Nytt liv i Barnett-skiffern, där revolutionen började för tjugo år sedan.

Skifferrevolutionen började i USA omkring år 2000. Den gjorde USA är självförsörjande på olja och gas, för första gången sedan 1947. Och 2016 gjorde det möjligt för olja och gas att exporteras från USA. USA har 2022 blivit den största exportören av LNG (flytande naturgas) i världen. Och vart tar denna LNG vägen? Mycket av det går till Europa för att stödja gastillförseln som Ryssland har minskat.

Skifferrevolutionen började i Barnett Shale, där det finns 16,000 2002 horisontella brunnar. År XNUMX köpte Devon Energy Mitchell Energy-fastigheter i Barnett-skiffern och Devon initierade skifferrevolutionen med framgång i frackning av långa horisontella brunnar – nyckeln till skifferteknologi.

Har skifferrevolutionen tagit slut? Inget sätt – i själva verket återupplivar en ökning av aktiviteten i Barnett av nya operatörer pjäsen. Låt oss ta reda på vad som fick en av dessa operatörer att hoppa in i en minskande resurs och vilka nya system de använder för framgång.

2009 tog skifferrevolutionen verkligen fart och sänkte priset på naturgas under många år (Figur 1). Energi i USA har varit billig och pålitlig i över ett decennium. Men i år, 2022, har gaspriserna i USA stigit, högst med tre gånger, på grund av en återhämtning efter pandemin och avbrott i leveranskedjan.

Samtidigt har de europeiska gaspriserna ökat mycket mer, 5-7 gånger, på grund av nedskärningar av rysk gas som tillskrivs kriget mot Ukraina.

Barnett Shale lever längre.

Det finns flera anledningar till ökningen av aktiviteten i Barnett Shale. För det första gaspriser som är högre än de varit sedan 2009 (Figur 1). Och de blomstrande LNG-marknaderna längs Gulf Coast är inte alltför långt borta.

För det andra kan buyout-konsolideringar leda till effektivare verksamhet. BKV Corp., ett privat företag som är den största producenten, köpte Devons fastigheter i Barnett för 830 miljoner dollar i oktober 2020. 2013 hade Devon Energy varit toppen av 235 operatörer i Barnett rankad efter producerad gasvolym.

De köpte också tillgångar uppströms från ExxonMobil värda 750 miljoner dollar i juli 2022. Samtidigt köpte de från Barnett Gathering nästan 800 miles av rörledningar som samlade in gas, anläggningar som komprimerade gasen och infrastruktur i mitten som bearbetade gasen.

Med 7,000 2 brunnar som kostar mer än 860 miljarder dollar, producerar BKV över 80 MMcfe/d (miljoner kubikfot gas per dag) — 20 % är naturgas och 2022 % är NGL (naturgasvätskor). I november XNUMX lämnade företaget in pappersarbete för en börsintroduktion (börsnotering) till Securities and Exchange Commission.

För det tredje har frackingtekniken förbättrats sedan de första horisontella brunnarna borrades och fraktades i Barnett. Det var 2003 när brunnarna var en halv mil eller en mil långa och bröts bara några gånger längs deras längd. Dessa gamla brunnar bryts upp med hjälp av uppgraderad teknik.

Moderna frackingtekniker.

Vanligtvis är horisontella brunnar i skiffer två mil långa och pumpas med 40 separata frackningsoperationer eller steg. Varje steg är ungefär 250 fot långt och metallhöljet innehåller 10-20 kluster av perforeringar, med flera perforeringar i varje kluster. Frackningsutrustningen som krävs vid brunnsplatsen är massiv (Figur 2).

Frac-vätskor och proppant är optimerade. Till exempel är frac-vätska mestadels vatten men nu med en högre andel av 100-mesh sand i blandningen med 20-40 sand. Totalt vatten per brunn är cirka 20 miljoner gallon, tillräckligt för att fylla en fotbollsplan till en höjd av 40 fot över gräsytan. Totalt proppantsand kan fylla över 90 järnvägscontainrar. Dessa extrema volymer, för bara en enskild brunn, kräver helst en sandgropkälla i området och seriös återvinning av producerat vatten för nästa frakturbehandling.

Ultrafinkorniga sandpartiklar har visat sig lovande när de pumpats före huvudsandproppan. Ett sådant proppant kallas DEEPPROP.

Samtidiga frac-operationer (kallade blixtlåsfracs) kan utföras i två eller flera brunnar och detta sänker kostnaderna för färdigställande av brunnar avsevärt.

Andra nya teknologier inkluderar en bredare insamling och tolkning av data såsom tryck från andra borrhål i närheten. En expert säger att bottenhålstrycket i offsetbrunnar bör registreras rutinmässigt i realtid. Tryckförändringar i offsetbrunnar kan leda till realtidsanalys av var hydrauliska sprickor växer. Detta är viktigt för att minimera skadliga interaktioner mellan föräldrar och barn.

Av mindre oro i Barnett-skiffern är pjäser som har flera lager betalzoner. I sådana fall kan en horisontell brunn borras i varje betalzon och alla horisontaler kopplas till ett enda vertikalt brunnshuvud.

Fall av staplade löner som detta kräver speciell logistik och synkroniserade operationer för att få fram och sedan producera effektivt från alla horisonter. Men resultaten kan vara anmärkningsvärda. Den största skiffergasbrunnen i Marcellus gjorde cirka 70 Mcfd efter fracking. Två monsterskifferoljekällor i Perm fanns tillkännagav av Devon 2018 göra 11,000 12,000-24 XNUMX boe/d under en tidig XNUMX-timmarsperiod.

I Barnett, moderna tekniker som används av BKV redovisade tidig produktion som matchade den ursprungliga produktionen (IP) från deras brunnar, men gashastighetsminskningen var snabbare.

Takeaways.

Det finns flera anledningar till ökningen av aktiviteten i Barnett Shale. För det första är gaspriset högre än det har varit sedan 2009.

BKV Corp köpte fastigheter från Devon 2020 och ExxonMobil 2022. Med 7,000 1 brunnar som gör nästan en miljard cfd, är detta inte riktigt 95% av USA:s totala gasproduktion på XNUMX miljarder cfd.

Huvudhemligheten är frackingteknik som har förbättrats sedan de första horisontella brunnarna borrades och fraktades i Barnett för 20 år sedan.

Moderna frackingtekniker inkluderar samtidiga frac-operationer (kallade blixtlåsfracs) som kan göras i två eller flera brunnar, och detta sänker kostnaderna för färdigställande av brunnar avsevärt.

Andra nya tekniker inkluderar en bredare insamling av data såsom tryck från andra borrhål i närheten, och deras tolkning för att förstå och optimera spricktillväxt i realtid.