Nouvelle vie dans les schistes de Barnett, là où la révolution a commencé il y a vingt ans.

La révolution du schiste a commencé aux États-Unis vers l'an 2000. Elle a fait Les États-Unis sont autosuffisants en pétrole et en gaz, pour la première fois depuis 1947. Et en 2016, il a permis d'exporter du pétrole et du gaz depuis les États-Unis. Les États-Unis sont devenus en 2022 le premier exportateur de GNL (gaz naturel liquéfié) au monde. Et où va ce GNL ? Une grande partie va à l'Europe pour consolider les approvisionnements en gaz que la Russie a coupés.

La révolution du schiste a commencé dans le Barnett Shale, où il y a 16,000 2002 puits horizontaux. En XNUMX, Devon Energy a acheté les propriétés de Mitchell Energy dans le schiste de Barnett et Devon a lancé la révolution du schiste avec succès dans la fracturation de longs puits horizontaux - la clé de la technologie du schiste.

La révolution du schiste est-elle terminée ? Pas question – en fait, une augmentation de l'activité dans le Barnett par de nouveaux opérateurs revitalise la pièce. Découvrons ce qui a poussé l'un de ces opérateurs à se lancer dans une ressource en déclin et quels nouveaux stratagèmes il utilise pour réussir.

En 2009, la révolution du schiste a vraiment pris son envol et a fait baisser le prix du gaz naturel pendant de nombreuses années (Figure 1). L'énergie aux États-Unis est bon marché et fiable depuis plus d'une décennie. Mais cette année 2022, les prix de l'essence aux États-Unis ont augmenté, plus haut de 3 fois, en raison d'un rebond après la pandémie et des interruptions de la chaîne d'approvisionnement.

Dans le même temps, les prix du gaz en Europe ont beaucoup plus augmenté, de 5 à 7 fois, en raison des réductions du gaz russe attribuées à la guerre contre l'Ukraine.

Barnett Shale vit plus longtemps.

Plusieurs raisons expliquent la hausse de l'activité dans les schistes de Barnett. Premièrement, des prix de l'essence plus élevés qu'ils ne l'ont été depuis 2009 (figure 1). Et les marchés en plein essor du GNL le long de la côte du Golfe ne sont pas trop loin.

Deuxièmement, les consolidations de rachat peuvent conduire à des opérations plus efficaces. BKV Corp., une société privée qui est le plus grand producteur, a acheté les propriétés de Devon dans le Barnett pour 830 millions de dollars en octobre 2020. En 2013, Devon Energy était le premier des 235 opérateurs du Barnett classés par volume de gaz produit.

Ils ont également acheté des actifs en amont d'ExxonMobil d'une valeur de 750 millions de dollars en juillet 2022. Dans le même temps, ils ont acheté à Barnett Gathering près de 800 miles de pipelines qui collectaient du gaz, des installations qui comprimaient le gaz et des infrastructures intermédiaires qui traitaient le gaz.

Avec 7,000 2 puits coûtant plus de 860 milliards de dollars, BKV produit plus de 80 MMcfe/j (millions de pieds cubes de gaz par jour) - 20 % de gaz naturel et 2022 % de LGN (liquides de gaz naturel). En novembre XNUMX, la société a déposé des documents pour une introduction en bourse (offre publique initiale) auprès de la Securities and Exchange Commission.

Troisièmement, la technologie de fracturation s'est améliorée depuis que les premiers puits horizontaux ont été forés et fracturés dans le Barnett. C'était en 2003, lorsque les puits mesuraient un demi-mille ou un mille de long et n'étaient fracturés que quelques fois sur leur longueur. Ces anciens puits sont réfractés à l'aide de techniques améliorées.

Techniques modernes de fracturation.

En règle générale, les puits horizontaux dans le schiste mesurent deux miles de long et sont pompés avec 40 opérations ou étapes de fracturation séparées. Chaque étage mesure environ 250 pieds de long et le boîtier métallique contient 10 à 20 groupes de perforations, avec plusieurs perforations dans chaque groupe. L'équipement de fracturation nécessaire sur le site du puits est massif (Figure 2).

Les fluides de fracturation et l'agent de soutènement sont optimisés. Par exemple, le fluide de fracturation est principalement de l'eau, mais maintenant avec une fraction plus élevée de sable 100 mesh dans le mélange avec du sable 20-40. L'eau totale par puits est d'environ 20 millions de gallons, assez pour remplir un terrain de football à une hauteur de 40 pieds au-dessus de la zone gazonnée. Le sable de soutènement total peut remplir plus de 90 conteneurs ferroviaires. Ces volumes extrêmes, pour un seul puits, nécessitent idéalement une source de sablière dans la région et un recyclage sérieux de l'eau produite pour le prochain traitement de fracturation.

Les particules de sable à grain ultra-fin se sont révélées prometteuses lorsqu'elles sont pompées avant le principal agent de soutènement. Un tel agent de soutènement est appelé PROFONDEUR.

Des opérations de fracturation simultanées (appelées fracs à glissière) peuvent être effectuées dans deux puits ou plus, ce qui réduit considérablement les coûts d'achèvement des puits.

D'autres nouvelles technologies incluent une collecte et une interprétation plus larges de données telles que les pressions d'autres puits de forage à proximité. Un expert affirme que la pression au fond des puits dans les puits décalés devrait être régulièrement enregistrée en temps réel. Les changements de pression dans les puits de compensation peuvent conduire à une analyse en temps réel de l'endroit où les fractures hydrauliques se développent. Ceci est important pour minimiser les interactions préjudiciables entre les puits des parents et des enfants.

Les jeux qui ont des zones de paiement à plusieurs niveaux sont moins préoccupants dans le schiste de Barnett. Dans de tels cas, un puits horizontal peut être foré dans chaque zone payante et toutes les horizontales reliées à une seule tête de puits verticale.

Des cas de salaire empilé comme celui-ci nécessitent une logistique spéciale et des opérations synchronisées pour fractionner et ensuite produire efficacement à partir de tous les horizons. Mais les résultats peuvent être remarquables. Le plus grand puits de gaz de schiste du Marcellus a produit environ 70 Mcfd après fracturation. Deux puits de pétrole de schiste monstrueux dans le Permien ont été annoncé par Devon en 2018 faisant 11,000 12,000 à 24 XNUMX bep / j au début d'une période de XNUMX heures.

Dans le Barnett, les techniques modernes utilisées par BKV a signalé une production précoce qui correspondait à la production initiale (IP) de leurs puits, mais la baisse du débit de gaz a été plus rapide.

Plats à emporter.

Plusieurs raisons expliquent la hausse de l'activité dans les schistes de Barnett. Premièrement, le prix de l'essence est plus élevé qu'il ne l'a été depuis 2009.

BKV Corp a acheté des propriétés à Devon en 2020 et à ExxonMobil en 2022. Avec 7,000 1 puits faisant près d'un milliard de cfd, cela ne représente pas tout à fait 95 % de la production totale de gaz aux États-Unis de XNUMX milliards de cfd.

Le principal secret est la technologie de fracturation qui s'est améliorée depuis que les premiers puits horizontaux ont été forés et fracturés dans le Barnett il y a 20 ans.

Les techniques de fracturation modernes comprennent des opérations de fracturation simultanées (appelées fracs à glissière) qui peuvent être effectuées dans deux puits ou plus, ce qui réduit considérablement les coûts d'achèvement des puits.

D'autres nouvelles techniques incluent une collecte plus large de données telles que les pressions d'autres puits de forage à proximité et leur interprétation pour comprendre et optimiser la croissance des fractures en temps réel.