Lecture 19 End of fossil fuels, and moving off them Oil - PowerPoint PPT Presentation

GEOS ¡24705 ¡/ ¡ENST ¡24705 ¡/ ¡ENSC ¡21100 ¡ Lecture ¡19 ¡ End ¡of ¡fossil ¡fuels, ¡and ¡moving ¡off ¡them ¡

Oil ¡produc+on ¡history ¡

Natural ¡oil ¡seeps ¡were ¡used ¡from ¡an+quity ¡ Genesis ¡6:14 ¡ Make ¡thee ¡an ¡ark ¡of ¡gopher ¡wood; ¡rooms ¡shalt ¡thou ¡make ¡in ¡the ¡ark, ¡and ¡shalt ¡ pitch ¡it ¡within ¡and ¡without ¡with ¡pitch ¡ ¡ Exodus ¡2:3 ¡ And ¡when ¡she ¡could ¡not ¡longer ¡hide ¡him, ¡she ¡took ¡for ¡him ¡an ¡ark ¡of ¡bulrushes, ¡ and ¡daubed ¡it ¡with ¡slime ¡and ¡pitch, ¡and ¡put ¡the ¡child ¡therein ¡… ¡ Uses : ¡sealing ¡boats ¡and ¡ baths, ¡glue, ¡mixed ¡with ¡sand ¡ etc. ¡for ¡mortar, ¡medicine, ¡ lamps, ¡mummificaLon, ¡ warfare ¡( “ Greek ¡fire ” , ¡liquid ¡ that ¡ignited ¡on ¡contact ¡with ¡ water), ¡painLngs ¡ Tarwater ¡Creek, ¡Santa ¡ Cruz ¡Mountains, ¡CA. ¡ ¡ Photo: ¡USGS ¡

Birth ¡of ¡oil ¡industry ¡ assumed ¡Titusville, ¡PA ¡1859 ¡ Site ¡is ¡long ¡known ¡ “ Oil ¡Creek ” , ¡oil ¡was ¡nuisance ¡to ¡local ¡salt ¡miners ¡ Then, ¡deliberate ¡aVempt ¡to ¡develop ¡a ¡well ¡– ¡investors ¡funded ¡effort. ¡ Oil ¡producLon ¡boomed ¡by ¡x ¡1500 ¡in ¡4 ¡yrs, ¡x ¡5000 ¡in ¡15 ¡years ¡ Phillips ¡and ¡ Woodford ¡wells ¡on ¡ Oil ¡Creek, ¡PA, ¡1861 ¡ ¡From ¡ Pennsylvania ¡Historical ¡& ¡ Museum ¡Commission, ¡ Drake ¡Well ¡Museum ¡ CollecOon, ¡Titusville, ¡PA ¡ ¡ ¡

Why ¡the ¡sudden ¡interest ¡in ¡oil? ¡ ¡

Resource ¡limita+on: ¡ fuel ¡for ¡lighLng ¡was ¡running ¡out ¡ “ Peak ¡whale ¡oil ” ¡ ¡~ ¡1850, ¡with ¡expected ¡corresponding ¡rise ¡in ¡prices ¡ “Moby ¡Dick”, ¡ Melville, ¡1851 ¡ Data ¡from ¡“History ¡of ¡the ¡American ¡whale ¡fishery" ¡ ¡ A. ¡Starbuck, ¡1878. ¡ ¡Figure ¡from ¡U. ¡Bardi, ¡ASPO ¡

Kerosene ¡demand ¡drives ¡early ¡oil ¡produc+on ¡ Refineries ¡and ¡pipelines ¡by ¡1870s ¡(Rockefeller’s ¡Standard ¡Oil ¡founded ¡1870) ¡ ¡ gasoline ¡was ¡waste ¡product ¡– ¡too ¡volaOle ¡and ¡flammable ¡for ¡use ¡for ¡lighOng ¡ 1878: ¡Edison’s ¡lightbulb ¡reduces ¡kerosene ¡demand, ¡causes ¡oil ¡industry ¡slump ¡ 1886: ¡invenLon ¡of ¡car ¡provides ¡slowly ¡growing ¡market ¡for ¡gasoline ¡ By ¡WWI ¡U.S. ¡is ¡dominant ¡oil ¡producer ¡(TX, ¡CA) ¡and ¡exporter, ¡followed ¡by ¡Russia ¡ ¡ Oil ¡barrels ¡(1860s?) ¡ Titusville. ¡ As ¡much ¡as ¡50% ¡of ¡oil ¡ was ¡lost ¡to ¡spillage ¡in ¡ producLon ¡& ¡transport ¡ (Paleontological ¡Research ¡Assn.) ¡

Early ¡oil ¡produc+on ¡is ¡interna+onal ¡ First ¡drilled ¡oil ¡well ¡in ¡Baku, ¡Azerbaijan ¡in ¡1848 ¡(before ¡Titusville) ¡ ¡ Nobel ¡oil ¡field ¡in ¡Balakhani, ¡Azerbaijan, ¡1890s ¡– ¡Swedish-­‑owned ¡by ¡Nobel ¡brothers, ¡one ¡of ¡whom ¡ goes ¡on ¡to ¡invent ¡dynamite ¡and ¡found ¡a ¡famous ¡prize…From: ¡San ¡Joaquin ¡Geological ¡Society ¡

Early ¡oil ¡wells ¡are ¡high-­‑pressure: ¡ ¡ no ¡need ¡for ¡pumps ¡– ¡derricks ¡only ¡ R: ¡Baku, ¡Azerbaijan, ¡1890, ¡building ¡levees ¡to ¡try ¡to ¡save ¡oil ¡ from ¡gusher. ¡Image ¡from: ¡San ¡Joaquin ¡Geological ¡Society ¡ L: ¡The ¡famous ¡1901 ¡Lucas ¡gusher ¡in ¡Spindletop ¡dome, ¡ Texas, ¡gushing ¡more ¡oil ¡than ¡the ¡rest ¡of ¡the ¡country ’ s ¡ producLon ¡together . ¡ ¡Image ¡from: ¡American ¡Petroleum ¡InsOtute ¡

No ¡more ¡gushers: ¡ lower-­‑pressure ¡oil ¡requires ¡a ¡pump ¡ ¡ “Nodding ¡donkeys” ¡or ¡“pumpjacks” ¡ Looks ¡like ¡Newcomen ¡ & ¡WaV’s ¡pumping ¡ engines! ¡ ¡ Not ¡a ¡true ¡beam ¡ engine. ¡Don’t ¡drive ¡ beam ¡directly ¡with ¡ piston. ¡ ¡ Typically ¡use ¡diesel ¡ engines, ¡whose ¡linear ¡ moLon ¡is ¡oo ¡fast, ¡too ¡ short ¡ Linear ¡-­‑> ¡rotary ¡ moLon ¡and ¡then ¡ rotary ¡-­‑> ¡linear ¡again ¡ Sucker ¡rod ¡pump Gearbox Image: ¡Tony ¡Waltham ¡ hVp://www.youtube.com/watch?v=FU0dYV3LvAk&feature=related ¡ hVp://www.youtube.com/watch?v=SFJFiyXTOa0 ¡ ¡

Natural ¡gas ¡produc+on ¡history ¡

Natural ¡gas ¡produc+on ¡history ¡ 1000 ¡BC ¡ ¡ ¡ Oracle ¡at ¡Delphi, ¡eternal ¡flames ¡at ¡Zoroastrian ¡temples ¡ Delphi, ¡Greece ¡ Baku, ¡Azerbaijan ¡ ¡ (now ¡fed ¡by ¡pipe) ¡

Natural ¡gas ¡produc+on ¡history ¡ 1000 ¡BC ¡ ¡ ¡ Oracle ¡at ¡Delphi, ¡eternal ¡flames ¡at ¡Zoroastrian ¡temples ¡ ¡ ¡ 500 ¡BC ¡ ¡ ¡ ¡ China ¡drill ¡for ¡gas, ¡transports ¡w/ ¡bamboo ¡pipelines ¡ Delphi, ¡Greece ¡ Drilling ¡for ¡brine ¡and ¡gas, ¡salt-­‑making ¡ Szechuan, ¡Song ¡Dynasty ¡ (920-­‑1279 ¡AD) ¡

Natural ¡gas ¡produc+on ¡history ¡ 1000 ¡BC ¡ ¡ ¡ Oracle ¡at ¡Delphi, ¡eternal ¡flames ¡at ¡Zoroastrian ¡temples ¡ ¡ ¡ 500 ¡BC ¡ ¡ ¡ ¡ China ¡uses ¡bamboo ¡pipelines ¡to ¡transport ¡natural ¡gas ¡ 1785 ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ Gas ¡lighLng ¡in ¡Britain ¡ (arOficial ¡gas ¡from ¡coal) ¡ L: ¡Last ¡outdoor ¡gas ¡lamps ¡ in ¡BalLmore, ¡1957 ¡ R: ¡Ad ¡for ¡interior ¡gas ¡ lights, ¡1906 ¡(to ¡replace ¡oil) ¡

Natural ¡gas ¡produc+on ¡history ¡ 1000 ¡BC ¡ ¡ ¡ Oracle ¡at ¡Delphi, ¡eternal ¡flames ¡at ¡Zoroastrian ¡temples ¡ ¡ ¡ 500 ¡BC ¡ ¡ ¡ ¡ China ¡uses ¡bamboo ¡pipelines ¡to ¡transport ¡natural ¡gas ¡ 1785 ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ Gas ¡lighLng ¡in ¡Britain ¡ (arOficial ¡gas ¡from ¡coal) ¡ 1821 ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ First ¡gas ¡well ¡in ¡U.S. ¡(shale, ¡Fredonia ¡NY) ¡ 1859 ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ First ¡pipeline ¡in ¡U.S. ¡(from ¡Titusville ¡oil ¡well) ¡ ¡ 1859 ¡Drake ¡well ¡ Titusville, ¡PA ¡

Natural ¡gas ¡produc+on ¡history ¡ 1000 ¡BC ¡ ¡ ¡ Oracle ¡at ¡Delphi, ¡eternal ¡flames ¡at ¡Zoroastrian ¡temples ¡ ¡ ¡ 500 ¡BC ¡ ¡ ¡ ¡ China ¡uses ¡bamboo ¡pipelines ¡to ¡transport ¡natural ¡gas ¡ 1785 ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ Gas ¡lighLng ¡in ¡Britain ¡ (arOficial ¡gas ¡from ¡coal) ¡ 1821 ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ First ¡gas ¡well ¡in ¡U.S. ¡(shale, ¡Fredonia ¡NY) ¡ 1859 ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ First ¡pipeline ¡in ¡U.S. ¡(from ¡Titusville ¡oil ¡well) ¡ 1885 ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ Robert ¡Bunsen ¡invents ¡the ¡Bunsen ¡burner ¡ ¡ Invented ¡for ¡Chemistry.. ¡first ¡burn ¡of ¡gas ¡ for ¡heat. ¡Arrived ¡just ¡in ¡Lme ¡as ¡natural ¡gas ¡ was ¡seeking ¡new ¡uses: ¡cooking, ¡heaLng... ¡ ¡

Natural ¡gas ¡produc+on ¡history ¡ 1000 ¡BC ¡ ¡ ¡ Oracle ¡at ¡Delphi, ¡eternal ¡flames ¡at ¡Zoroastrian ¡temples ¡ ¡ ¡ 500 ¡BC ¡ ¡ ¡ ¡ China ¡uses ¡bamboo ¡pipelines ¡to ¡transport ¡natural ¡gas ¡ 1785 ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ Gas ¡lighLng ¡in ¡Britain ¡ (arOficial ¡gas ¡from ¡coal) ¡ 1821 ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ First ¡gas ¡well ¡in ¡U.S. ¡(Fredonia ¡NY) ¡ 1859 ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ First ¡pipeline ¡in ¡U.S. ¡(from ¡Titusville ¡oil ¡well) ¡ 1885 ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ Robert ¡Bunsen ¡invents ¡the ¡Bunsen ¡burner ¡ 1891 ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ First ¡major ¡pipeline ¡(IN-­‑Chicago) ¡ ¡ ¡ Aug. ¡1920 ¡Popular ¡Science ¡ ¡ Pipelines ¡really ¡take ¡off ¡aqer ¡WWII ¡

Gas ¡pipelines ¡now ¡cross ¡all ¡N. ¡America ¡

Running ¡out ¡

U.S. ¡domes+c ¡oil ¡decline: ¡ “ Hubbert’s ¡peak ” ¡ ¡ PredicLon ¡in ¡1956 ¡by ¡M. ¡Hubbert, ¡U.S. ¡geophysicist, ¡borne ¡out ¡to ¡2005 ¡ Data: ¡U.S. ¡Energy ¡InformaOon ¡Agency; ¡ ¡Image: ¡Wikimedia ¡Commons ¡(S.Foucher, ¡2007). ¡