Pipeline, intro

Ci sono 5/cinque modi diversi per trasportare il petrolio: nave petroliera, pipeline, camion, treno e aereo.

Tutto il petrolio prima o poi attraversa una pipeline, decisamente più sicuro per i trasporti terrestri rispetto ai camion e ai treni, anche se Wikipedia ha una lista notevole di esplosioni avvenute lungo le pipeline. Sono anche più economiche dei treni e hanno più capacità.

Ci sono due categorie diverse, “black oil” pipeline, e “clean product” pipeline. Le black trasportano il petrolio alle raffinerie, e le clean portano il prodotto raffinato, cioè benzina, diesel, kerosene ed altro, dalla raffineria ai centri di distribuzione vicini ai consumatori.

Le pipeline per i trasporti lunghi, le “long haul” oppure “mainlines” consistono di tubature dal diametro grosso, e vengono interrotte meno volte dalle “short haul”, usati per i trasporti più brevi. Funzionano in modalità fungibile, “fungible mode”, dove lo shipper, l’impresa che spedisce il petrolio, alla fine riceve la stessa qualità di petrolio che è stata immessa, anche se probabilmente non si tratta dello stesso petrolio, cioè sono altre molecole.

Nelle pipeline più corti, con più punti di fornitura, viaggia il petrolio in modalità lotto, “batch mode”, quindi è lo stesso petrolio che viene immesso che alla fine esce.

Quando due pipeline si incontrano si forma un hub. Se questo hub è un porto, abbiamo un terminale marino. Un hub può servire più pozzi e allora viene chiamata stazione di raccolta. Di solito i hub, i terminali e le stazioni hanno anche una grande capacità di stoccaggio.

Il hub più famoso di tutti è il Cushing Hub in Oklahoma, poco a nord della Gulf Coast. Questo è il luogo dove il greggio NYMEX WTI è fisicamente consegnabile. Altri hub sono per esempio il New York Harbor, Chicago, ARA (Amsterdam/Rotterdam/Antwerp), Singapore, il Golfo Arabo, e Genova.

Il petrolio viene spedito nelle pipeline con l’aiuto di elettropompe centrifughe posti a distanze che variano da ca 32 km per terreni collinosi, a 160 km per terreni piatti. Il petrolio nella pipeline ha una velocità da 5 a 13 km/h, e viene anche aiutato da agenti chimici chiamati Drag Reducing Agents che aumentano la velocità.

Il materiale delle pipeline è quasi sempre acciaio, e per proteggerlo dalla corrosione si usa la protezione catodica, dove il metallo viene esposto a cariche elettriche di basso voltaggio.

Visto che le pipeline spesso si restringono di molecole di idrocarburi in forma di cere e materiale organico prodotto da batteri devono essere ripuliti regolarmente, usando i cosiddetti pigs (Pipeline Inspection Gauges). Esiste anche la variante “smart pigs” che contengono sensori che trovano i punti sporchi o fragili che necessitano di manutenzione. I pigs sono anche usati per dividere vari lotti, o batches, tra di loro.

Negli Stati Uniti le pipeline sono di proprietà indipendente, cioè non di proprietà delle aziende che li usano per trasportare il petrolio. La pipeline più famosa è la “Colonial Pipeline” (CPL) che percorre la tratta dal Gulf Coast fino a Linden, New Jersey, 2.400 km. La Colonial ha una velocità di ca 5 km/h e il petrolio necessita di ca 20 gg per arrivare a Linden.

Il costo di muovere il petrolio è di ca 120 centesimi al barile.

Nel 2008 ci sono stati degli uragani potentissimi nell’area del Golfo, e la Colonial ha avuto parecchie interruzioni.  Tanti distributori lungo la pipeline sono rimasti senza carburante da vendere, e dove ce n’era ancora, costava almeno 10% in più rispetto al resto del paese. La pipeline ha dovuto interrompere la consegna perché non arrivavano più i prodotti finiti dalle raffinerie, perché la stagione violenta ha reso impossibile pompare il petrolio.

Solo pochi giorni fa è stata venduta una partezipazione del 23,4% nella Colonial, per ca $1 miliardo, durante un asta dove partecipavano anche vari sovereign wealth funds , al fondo nazionale delle pensioni coreani. Pare che il mercato del momento sia quello delle infrastrutture energetiche.

Pensandoci sopra è logico che i paesi senza produzione propria di petrolio cerchino di comprarsi le infrastrutture, sia upstream (guardate cosa sta facendo la Cina da un paio di anni), e poi direi pipeline (midstream) e forse raffinerie (downstream) nei paesi (ancora) produttori. La Corea del Sud ha avuto una rapidissima crescita economica dal 1989 grazie all high-tech e un sistema educativo estremamente competitivo. Ora però il paese deve vedersela con la popolazione superanziana, e una economia globale lentissima. Il paese deve allora cercare di proteggersi contro i costi crescenti dell’energia e delle materie prime, andando a comprarsi proprio le infrastrutture.

Ugualmente, se fossi investitore, eviterei assolutamente di investire nelle stesse infrastrutture nei paesi non-produttori. Se l’Export Land Model ha ragione, per un paese non-produttore sarà quasi impossibile importare petrolio dopo il 2030, quindi sicuramente le raffinerie subiranno delle perdite pazzesche. Mi disfarei ovviamente anche dei distributori di benzina (sempre downstream), mentre sono ancora in tempo per farlo. A meno che il governo non mi dia un sacco di soldi per convertire le mie strutture all’elettrico e Biodiesel&Co.

Forse è così che bisogna leggere la notizia che Conoco vende la raffineria in Germania.   Conoco si sente sottorappresentato nel Golfo del Messico e intende spendere ca $3 miliardi per aumentare la presenza li, e nel mercato del shale gas. Prima però ha bisogno di soldi, e li troverà vendendo delle parti che ora stanno facendo guadagni, ma forse in futuro no. Altrimenti non li venderebbero.

E poi c’è la Shell che vende il segmento downstream in Finlandia e Svezia, la raffineria in Svezia e altre infrastrutture. Il motivo sarebbe che la compagnia vuole concentrarsi sulla redditività e il potenziale di crescita, che evidentemente non esistono più in quel specifico mercato. Per non creare panico tra i consumatori tutti i distributori rimarranno con il nome Shell.

Il futuro secondo me: meno imprese integrate, cioè con attività upstream, midstream, e downstream, perché quelli esistenti cercheranno di vendere la parte downstream, forse anche nei paesi produttori, ma sicuramente nei paesi non-produttori.

Se ci sono imprese che hanno afferrato il concetto peak oil, sono sicuramente loro, Shell e gli altri.

Torno in tema.

I prodotti petroliferi viaggiano dentro la Colonial in cicli di 5 giorni, quindi ca 6 cicli al mese, oppure 72 cicli all’anno, e vengono numerati da 1 a 72. I prodotti di un ciclo viaggiano in sequenze sempre uguali, o in modalità lotto segregato, o i modalità lotto fungibile.

Quelli segregati usano pigs per separare un prodotto petrolifero dall’altro dentro la pipeline, e lo shipper deve pagare extra per questo servizio, visto che due prodotti non possono assolutamente andare a inquinarsi a vicenda. Più spesso invece si tratta di lotti fungibili, dove il shipper alla fine riceve un prodotto dalle stesse specifiche che aveva immesso all’inizio, anche se non si tratta delle stesse molecole. Questo è un uso più efficace della pipeline, perché due benzine diverse da due raffinerie diverse possono essere mischiate dentro la pipeline.

La taglia di un lotto, un batch, varia da 75.000 a 3.200.000 barili, dove per esempio la taglia più piccola, 75.000, tipicamente consiste di 3 x 25.000 barili di lotti fungibili. La taglia minima per un lotto segregato è di 75.000.

Nei lotti non segregati si usa un processo chiamato sequencing, che permette la spedizione di prodotti diversi dentro la pipeline senza che questi si mischiano. Le proprietà idrodinamiche dei diversi prodotti petroliferi sono talmente diverse tra di loro che gli operatori possono monitorare la densità del fluido per determinare dove finisce un prodotto e dove inizia un altro. In un lotto di 25.000 barili si ha un mix di soli 75 barili.

Se una pipeline temporaneamente si ferma, per esempio per causa di un black-out elettrico, la pressione idraulica si abbassa e i due prodotti aumentano il grado di mescolanza. Questo non è un problema finché si tratta di due prodotti compatibili, dove quello di qualità più bassa alla fine si prende la parte mescolata. Se i due prodotti non sono compatibili, la parte mischiata deve essere ritrattata in una raffineria. Questa parte si chiama transmix.

Esempio di sequenziamento in una pipeline:

La sequenza di prodotti cambia durante l’anno basato sulla domanda stagionale.

Un’altra pipeline strategica è la Sumed , che collega il Mar Rosso con il Mediterreaneo, capacità 2,5 milioni barili al giorno, usato per muovere il petrolio saudita e arabo in generale verso l’Europa attraverso l’Egitto.

Questa pipeline è importantissima in quanto lo stretto di Suez è proprio stretto, e si riesce solo a trasportare ca 800.000 barili al giorno attraverso il canale sui tankers suezmax, una categoria di dirty crude tankers con capacità tra i 120.000 e i 180.000 DWT – Dead Weight Tonnage. Le taglie più grandi di tanker, i VLCC – Very Large Crude Carriers e gli ULCC (U=Ultra) non riesce a passare. Se dovesse succedere qualcosa al Sumed, o anche al canale stesso, le navi dovrebbero circumnavigare l’Africa aggiungendo 6.000 miglia al tragitto con buoni profitti per i proprietari delle navi e rincari dei prezzi per noialtri.

Ma siamo tranquilli, perché l’Arabia Saudita ha appena usato 44 giorni di petrodollari, ovvero $25 miliardi, per un lifting all’aeronautica. Così  i sauditi ammazzano due mosche in un colpo solo disfacendosi di un poco di quei fogli praticamente inutilizzabili, e aumentando il PIL degli Stati Uniti.

Un’altra pipeline che ho cercato di seguire è la ESPO – Eastern Siberia Pacific Ocean. Questa pipeline è stata costruita dalla Transneft e passa da Taishet via Skovorodino fino al porto di Kozmino immediatamente a nord della Corea del Nord. Da Skovorodino parte il tratto verso sud, che finisce a Daqing in Cina.

ESPO, ma senza la parte da Skovorodino a Daqing

In questa zona prima non esistevano pipeline e questo da la possibilità alla Russia di trasportare il petrolio dalla zona maggiormente in sviluppo, la East Siberia e il Far East, molto più economicamente verso est, e soprattutto, a sud verso la Cina. La Cina ha una immensa sete di petrolio, rispetto a settembre 2009 quest’anno il 6% in più, cioè 8.680.000 barili al giorno. Il paese produce 3,8 milioni di barili al giorno, e anche se si tratta di uno dei maggiori produttori ormai, non bastano, perché la Cina addirittura prevede di aumentare le importazioni di petrolio del 50% fino al 2015 .

Ora anche il Giappone ci si mette a produrre petrolio, nel senso che vogliono trarre vantaggio dalla ESPO per investire pesantemente nei giacimenti poco sviluppati ma interessantissimi in Siberia e nel Far East. Così il petrolio può arrivare in soli 3/tre giorni da Kozmino (sempre con taglie suezmax) invece che in 3/tre settimane dal Golfo.

Gli asiatici comprano sempre più petrolio ESPO e poco a poco il blend ESPO aumenta di prezzo. La qualità è migliore rispetto al benchmark Dubai ma rimane più economico da comprare, situazione che non durerà molto a lungo, quando la capacità di esportarlo migliorerà e i paesi asiatici cercheranno di prenderlo maggiormente dalla Russia. L’Arabia Saudita dovrà lottare per rimanere il fornitore numero uno della zona.

Altri fonti:

Oil 101 di Morgan Downey

Wikipedia http://en.wikipedia.org/wiki/Pipeline_transport

Colonial Pipeline

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7 responses to “Pipeline, intro”

  1. Filippo Zuliani says :

    Bellissimo articolo. Per curiosita’, quali sono state le repliche al modello di Brown? 20 anni per cambiare il parco auto mondiale e’ un obbiettivo ambizioso.

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    • oronero says :

      Non cambieremo certamente il parco macchine, per il discorso del diesel, spero di trovare il tempo di scriverne ancora fra breve!

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      • Filippo Zuliani says :

        Scusa, Anna, ma se i paesi esportatori finiscono di esportare, fine della benzina e fine del diesel. E cambio del parco macchine. A meno che con il discorso diesel tu non voglia includere anche il biodiesel.

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  2. Filippo Zuliani says :

    Una domanda: nei territorio di upstream – dove Shell&Co vogliono concentrarsi per massimizzare il profitto – si concedono abbondanti sussidi nazionali per tenere il prezzo basso. Sussidi ripagati dal profitto sulle esportazioni. Sussidi che pagherebbero i profitti di Shell&Co. Senza esportazioni pero’ non ci sono soldi per i sussidi, e quindi il prezzo della benzina salirebbe di botto anche nei territori upstream (ergo, i profitti di Shell&co verrebbero pagati dai cittadini e non piu’ dalle esportazioni). Risultato, cittadini infuriati come successe in India tempo fa, impossibilitati ad accedere al carburante (ora costoso) e nessuna speranza di risussidiare i prezzi per mancanza di esportazioni. E tanti saluti alla crescita, e alla speranza di profitti da capogiro. Come pensi che faranno Shell&co a sostenere un business decente, in tali condizioni?

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    • oronero says :

      India: produzione 800.000 b/d, consumo 3.000.000 b/d destinati a crescere di 100.000 b/d ogni anno… se lo stato indiano non paga più i sussidi è solo un bene per l’industria petrolifera indiana, che finalmente non è più costretta di comportarsi da NOC (national oil companies) ma che possono quotarsi in borsa, far pagare il gasolio come gli conviene, e finalmente fare degli utili.

      E per quanto riguarda le IOC: nono si faranno nessun problema a spostare i costi sui consumatori, e perché mai dovrebbero, visto che la popolazione mondiale è in crescita esponenziale e ognuno di noi vuole la macchina. Anche se la singola persona è costretta a consumare meno, tutto sommato consumeremo sempre di più, con pesanti conseguenze per l’ambiente.

      Saudi è un caso a parte. Dovrei cercare di scrivere un posto su cosa succede quando non potranno più esportare 🙂

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  1. L’eta dell’oro del gas « Energia & Motori - 18 novembre 2011

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