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CONTENTS

S EC T ION ONE : I N T RODUC T ION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1Today’s Gas Marketplace . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1A Brief History of Natural Gas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2

SECTION TWO: WHAT IS NATURAL GAS AND WHERE DOES IT COME FROM? . . . 7How Did Natural Gas Develop? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7Resources . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9Reserves . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9Gas Supply Regions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10Gas Supply in the United States . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11Exploration, Drilling and Completion, and Production . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12

Exploration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13

Drilling and Completion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14

Production . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .16

S E C T ION THR E E : END US E R S . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 9Residential Customers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .20Commercial Customers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .23Industrial Customers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .26Electric Generation Customers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .28Natural Gas Vehicles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .31

S E C T ION FOUR : T H E PHY S I CA L S Y S T EM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 3Gathering and Processing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .33Transmission . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .35Distribution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .37Storage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .39

S E C T ION F I V E : GA S S Y S T EM OP E RAT IONS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 3Gas Planning . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .43Pipeline Operations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .44

Gas Scheduling – Pipeline . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .44

Pipeline Allocation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .45

LDC Operations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .45

Gas Scheduling – LDC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .46

Curtailments and Flow Orders . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .46Gas Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .47Pipeline Maintenance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .48Balancing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .50The Evolving Role of Operations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .51

S E C T ION S I X : MARK E T PA RT I C I PAN T S IN TH E D E L I V E RY CHA IN . . . . . . . . 5 3Upstream Participants . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .53

Producers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .53

Gathering Pipelines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .54

Aggregators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .54

Financial Services Companies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .54Midstream Participants . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .55

Marketers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .55

Brokers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .55

Shippers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .56

Interstate Pipelines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .56

Storage Providers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .56

Hub Operators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .57

Financial Services Companies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .57

Electronic Trading Exchanges . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .58Downstream Participants . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .58

Local Distribution Companies (LDCs) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .58

Retail Marketers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .58

End Users . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .59

S E C T ION S EV EN : S E RV I C E OP T IONS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 1Upstream Services . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .61

Gathering . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .61

Processing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .62

Supply . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .62

Risk Management . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .63Midstream Services . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .63

Supply . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .64

Transportation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .64

Service Options . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .64

Rates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .65

Secondary Markets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .65

vi

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C O N T E N T S

Storage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .65

Hub Services and Market Centers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .66

Wheeling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .66

Exchanges and Title Transfers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .66

Electronic Trading and Price Discovery . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .67

Parking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .67

Lending . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .67

Risk Management . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .68Downstream . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .68

Supply . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .68

Distribution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .68

Storage and Hub Services . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .69

Risk Management . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .69

Behind-the-Meter Services . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .69Contracts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .70

Supply Contracts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .70

Transportation Contracts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .71

S E C T ION E IGH T: R EGU LAT ION IN TH E GAS INDUS T RY . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 3Why Regulate the Gas Industry? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .73The Historical Basis for Regulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .74Who Regulates What? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .75

The Federal Power Commission and the Federal Energy Regulatory Commission . .76

State Regulation of the Gas Industry . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .76The Regulatory Process . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .77

The Initial Filing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .78

Preliminary Procedures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .78

Hearings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .78

The Draft Decision . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .79

The Final Decision . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .79

Review of Decisions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .79

Settlements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .80

Tariffs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .80Setting Rates through a Traditional Ratecase . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .81

Determining the Authorized Rate of Return . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .81

Forecasting Usage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .82

Determining a Revenue Requirement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .82

Allocating Revenue to Customer Classes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .83

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U N D E R S T A N D I N G T O D AY ’ S N A T U R A L G A S B U S I N E S S

Determining Rate Design . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .83

Allocating Revenue to Charge Types . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .83

Determining the Rate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .84Incentive Regulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .84

Performance-based . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .84

Benchmarking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .84

Rate Caps . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .85

Market-based . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .85

Service Standards . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .85

Market Behavior Monitoring and Enforcement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .85The Future of Regulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .85

S E C T ION N IN E : D E R EGU LAT ION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 7Recent Evolution of Gas Regulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .87

Federal Deregulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .87

State Deregulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .88Market Evolution under Deregulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .90

Regulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .91

Deregulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .92

Commoditization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .92

Value-Added Services . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .93The Regulated and Competitive Delivery Chain . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .93

S E C T ION T EN : MARK E T DYNAM I C S . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 9Supply and Demand . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .99Pricing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .101

Indexes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .101

Price Volatility . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .102

Netback and Netforward Calculations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .102The Wholesale Market . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .103The Retail Market . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .104

S E C T ION E L E V EN : MAK ING MONEY & MANAG ING R I S K . . . . . . . . . . . . . . . . 1 0 7How Market Participants Create Profits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .108

How a Utility/Pipeline Makes Money – Cost-of-service Method . . . . . . . .108

How a Utility/Pipeline Makes Money – Performance-based Methods . . . .109

How Unregulated Market Participants Make Money . . . . . . . . . . . . . . . .110Risk Management . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .110

Choices for Managing Risks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .111

Physical Risk Management . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .112

viii

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C O N T E N T S

Financial Risk Management . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .112

Speculation versus Hedging . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .114

Hedging Techniques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .114

Value at Risk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .116

S E C T ION TWE LV E : T H E F U TU R E O F TH E GAS BU S IN E S S . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1 9A Review of Market Changes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .119The Future of the Upstream Sector . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .120The Future of the Midstream Sector . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .121The Future of the Downstream Sector . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .121A Sustainable Energy Future? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .122

AP P END I X A : G LOS SARY . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 2 7

A P P END I X B : UN I T S AND CONVE R S IONS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 3 9

A P P END I X C : A C RONYMS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 4 1

A P P END I X D : I ND EX . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 4 5

ix

U N D E R S T A N D I N G T O D AY ’ S N A T U R A L G A S B U S I N E S S