Νέα ζωή στο Barnett Shale, εκεί που ξεκίνησε η επανάσταση πριν από είκοσι χρόνια.

Η επανάσταση του σχιστόλιθου ξεκίνησε στις ΗΠΑ το 2000 περίπου Οι ΗΠΑ είναι αυτάρκεις σε πετρέλαιο και φυσικό αέριο, για πρώτη φορά από το 1947. Και το 2016 επέτρεψε την εξαγωγή πετρελαίου και φυσικού αερίου από τις ΗΠΑ. Οι ΗΠΑ έγιναν το 2022 ο μεγαλύτερος εξαγωγέας LNG (υγροποιημένου φυσικού αερίου) στον κόσμο. Και πού πάει αυτό το LNG; Μεγάλο μέρος της πηγαίνει στην Ευρώπη για να ενισχύσει τις προμήθειες φυσικού αερίου που η Ρωσία έχει μειώσει.

Η επανάσταση του σχιστόλιθου ξεκίνησε στο Barnett Shale, όπου υπάρχουν 16,000 οριζόντια πηγάδια. Το 2002 η Devon Energy αγόρασε ακίνητα της Mitchell Energy στον σχιστόλιθο Barnett και η Devon ξεκίνησε την επανάσταση του σχιστόλιθου με επιτυχία στο fracking μακριών οριζόντιων φρεάτων – το κλειδί για την τεχνολογία σχιστόλιθου.

Έχει τελειώσει η επανάσταση του σχιστόλιθου; Σε καμία περίπτωση - στην πραγματικότητα, μια έξαρση της δραστηριότητας στο Barnett από νέους χειριστές αναζωογονεί το παιχνίδι. Ας μάθουμε τι έκανε έναν από αυτούς τους χειριστές να μεταπηδήσει σε έναν φθίνοντα πόρο και ποια νέα σχήματα χρησιμοποιούν για επιτυχία.

Το 2009, η επανάσταση του σχιστόλιθου πραγματικά απογειώθηκε και μείωσε την τιμή του φυσικού αερίου για πολλά χρόνια (Εικόνα 1). Η ενέργεια στις ΗΠΑ είναι φθηνή και αξιόπιστη για πάνω από μια δεκαετία. Αλλά φέτος, το 2022, οι τιμές του φυσικού αερίου στις ΗΠΑ αυξήθηκαν, υψηλότερα κατά 3 φορές, λόγω της ανάκαμψης μετά την πανδημία και τις διακοπές της αλυσίδας εφοδιασμού.

Την ίδια στιγμή, οι τιμές του φυσικού αερίου στην Ευρώπη έχουν αυξηθεί πολύ περισσότερο, κατά 5-7 φορές, λόγω των περικοπών στο ρωσικό φυσικό αέριο που αποδίδονται στον πόλεμο κατά της Ουκρανίας.

Ο Μπάρνετ Σέιλ ζει περισσότερο.

Υπάρχουν αρκετοί λόγοι για την άνοδο της δραστηριότητας στο Barnett Shale. Πρώτον, οι τιμές του φυσικού αερίου είναι υψηλότερες από ό,τι ήταν από το 2009 (Εικόνα 1). Και οι ακμάζουσες αγορές LNG κατά μήκος της ακτής του Κόλπου δεν είναι πολύ μακριά.

Δεύτερον, οι εξαγορές μπορούν να οδηγήσουν σε πιο αποτελεσματικές λειτουργίες. BKV Corp., μια ιδιωτική εταιρεία που είναι ο μεγαλύτερος παραγωγός, αγόρασε τα ακίνητα της Devon στο Barnett έναντι 830 εκατομμυρίων δολαρίων τον Οκτώβριο του 2020. Το 2013, η Devon Energy ήταν η κορυφή των 235 φορέων εκμετάλλευσης στο Barnett με βάση τον όγκο αερίου που παρήχθη.

Αγόρασαν επίσης περιουσιακά στοιχεία ανάντη από την ExxonMobil αξίας 750 εκατομμυρίων δολαρίων τον Ιούλιο του 2022. Ταυτόχρονα, αγόρασαν από την Barnett Gathering σχεδόν 800 μίλια αγωγών που συγκέντρωναν αέριο, εγκαταστάσεις που συμπίεζαν το αέριο και υποδομές μεσαίου ρεύματος που επεξεργάζονταν το αέριο.

Με 7,000 πηγάδια που κοστίζουν περισσότερα από 2 δισεκατομμύρια δολάρια, η BKV παράγει πάνω από 860 MMcfe/d (εκατομμύρια κυβικά πόδια αερίου την ημέρα) — το 80% είναι φυσικό αέριο και το 20% είναι NGL (ρευστά φυσικού αερίου). Τον Νοέμβριο του 2022 η εταιρεία κατέθεσε έγγραφα για μια IPO (αρχική δημόσια προσφορά) στην Επιτροπή Κεφαλαιαγοράς.

Τρίτον, η τεχνολογία fracking έχει βελτιωθεί από τότε που οι πρώτες οριζόντιες γεωτρήσεις διανοίχθηκαν και κατασκευάστηκαν στο Barnett. Ήταν το 2003 όταν τα πηγάδια είχαν μήκος μισό μίλι ή ένα μίλι και σπασμένα μόνο μερικές φορές σε όλο το μήκος τους. Αυτά τα παλιά πηγάδια διαθλώνται χρησιμοποιώντας αναβαθμισμένες τεχνικές.

Σύγχρονες τεχνικές fracking.

Τυπικά, τα οριζόντια φρεάτια σε σχιστόλιθο έχουν μήκος δύο μίλια και αντλούνται με 40 ξεχωριστές εργασίες ή στάδια σπασίματος. Κάθε στάδιο έχει μήκος περίπου 250 πόδια και το μεταλλικό περίβλημα περιέχει 10-20 ομάδες διατρήσεων, με αρκετές διατρήσεις σε κάθε σύμπλεγμα. Ο εξοπλισμός fracking που απαιτείται στο πηγάδι είναι τεράστιος (Εικόνα 2).

Τα υγρά frac και το στήριγμα είναι βελτιστοποιημένα. Για παράδειγμα, το υγρό frac είναι ως επί το πλείστον νερό, αλλά τώρα με υψηλότερο κλάσμα άμμου 100 mesh στο μείγμα με 20-40 άμμο. Το συνολικό νερό ανά πηγάδι είναι περίπου 20 εκατομμύρια γαλόνια, αρκετά για να γεμίσει ένα γήπεδο ποδοσφαίρου σε ύψος 40 ποδιών πάνω από την περιοχή με γρασίδι. Η συνολική υποστηρικτική άμμος μπορεί να γεμίσει πάνω από 90 εμπορευματοκιβώτια σιδηροδρόμων. Αυτοί οι ακραίοι όγκοι, για ένα μόνο πηγάδι, απαιτούν ιδανικά μια πηγή άμμου στην περιοχή και σοβαρή ανακύκλωση του παραγόμενου νερού για την επόμενη επεξεργασία frac.

Τα εξαιρετικά λεπτά σωματίδια άμμου έχουν δείξει πολλά υποσχόμενα όταν αντλούνται μπροστά από το κύριο υποστηρικτικό άμμου. Ένα τέτοιο υποστηρικτικό ονομάζεται DEEPROP.

Οι ταυτόχρονες λειτουργίες frac (που ονομάζονται zipper fracs) μπορούν να γίνουν σε δύο ή περισσότερα φρεάτια και αυτό μειώνει σημαντικά το κόστος ολοκλήρωσης του φρεατίου.

Άλλες νέες τεχνολογίες περιλαμβάνουν ευρύτερη συλλογή και ερμηνεία δεδομένων, όπως οι πιέσεις από άλλες κοντινές γεωτρήσεις. Ένας ειδικός λέει ότι η πίεση κάτω-οπής στα φρεάτια μετατόπισης πρέπει να καταγράφεται τακτικά σε πραγματικό χρόνο. Οι αλλαγές πίεσης στα φρεάτια μετατόπισης μπορούν να οδηγήσουν σε ανάλυση σε πραγματικό χρόνο για το πού αυξάνονται τα υδραυλικά κατάγματα. Αυτό είναι σημαντικό για την ελαχιστοποίηση των επιζήμιων αλληλεπιδράσεων μεταξύ των πηγαδιών γονέα και παιδιού.

Λιγότερο ανησυχητικό στον σχιστόλιθο Barnett είναι τα έργα που έχουν ζώνες πληρωμής πολλαπλών επιπέδων. Σε τέτοιες περιπτώσεις, μπορεί να διανοιχτεί ένα οριζόντιο πηγάδι σε κάθε ζώνη πληρωμής και όλες οι οριζόντιες πλευρές να συνδεθούν σε ένα μόνο κατακόρυφο φρεάτιο.

Περιπτώσεις στοιβαγμένων αμοιβών όπως αυτή απαιτούν ειδικά logistics και συγχρονισμένες λειτουργίες για να κλασματωθούν και στη συνέχεια να παράγουν αποτελεσματικά από όλες τις οριζόντιες θέσεις. Αλλά τα αποτελέσματα μπορεί να είναι αξιοσημείωτα. Το μεγαλύτερο πηγάδι σχιστολιθικού αερίου στο Marcellus έκανε περίπου 70 Mcfd μετά από φράκινγκ. Δύο πετρελαιοπηγές σχιστόλιθου τέρατος στην Πέρμια ήταν ανακοινώθηκε από την Devon το 2018 κάνοντας 11,000-12,000 boe/d σε πρώιμο 24ωρο.

Στο Barnett, σύγχρονες τεχνικές που χρησιμοποιούνται από Η BKV ανέφερε πρώιμη παραγωγή που ταίριαζε στην αρχική παραγωγή (IP) από τα πηγάδια τους, αλλά η μείωση του ποσοστού αερίου ήταν ταχύτερη.

Φαγητά σε πακέτο

Υπάρχουν αρκετοί λόγοι για την άνοδο της δραστηριότητας στο Barnett Shale. Πρώτον, η τιμή του φυσικού αερίου είναι υψηλότερη από ό,τι ήταν από το 2009.

Η BKV Corp αγόρασε ακίνητα από το Devon το 2020 και την ExxonMobil το 2022. Με 7,000 πηγάδια που παράγουν σχεδόν ένα δισεκατομμύριο cfd, αυτό δεν είναι ακριβώς το 1% της συνολικής παραγωγής φυσικού αερίου των ΗΠΑ των 95 δισεκατομμυρίων cfd.

Το κύριο μυστικό είναι η τεχνολογία fracking που έχει βελτιωθεί από τότε που έγιναν τα πρώτα οριζόντια πηγάδια που ανοίχθηκαν και σπασμένα στο Barnett πριν από 20 χρόνια.

Οι σύγχρονες τεχνικές fracking περιλαμβάνουν ταυτόχρονες λειτουργίες frac (που ονομάζονται zipper fracs) που μπορούν να γίνουν σε δύο ή περισσότερα φρεάτια και αυτό μειώνει σημαντικά το κόστος ολοκλήρωσης του φρεατίου.

Άλλες νέες τεχνικές περιλαμβάνουν ευρύτερη συλλογή δεδομένων, όπως πιέσεις από άλλες κοντινές γεωτρήσεις, και την ερμηνεία τους για την κατανόηση και τη βελτιστοποίηση της ανάπτυξης των ρωγμών σε πραγματικό χρόνο.