Nowe życie w łupku Barnett, gdzie rewolucja rozpoczęła się dwadzieścia lat temu.

Rewolucja łupkowa rozpoczęła się w USA około 2000 roku USA samowystarczalne pod względem ropy i gazu, po raz pierwszy od 1947 roku. A w 2016 roku umożliwiła eksport ropy i gazu z USA. Stany Zjednoczone stały się w 2022 roku największym eksporterem LNG (liquefied natural gas) na świecie. A gdzie ten LNG się podział? Większość z nich trafia do Europy, aby wesprzeć dostawy gazu, które Rosja odcina.

Rewolucja łupkowa rozpoczęła się w Barnett Shale, gdzie znajduje się 16,000 2002 poziomych odwiertów. W XNUMX r. firma Devon Energy kupiła nieruchomości Mitchell Energy na złożu łupkowym Barnett, a Devon zapoczątkował łupkową rewolucję, odnosząc sukcesy w szczelinowaniu długich poziomych odwiertów – kluczu do technologii łupkowej.

Czy łupkowa rewolucja się skończyła? Nie ma mowy — w rzeczywistości gwałtowny wzrost aktywności w Barnett przez nowych operatorów ożywia grę. Dowiedzmy się, co skłoniło jednego z tych operatorów do rzucenia się w stronę upadającego zasobu i jakie świeże schematy stosują, by odnieść sukces.

W 2009 r. rewolucja łupkowa naprawdę wystartowała i obniżyła cenę gazu ziemnego na wiele lat (rysunek 1). Energia w USA jest tania i niezawodna od ponad dekady. Ale w tym roku, 2022, ceny gazu w USA wzrosły, najwyżej 3-krotnie, z powodu odbicia po pandemii i przerw w łańcuchach dostaw.

Jednocześnie europejskie ceny gazu wzrosły znacznie bardziej, o 5-7 razy, z powodu cięć rosyjskiego gazu przypisywanych wojnie z Ukrainą.

Barnett Shale żyje dłużej.

Istnieje kilka przyczyn wzrostu aktywności w złożu Barnett Shale. Po pierwsze, ceny gazu są wyższe niż od 2009 r. (wykres 1). A dynamicznie rozwijające się rynki LNG wzdłuż wybrzeża Zatoki Perskiej nie są zbyt daleko.

Po drugie, konsolidacje wykupów mogą prowadzić do bardziej wydajnych operacji. BKV Corp., prywatna firma będąca największym producentem, kupił nieruchomości Devon w Barnett za 830 milionów dolarów w październiku 2020 roku. W 2013 roku Devon Energy był na szczycie 235 operatorów w Barnett w rankingu pod względem ilości wyprodukowanego gazu.

Kupili również aktywa wydobywcze od ExxonMobil o wartości 750 mln USD w lipcu 2022 r. W tym samym czasie kupili od Barnett Gathering prawie 800 mil rurociągów zbierających gaz, obiekty sprężające gaz oraz infrastrukturę średniego szczebla przetwarzającą gaz.

Z 7,000 odwiertów, które kosztują ponad 2 miliardy dolarów, BKV produkuje ponad 860 MMcfe/d (milion stóp sześciennych gazu dziennie) — 80% to gaz ziemny, a 20% to NGL (płynny gaz ziemny). W listopadzie 2022 roku firma złożyła dokumenty dotyczące IPO (pierwszej oferty publicznej) w Komisji Papierów Wartościowych i Giełd.

Po trzecie, technologia szczelinowania uległa poprawie od czasu wywiercenia i szczelinowania pierwszych odwiertów poziomych w Barnett. To był rok 2003, kiedy studnie miały pół mili lub milę długości i pękały tylko kilka razy na całej długości. Te stare studnie są poddawane refrakcji przy użyciu ulepszonych technik.

Nowoczesne techniki szczelinowania.

Zazwyczaj poziome odwierty w łupkach mają długość dwóch mil i są pompowane za pomocą 40 oddzielnych operacji lub etapów szczelinowania. Każdy etap ma około 250 stóp długości, a metalowa obudowa zawiera 10-20 skupisk perforacji, z kilkoma perforacjami w każdym skupieniu. Sprzęt do szczelinowania wymagany w odwiercie jest ogromny (Rysunek 2).

Płyny Frac i środek podsadzkowy są zoptymalizowane. Na przykład płyn do szczelinowania to głównie woda, ale teraz z większą zawartością piasku 100-mesh w mieszance z piaskiem 20-40. Całkowita ilość wody na studnię wynosi około 20 milionów galonów, co wystarcza do wypełnienia boiska piłkarskiego do wysokości 40 stóp nad obszarem trawiastym. Całkowity piasek podsadzkowy może wypełnić ponad 90 kontenerów kolejowych. Te ekstremalne ilości, dla tylko jednego odwiertu, wymagają w idealnym przypadku źródła w postaci piaskownicy w okolicy i poważnego recyklingu wyprodukowanej wody do następnej obróbki szczelinowania.

Bardzo drobnoziarniste cząstki piasku okazały się obiecujące, gdy pompowano je przed głównym środkiem do podsadzki piasku. Jeden taki proppant nazywa się GŁĘBOKOPROP.

Jednoczesne operacje szczelinowania (tzw. szczelinowania suwakowe) można wykonywać w dwóch lub więcej odwiertach, co znacznie obniża koszty ukończenia odwiertu.

Inne nowe technologie obejmują szersze gromadzenie i interpretację danych, takich jak ciśnienie z innych pobliskich odwiertów. Jeden z ekspertów twierdzi, że ciśnienie w dolnym otworze w odwiertach offsetowych powinno być rutynowo rejestrowane w czasie rzeczywistym. Zmiany ciśnienia w odwiertach offsetowych mogą prowadzić do analizy w czasie rzeczywistym, gdzie rosną szczeliny hydrauliczne. Jest to ważne, aby zminimalizować szkodliwe interakcje między studniami macierzystymi i potomnymi.

Mniej niepokojące na złożu Barnett są gry z wielowarstwowymi strefami wypłat. W takich przypadkach można wykonać odwiert poziomy w każdej strefie opłacania i połączyć wszystkie odwierty poziome z jedną pionową głowicą odwiertu.

Takie przypadki skumulowanych wynagrodzeń wymagają specjalnej logistyki i zsynchronizowanych operacji w celu szczelinowania, a następnie efektywnej produkcji ze wszystkich poziomów. Ale efekty mogą być godne uwagi. Największy odwiert gazu łupkowego w Marcellus wydobył około 70 Mcfd po szczelinowaniu. Były dwa monstrualne odwierty ropy łupkowej w permie ogłoszony przez Devon w 2018 roku zarobienie 11,000-12,000 boe/d we wczesnym okresie 24-godzinnym.

W Barnett nowoczesne techniki stosowane przez BKV zgłosił wczesną produkcję które odpowiadało pierwotnej produkcji (IP) z ich odwiertów, ale spadek szybkości gazu był szybszy.

Na wynos.

Istnieje kilka przyczyn wzrostu aktywności w złożu Barnett Shale. Po pierwsze, cena gazu jest wyższa niż od 2009 roku.

BKV Corp kupiło nieruchomości od Devon w 2020 r. i ExxonMobil w 2022 r. Z 7,000 odwiertów przynoszących prawie miliard CFD, nie jest to 1% całkowitej produkcji gazu w USA wynoszącej 95 miliardów CFD.

Głównym sekretem jest technologia szczelinowania, która udoskonaliła się od czasu, gdy 20 lat temu w Barnett wywiercono i szczelinowano pierwsze odwierty poziome.

Nowoczesne techniki szczelinowania obejmują jednoczesne operacje szczelinowania (tzw. szczelinowania suwakowe), które można wykonać w dwóch lub więcej odwiertach, co znacznie obniża koszty ukończenia odwiertu.

Inne nowe techniki obejmują szersze gromadzenie danych, takich jak ciśnienia z innych pobliskich odwiertów, oraz ich interpretację w celu zrozumienia i optymalizacji wzrostu pęknięć w czasie rzeczywistym.