуре 0 ° C. Важно, чтобы эти условия были четко определены при подписании любого газового контракта..

Рисунок 17 демонстрирует сжимаемость природного газа. Объем газа в пласте составляет 1 единицу (фут 3 или м 3) при давлении 4000 фунтов на квадратный дюйм. Когда он производится на поверхности при температуре и давлении, он расширяется до 238 единиц, а когда он сжимается в трубопроводе высокого давления при давлении 1000 фунтов на квадратный дюйм, он становится 3 единиц. Во всех трех условиях инженер будет называть объем газа 238 стандартных единиц (фут 3 или м 3)..

Рисунок 17: Сжимаемость природного газа. На этом рисунке показано влияние давления и температуры на объемы природного газа в резервуаре, трубопроводе и на поверхности..

Поскольку кубический фут и кубический метр слишком малы для практического использования, в промышленности используются большие стандартные количества с соответствующими символами (Таблица 3). Таким образом, вместо того, чтобы говорить, что добыча из газовой скважины составляет 10 000 000 стандартных кубических футов в день, мы говорим, что добыча из скважины составляет 10 миллионов кубических футов в день..

Единицы Количество Символ фут 3 Символ м 3 Применение Тысяча 1000 MCF Мм 3 Базовая единица продажи Миллион 1,000,000 MMCF ММ м 3 Суточная добыча скважин Млрд 1 000 000 000 BCF bm 3 Годовая добыча на месторождении Триллион 1 000 000 000 000 TCF tm 3 Запасы месторождения Если объем газа измеряется в м 3, просто замените CF на m 3 внутри указанных выше символов. Некоторые компании используют K, M °, Giga ("грамм") и Тера ("Т") вместо тысяч, миллионов, миллиардов и триллионов.

Таблица 3: Общие практические единицы измерения газа.

Теплотворная способность природного газа зависит от его состава. Чистый метан имеет теплотворную способность 1010 БТЕ / куб. Фут. [35 663 БТЕ / м 3], в то время как пропан имеет теплотворную способность 2516 БТЕ / куб. Фут. Газ, содержащий 50% метана и 50% пропана, будет иметь теплотворную способность между 1010 и 2516 БТЕ / куб. Фут..

Измерение жидкостей газа и нефтепродуктов.

СПГ (сжиженный природный газ) обычно измеряется в метрических тоннах или кубических метрах. При нормальном преобразовании в единицы объема в жидком состоянии 1 мт равняется 2,12 м 3 или 79,5 фут 3. Когда 1 тонна СПГ превращается в природный газ, он расширяется примерно в 625 раз и составляет 1380 м 3 или 48 700 футов 3 в атмосферных условиях..

СУГ и нефтепродукты обычно измеряются в галлонах в Соединенных Штатах и ​​некоторых других странах Западного полушария и в килолитрах или метрических тоннах в Канаде, а также в Европе и других странах Восточного полушария. Их преобразование из объема в вес будет зависеть от плотности продукта. Таким образом, одна метрическая тонна пропана равна 521 галлону или 1,97 килолитра, а одна метрическая тонна жидкого топлива равна 281 галлону или 1,064 килолитру..

СНГ должен храниться при повышенном давлении или в холодильнике, чтобы оставаться в жидком состоянии, и поэтому он измеряется при этих условиях высокого давления и / или низкой температуры, а не при "атмосферный" условия (Рисунок 18).

Как и в случае нефти и природного газа, теплотворная способность нефтепродукта зависит от его состава. Например, теплотворная способность пропана составляет 91 500 БТЕ / галлон, а теплотворная способность мазута — 150 000 БТЕ / галлон. Однако, поскольку каждый продукт имеет стандартную, относительно узкую промышленную спецификацию, их индивидуальная теплотворная способность не будет существенно отличаться, и поэтому они обычно продаются на основе веса (например, $ / т) или объема (например, $ / галлон)..

Рисунок 18: Пропан необходимо хранить при давлении 200 фунтов на квадратный дюйм или охлаждать до -44 ° F (-42 ° C), чтобы он оставался в жидком состоянии. На этой фотографии показан уличный гриль с резервуаром для хранения, в котором жидкий пропан поддерживается под давлением 200 фунтов на квадратный дюйм и может подвергаться воздействию температуры до 100 ° F (38 ° C) и по-прежнему оставаться жидкостью..

Энергетическое содержание и эквивалентность.

С точки зрения удовлетворения потребностей в отоплении, что лучше: тонна сырой нефти, тонна угля или тонна СПГ??

Чтобы ответить на этот вопрос, мы можем взглянуть на теплотворную способность нефти, газа и нефтепродуктов, как показано в Таблице 4:

Количество топлива Эквивалент (приблизительно) сырой нефти 1 баррель 6 миллионов БТЕ Сырая нефть 1 тонна 44 миллиона БТЕ Природный газ (СПГ) 1 тонна 49,2 миллиона БТЕ (48 700 футов 3 x 1010 БТЕ / фут 3) Уголь 1 тонна 24 миллиона БТЕ.

Таблица 4: Эквиваленты углеводородного топлива в британских тепловых единицах.

Эквивалент тепловой энергии:

Используя соотношения тепловой энергии из Таблицы 4, мы можем связать ценность любого углеводорода с общей мерой, основанной на эквивалентности тепловой энергии. Нормальной единицей измерения является баррель нефтяного эквивалента (BOE) или тонны нефтяного эквивалента (TOE). .

Пример: В прошлом году Колумбия добывала 551 000 баррелей в день сырой нефти, 619 миллионов футов 3 в день природного газа и 65,6 миллиона тонн угля. Выразите годовой объем производства в баррелях нефтяного эквивалента и тоннах нефтяного эквивалента..

Решение: баррели нефтяного эквивалента.

Годовая добыча нефти: 551000 баррелей / сутки x 365 дней = 201,1 млн баррелей нефтяного эквивалента Годовая добыча газа: 619000 баррелей нефтяного эквивалента x 365 дней x (1 млн британских тепловых единиц / баррелей) / (6 млн британских тепловых единиц / баррелей) = 37,7 млн ​​баррелей нефтяного эквивалента Годовая добыча угля: 65,6 миллиона тонн x (24 миллиона БТЕ / тонна) / (6 миллионов БТЕ / баррель) = 262,3 миллиона баррелей нефтяного эквивалента..

BOE = 201,1 + 37,7 + 262,3 = 501,1 млн..

Решение: в тоннах нефтяного эквивалента.

Мы используем соотношение, согласно которому 1 тонна = 7,33 баррелей..

Тонны нефтяного эквивалента = (501,1) / 7,33 = 68,4 млн т н.э..

Эквивалент цены на углеводороды:

Мы также можем соотнести цены на различные углеводороды на основе их эквивалента тепловой энергии..

Пример: если цена на нефть составляет 48 долларов за баррель, каковы эквивалентные цены за единицу природного газа и угля??

Решение.

Цена на нефть = (48 долларов за баррель) / (6 миллионов БТЕ / баррель) = 8 долларов за миллион БТЕ..

Единица продажи тепловой энергии природного газа = 1 MCF = 1000 футов 3 x 1000 BTU / ft 3 = 1 миллион BTU / MCF.

Цена на природный газ, эквивалентная цене на нефть = 1 миллион БТЕ / MCF x 8 долларов США / миллион BTU = 8 долларов США / MCF.

Единица продажи угля в тепле = 1 метрическая тонна = 24 миллиона БТЕ.

Цена угольного эквивалента = (24 миллиона БТЕ / тонна) x (8 долларов / миллион БТЕ) = 192 доллара за тонну.

В действительности, как показано на Рисунках 19a и 19b, каждый из этих углеводородов имеет свои собственные региональные или международные рыночные цены. В основных странах-потребителях цена на газ приближается к ценам нефтяного эквивалента, но в таких странах, как Катар, которые имеют большие изолированные запасы газа, цены на газ намного ниже по сравнению с нефтью. Из-за большого избытка предложения цены на уголь были намного ниже, чем цена нефтяного эквивалента, показанная выше — порядка 35 долларов за тонну в течение многих лет, — но в последние годы выросли, особенно на спотовых рынках. Промышленные компании могут легко переключать концы горелок своих котлов вперед и назад для сжигания природного газа или мазута, чтобы воспользоваться разницей в региональных ценах. Бытовые, коммерческие и энергетические потребители обычно не обладают такой гибкостью..

Рисунок 19a: На этом рисунке показаны исторические данные о дневном уровне потребления сырой нефти и среднегодовой оптовой цене на нефть для двух основных рыночных цен на нефть: Brent и West Texas Intermediate. (Источник: BP Statistical Review of World Energy, июнь 2014 г. Текущие цены и годовые цены. потребление (2014 г.) оценивается на основе публикаций EIA и IEA)

Интерактивная диаграмма: наведите указатель мыши на график, чтобы увидеть отдельные значения. Включите или выключите линии, щелкнув метки под графиком. Щелкните и перетащите, чтобы увеличить диаграмму.

Рисунок 19b. На этом рисунке показаны среднегодовые цены на природный газ в трех регионах (СПГ, поставляемый в Японию, UK Heren Index и цена Henry Hub в США) и эквивалентную цену в BTU на сырую нефть (цена на нефть марки Brent, деленная на 6) (Источник: BP Статистический обзор мировой энергетики, июнь 2014 г. Текущие цены (2014 г.) рассчитаны на основе публикаций EIA и IEA)

Интерактивная диаграмма: наведите указатель мыши на график, чтобы увидеть отдельные значения. Включите или выключите линии, щелкнув метки под изображением. Щелкните и перетащите, чтобы увеличить диаграмму.

Таблица преобразования и электронный калькулятор.

В таблице 5 ниже перечислены некоторые из наиболее широко используемых коэффициентов для преобразования сырой нефти, нефтепродуктов и природного газа в их различные эквиваленты. Для быстрого преобразования единиц измерения вы можете использовать IHRDC Oil. & Конвертер единиц газа .

Таблица 5: Таблица преобразования для сырой нефти, природного газа и сжиженного газа. (Источник: Коэффициенты пересчета BP).

Масло & Конвертер единиц газа: Таблица преобразования для сырой нефти, природного газа и сжиженного газа. (Источник: Коэффициенты пересчета BP).

Интерактивное приложение: щелкните категории слева, введите значение, которое вы хотите преобразовать, и в последний раз щелкните метки От и До, чтобы изменить единицы преобразования..

Похожие статьи