Exploration of the environmental implications of ageing conventional oil reserves with relational analysis
- 1. Universitat Autònoma de Barcelona
- 2. Central University of Ecuador
- 3. Institució Catalana de Recerca i Estudis Avançats
Description
A novel method based on relational analysis is presented for assessing the performance of conventional oil exploitation and its environmental implications, with a focus on the energy-water nexus. It considers the energy system as a metabolic network and integrates various factors relevant for technical, economic and environmental processes, thus avoiding some of the simplifications inherent in conventional approaches to the assessment of primary resource quality, such as economic cost-benefit analysis (CBA) and the energy return on investment (EROI). Relational analysis distinguishes between functional (notional) and structural (tangible) elements in the metabolic network, which allows a simultaneous characterization and geo-localization of the exploitation process across different scales and dimensions of analysis. Key aspects of the approach are illustrated with data from the Ecuadorian oil sector spanning the period 1972–2018. It is shown that by establishing a relation among the characteristics of the exploited oil fields (oil typology, age of field) and those of the exploitation process (requirement of energy carriers, labor, freshwater and power capacity and generation of greenhouse gases and oil-produced water), changes in the performance and environmental implications of the oil extraction system can be characterized at different points in space and time.
Translated Descriptions
Translated Description (Arabic)
يتم تقديم طريقة جديدة تستند إلى التحليل العلائقي لتقييم أداء استغلال النفط التقليدي وآثاره البيئية، مع التركيز على العلاقة بين الطاقة والمياه. وهو يعتبر نظام الطاقة بمثابة شبكة استقلابية ويدمج عوامل مختلفة ذات صلة بالعمليات التقنية والاقتصادية والبيئية، وبالتالي يتجنب بعض التبسيطات الكامنة في النهج التقليدية لتقييم جودة الموارد الأولية، مثل التحليل الاقتصادي للتكلفة والعائد (CBA) وعائد الطاقة على الاستثمار (EROI). يميز التحليل العلائقي بين العناصر الوظيفية (الافتراضية) والهيكلية (الملموسة) في الشبكة الأيضية، مما يسمح بالتوصيف المتزامن والتوطين الجغرافي لعملية الاستغلال عبر مقاييس وأبعاد مختلفة للتحليل. يتم توضيح الجوانب الرئيسية للنهج ببيانات من قطاع النفط الإكوادوري تغطي الفترة 1972–2018. يتضح أنه من خلال إقامة علاقة بين خصائص حقول النفط المستغلة (تصنيف النفط، عمر الحقل) وخصائص عملية الاستغلال (متطلبات ناقلات الطاقة، العمالة، المياه العذبة وقدرة الطاقة وتوليد غازات الدفيئة والمياه المنتجة للنفط)، يمكن تمييز التغييرات في الأداء والآثار البيئية لنظام استخراج النفط في نقاط مختلفة في المكان والزمان.Translated Description (French)
Une nouvelle méthode basée sur l'analyse relationnelle est présentée pour évaluer la performance de l'exploitation pétrolière conventionnelle et ses implications environnementales, en mettant l'accent sur le lien énergie-eau. Il considère le système énergétique comme un réseau métabolique et intègre divers facteurs pertinents pour les processus techniques, économiques et environnementaux, évitant ainsi certaines des simplifications inhérentes aux approches conventionnelles de l'évaluation de la qualité des ressources primaires, telles que l'analyse coût-bénéfice économique (CBA) et le retour sur investissement énergétique (EROI). L'analyse relationnelle fait la distinction entre les éléments fonctionnels (notionnels) et structurels (tangibles) du réseau métabolique, ce qui permet une caractérisation et une géo-localisation simultanées du processus d'exploitation à différentes échelles et dimensions d'analyse. Les principaux aspects de l'approche sont illustrés par les données du secteur pétrolier équatorien couvrant la période 1972–2018. Il est démontré qu'en établissant une relation entre les caractéristiques des champs pétrolifères exploités (typologie pétrolière, âge du champ) et celles du processus d'exploitation (exigence de vecteurs énergétiques, de main-d' œuvre, de capacité d'eau douce et d'énergie et de production de gaz à effet de serre et d'eau produite à partir du pétrole), les changements dans les performances et les implications environnementales du système d'extraction du pétrole peuvent être caractérisés à différents moments dans l'espace et le temps.Translated Description (Spanish)
Se presenta un novedoso método basado en el análisis relacional para evaluar el rendimiento de la explotación petrolera convencional y sus implicaciones ambientales, con un enfoque en el nexo energía-agua. Considera el sistema energético como una red metabólica e integra diversos factores relevantes para los procesos técnicos, económicos y ambientales, evitando así algunas de las simplificaciones inherentes a los enfoques convencionales para la evaluación de la calidad de los recursos primarios, como el análisis de costo-beneficio económico (CBA) y el retorno de la inversión energética (EROI). El análisis relacional distingue entre elementos funcionales (nocionales) y estructurales (tangibles) en la red metabólica, lo que permite una caracterización y geolocalización simultáneas del proceso de explotación en diferentes escalas y dimensiones de análisis. Los aspectos clave del enfoque se ilustran con datos del sector petrolero ecuatoriano que abarcan el período 1972–2018. Se demuestra que al establecer una relación entre las características de los campos petrolíferos explotados (tipología petrolera, antigüedad del campo) y las del proceso de explotación (requerimiento de portadores de energía, mano de obra, capacidad de agua dulce y energía y generación de gases de efecto invernadero y agua producida por petróleo), los cambios en el rendimiento y las implicaciones ambientales del sistema de extracción de petróleo se pueden caracterizar en diferentes puntos en el espacio y el tiempo.Files
STOTEN_Article-142371_2020.pdf.pdf
Files
(3.2 MB)
Name | Size | Download all |
---|---|---|
md5:7ed4797f6d12b5838531345493d0ef72
|
3.2 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- استكشاف الآثار البيئية المترتبة على شيخوخة احتياطيات النفط التقليدية مع التحليل العلائقي
- Translated title (French)
- Exploration des implications environnementales du vieillissement des réserves de pétrole conventionnel avec analyse relationnelle
- Translated title (Spanish)
- Exploración de las implicaciones ambientales del envejecimiento de las reservas de petróleo convencionales con análisis relacional
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W3088567854
- DOI
- 10.1016/j.scitotenv.2020.142371
References
- https://openalex.org/W1524345053
- https://openalex.org/W1992075552
- https://openalex.org/W2010892101
- https://openalex.org/W2011618123
- https://openalex.org/W2027015876
- https://openalex.org/W2039136369
- https://openalex.org/W2046114015
- https://openalex.org/W2055410617
- https://openalex.org/W2068755524
- https://openalex.org/W2071066283
- https://openalex.org/W2072019305
- https://openalex.org/W2076908119
- https://openalex.org/W2077780519
- https://openalex.org/W2081576181
- https://openalex.org/W2083345927
- https://openalex.org/W2083489064
- https://openalex.org/W2090749171
- https://openalex.org/W2137014542
- https://openalex.org/W2155364439
- https://openalex.org/W2161069249
- https://openalex.org/W2164330697
- https://openalex.org/W2166817585
- https://openalex.org/W2177077172
- https://openalex.org/W2183378108
- https://openalex.org/W2283125853
- https://openalex.org/W2321505493
- https://openalex.org/W2392258898
- https://openalex.org/W2410815294
- https://openalex.org/W2483974599
- https://openalex.org/W2506493736
- https://openalex.org/W2563116269
- https://openalex.org/W2587580473
- https://openalex.org/W2607144376
- https://openalex.org/W2734440060
- https://openalex.org/W2754916726
- https://openalex.org/W2765459612
- https://openalex.org/W2801058835
- https://openalex.org/W2803168939
- https://openalex.org/W2883554068
- https://openalex.org/W2953334854
- https://openalex.org/W2954402132
- https://openalex.org/W2955078113
- https://openalex.org/W2958016148
- https://openalex.org/W2971483549
- https://openalex.org/W2976084631
- https://openalex.org/W2984626414
- https://openalex.org/W2987476212
- https://openalex.org/W3040232668
- https://openalex.org/W3093049202
- https://openalex.org/W3124204851
- https://openalex.org/W3168507319
- https://openalex.org/W3168547693
- https://openalex.org/W4298444384
- https://openalex.org/W576160897
- https://openalex.org/W593784137