CO2-EORのテクノ経済評価とライフサイクル評価

CO2強化油回収（EOR）は、従来のオイル生産方法と比較してGHG排出量を減らすことができます。CO2-EORの経済は、温室効果ガス（GHG）の排出節約により、炭素市場における炭素価格の最近の上昇から大幅に恩恵を受けることができます。この研究では、世界の主要な炭化水素州でCO2-EORのライフサイクル評価（LCA）を実施しました。CO2-EORの推定純GHG排出量を、与えられた国の平均生成オイルのGHG排出と比較しました。石炭火力発電所からCO2を調達する場合、カザフスタンと中国は、それぞれ276および380 kgのCO2 EQ/BBLのCO2-EORの正味GHG排出量を持っています。CO2-EORのGHG排出量は、他の炭化水素州（イラク、サウジアラビア、クウェートなど）で観察され、CO2は天然ガスを組み合わせたサイクル（NGCC）発電所から供給できます。ただし、CO2キャプチャのコストは、石炭火力発電所よりもNGCC発電所で高くなります。さらに、CO2-EORのテクノ経済評価（TEA）モデルを開発し、LCAと統合して、その経済における炭素クレジットを徹底的に検討しました。このモデルは、以前の調査に基づいて構築され、CO2-EORの大規模な産業データセットの統計を使用して、CO2-EOR経済の正確な推定値を生成しました。技術モデルは、CO2-EORシステムの3つの液体（原油、CO2、および水）のバランスを25年間の運用寿命で繰り返し推定し、LCAおよびTEAモデルの実際のデータを取得しました。このモデルは、デモンストレーションの目的で、石油市場の状況でカザフスタンのケースでシミュレートされました。TEAの結果は、利用可能な低コストのCO2キャプチャ源または炭素取引での高いCO2コストにより、CO2-EORは、同時に石油生産を増やし、GHG排出量を削減することにより、カザフスタンの現在の上流プロジェクトと競合できることを示しました。

CO2-enhanced oil recovery (EOR) can have less GHG emissions compared to conventional oil production methods. The economy of CO2-EOR can significantly benefit from the recent rise of carbon prices in carbon markets due to its greenhouse gas (GHG) emission savings. This study conducted a life cycle assessment (LCA) of CO2-EOR in major hydrocarbon provinces of the world. Estimated net GHG emissions of CO2-EOR were compared with GHG emissions of average produced oil in the given country. When sourcing CO2 from coal-fired power plants, Kazakhstan and China have net GHG emissions of CO2-EOR of 276 and 380 kg CO2 eq/bbl, respectively, which are lower than the GHG emission factor of average oil produced in each of them. Significantly lower GHG emissions of CO2-EOR are observed in other hydrocarbon provinces (Iraq, Saudi Arabia, Kuwait, etc.), where CO2 could be delivered from Natural Gas Combined Cycle (NGCC) power plants. However, the cost of CO2 capture is higher at NGCC power plants than at coal-fired power plants. Further, we developed a techno-economic assessment (TEA) model of the CO2-EOR and integrated it with LCA to thoroughly consider carbon credits in its economy. The model was built based upon previous investigations and used statistics from a large industrial data set of CO2-EOR to produce accurate estimates of the CO2-EOR economy. The technical model iteratively estimated the balance of three fluids (crude oil, CO2, and water) in the CO2-EOR system with a 25 year operational lifespan and obtained actual data for the LCA and TEA models. The model was simulated for the Kazakhstan case with its oil market conditions for a demonstration purpose. TEA results showed that, with the available low-cost CO2 capture source or high CO2 cost in carbon trading, CO2-EOR can compete with current upstream projects in Kazakhstan by simultaneously increasing oil production and reducing GHG emissions.