Novo življenje v Barnett Shaleu, kjer se je pred dvajsetimi leti začela revolucija.

Revolucija iz skrilavca se je začela v ZDA okoli leta 2000. Naredila je ZDA so samooskrbne z nafto in plinom, prvič po letu 1947. Leta 2016 pa je omogočil izvoz nafte in plina iz ZDA. ZDA so leta 2022 postale največji izvoznik LNG (utekočinjenega zemeljskega plina) na svetu. In kam gre ta LNG? Velik del tega gre v Evropo, da bi podprli dobavo plina, ki jo Rusija zmanjšuje.

Revolucija skrilavca se je začela v Barnett Shale, kjer je 16,000 horizontalnih vrtin. Leta 2002 je Devon Energy kupil nepremičnine Mitchell Energy v skrilavcu Barnett in Devon je sprožil revolucijo skrilavca z uspehom pri frakiranju dolgih horizontalnih vrtin – ključnega pomena za tehnologijo skrilavca.

Se je revolucija iz skrilavcev končala? Ni šans - v resnici val dejavnosti v Barnettu s strani novih operaterjev ponovno oživi igro. Ugotovimo, zakaj je eden od teh operaterjev skočil v propadajoči vir in katere sveže sheme uporabljajo za uspeh.

Leta 2009 se je revolucija iz skrilavca resnično razmahnila in za več let znižala ceno zemeljskega plina (slika 1). Energija v ZDA je že več kot desetletje poceni in zanesljiva. Toda letos, 2022, so se cene plina v ZDA dvignile, najvišje za 3-krat, zaradi odboja po pandemiji in prekinitvah dobavne verige.

Hkrati so se evropske cene plina precej bolj zvišale, 5-7 krat, zaradi zmanjšanja ruskega plina, ki ga pripisujejo vojni proti Ukrajini.

Barnett Shale živi dlje.

Obstaja več razlogov za dvig dejavnosti v Barnett Shale. Prvič, cene plina, ki so višje, kot so bile od leta 2009 (slika 1). In cvetoči trgi utekočinjenega zemeljskega plina vzdolž zalivske obale niso preveč oddaljeni.

Drugič, konsolidacije odkupov lahko privedejo do učinkovitejših operacij. BKV Corp., zasebno podjetje, ki je največji proizvajalec, je oktobra 830 kupil Devonove nepremičnine v Barnettu za 2020 milijonov dolarjev. Leta 2013 je bil Devon Energy na vrhu 235 operaterjev v Barnettu, razvrščenih po količini proizvedenega plina.

Julija 750 so od ExxonMobila kupili tudi premoženje v nabavni verigi v vrednosti 2022 milijonov dolarjev. Istočasno so od Barnett Gatheringa kupili skoraj 800 milj cevovodov, ki so zbirali plin, objekte, ki so plin stisnili, in infrastrukturo srednjega toka, ki je plin predelovala.

S 7,000 vrtinami, ki stanejo več kot 2 milijardi USD, BKV proizvede več kot 860 MMcfe/d (milijonov kubičnih čevljev plina na dan) – 80 % je zemeljski plin, 20 % pa NGL (tekočine zemeljskega plina). Novembra 2022 je podjetje vložilo dokumentacijo za IPO (prvo javno ponudbo) pri Komisiji za vrednostne papirje in borzo.

Tretjič, tehnologija frackinga se je izboljšala, odkar so bile v Barnettu izvrtane in fracking prve vodoravne vrtine. To je bilo leta 2003, ko so bili vodnjaki dolgi pol milje ali miljo in so po svoji dolžini le nekajkrat razbili. Te stare vrtine ponovno lomijo z uporabo nadgrajenih tehnik.

Sodobne tehnike frackinga.

Običajno so vodoravne vrtine v skrilavcu dolge dve milji in se črpajo s 40 ločenimi operacijami ali stopnjami frackinga. Vsaka stopnja je dolga približno 250 čevljev in kovinsko ohišje vsebuje 10-20 grozdov perforacij, z več perforacijami v vsakem grozdu. Oprema za fracking, ki je potrebna na vrtini, je ogromna (slika 2).

Frac tekočine in proppant so optimizirani. Na primer, tekočina za frakcijo je večinoma voda, vendar zdaj z večjim deležem peska 100 mesh v mešanici s peskom 20-40. Skupna količina vode na vrtino je približno 20 milijonov galon, kar je dovolj, da napolni nogometno igrišče do višine 40 čevljev nad travnato površino. Skupni propantni pesek lahko napolni več kot 90 železniških kontejnerjev. Te ekstremne količine, samo za eno vrtino, v idealnem primeru zahtevajo peskokop na območju in resno recikliranje proizvedene vode za naslednjo obdelavo frac.

Izjemno drobnozrnati delci peska so se izkazali za obetavne pri črpanju pred glavnim propantom peska. En tak proppant se imenuje GLOBINO.

Hkratne operacije lomljenja (imenovane lom z zadrgo) je mogoče izvajati v dveh ali več vrtinah, kar znatno zniža stroške dokončanja vrtin.

Druge nove tehnologije vključujejo širše zbiranje in interpretacijo podatkov, kot so pritiski iz drugih bližnjih vrtin. Eden od strokovnjakov pravi, da je treba tlak na dnu vrtine v izravnalnih vrtinah redno beležiti v realnem času. Spremembe tlaka v zamaknjenih vrtinah lahko vodijo do analize v realnem času o tem, kje rastejo hidravlični zlomi. To je pomembno za zmanjšanje škodljivih interakcij med staršem in otrokom.

Manj zaskrbljujoče v Barnettovem skrilavcu so igre, ki imajo večplastna plačilna območja. V takšnih primerih je mogoče v vsako koristno cono izvrtati vodoravno vrtino in vse horizontale povezati z enim navpičnim ustjem vrtine.

Primeri zloženega plačila, kot je ta, zahtevajo posebno logistiko in sinhronizirane operacije za lomljenje in nato učinkovito proizvodnjo iz vseh horizontal. Toda rezultati so lahko izjemni. Največja vrtina plina iz skrilavca v Marcellusu je po frackingu ustvarila približno 70 Mcfd. Dve pošastni vrtini nafte iz skrilavca v permu sta bili napovedal Devon leta 2018 v prvih 11,000 urah ustvari 12,000-24 boe/d.

V Barnettu uporabljajo sodobne tehnike BKV je poročal o zgodnji proizvodnji ki se je ujemala s prvotno proizvodnjo (IP) iz njihovih vrtin, vendar je bil upad količine plina hitrejši.

Vzemite s seboj.

Obstaja več razlogov za dvig dejavnosti v Barnett Shale. Prvič, cena plina je višja, kot je bila od leta 2009.

BKV Corp je kupil nepremičnine od Devona leta 2020 in ExxonMobila leta 2022. S 7,000 vrtinami, ki ustvarijo skoraj milijardo cfd, to ni ravno 1 % celotne proizvodnje plina v ZDA v višini 95 milijard cfd.

Glavna skrivnost je tehnologija frackinga, ki se je izboljšala, odkar so bile pred 20 leti v Barnettu izvrtane in fracking prve vodoravne vrtine.

Sodobne tehnike lomljenja vključujejo sočasne operacije lomljenja (imenovane lomljenje z zadrgo), ki jih je mogoče izvesti v dveh ali več vrtinah, kar znatno zniža stroške dokončanja vrtin.

Druge nove tehnike vključujejo širše zbiranje podatkov, kot so pritiski iz drugih vrtin v bližini, in njihovo interpretacijo za razumevanje in optimizacijo rasti razpok v realnem času.