Utica Shale - Гигантът на природен газ под Марцелуса?

Съдържание

• Каква е шистичката Utica?
• Marcellus беше Актът за откриване
• Колко дълбока е шистината на Утика?
• Дебелина на шистиковия шисти
• Органично съдържание на шистиковия шисти
• Индекс на изменение на кондонта на Шистиковия шисти
• USGS Оценка на нефтени и газови ресурси
• Utica Shale в Източен Охайо
• Utica Shale в Пенсилвания
• Бъдещо развитие на шистината шистика

Фигура 1: Зелената зона на тази карта бележи географския обхват на шистица на Утика. В тази степен са включени две странично еквивалентни скални единици: Антската шистина централна Пенсилвания и Точковото приятно формиране на Охайо и западната Пенсилвания. Тези скали се простират под няколко американски щата, част от езерото Ери, част от езерото Онтарио и част от Онтарио, Канада. Ако бъде развита в тази степен, играта на газовата шистина ще бъде по-голяма от всяко познато днес находище на природен газ.

Тънката жълта линия на картата очертава географския обхват на газовата игра на Marcellus Shale. Тази карта ясно демонстрира, че шиститът на Утика има географски обхват, който е много по-голям от шистата на Марцелус.

Тази карта беше съставена чрез използване на данни, предоставени от Администрацията за енергийна информация и Геологическото проучване на Съединените щати.

Каква е шистичката Utica?

Шалът Утика е черен, варовити, богати на органични шисти от средната ордовикска епоха, които са в основата на значителни части от Охайо, Пенсилвания, Западна Вирджиния, Ню Йорк, Квебек и други части на Източна Северна Америка (виж Фигура 1). В подземната повърхност шистицата на Утика се намира на няколко хиляди фута под шистита на Марцелус, която стана широко известна като източник на природен газ (виж фигура 2).

Понастоящем шистицата на Утика получава много внимание, тъй като доставя големи количества природен газ, течности от природен газ и суров нефт до кладенци, пробити в източен Охайо и западна Пенсилвания. Геоложките проучвания на САЩ означават приблизителни оценки на неоткритите, технически възстановими нетрадиционни ресурси сочат, че шистият щах на Utica съдържа около 38 трилиона кубически фута природен газ, около 940 милиона барела нефт и 208 милиона барела течности от природен газ.

Геолозите отдавна смятат шистичката Утика за скала с източник на нефт и природен газ. Природният газ и нефтът, генерирани в шистите на Утика, са мигрирали нагоре и се произвеждат от резервоари в горни скални единици. Още по-голямо количество нефт и природен газ все още е хванато в шистица на Ютика.

Шистият утицит не е широко развит поради две причини: 1) голямата си дълбочина в голяма част от географската му степен и 2) ограничената му способност да добива газ и нефт до кладенец поради ниската си пропускливост. Това започва да се променя, тъй като за стимулиране на производството се използват хоризонтално пробиване и хидравлично разрушаване. Тези методи не са били широко използвани в шистиците на Utica преди 2010 г.

Фигура 1а: Тази карта показва пример за изключително високата плътност на пробиване на хоризонтални кладенци в източната част на Охайо в района на Шистик. Трябва да има "сладко място" долу!

Свързани: Научете повече за правата на минерали

Marcellus беше Актът за откриване

Marcellus Shale е друга богата на органични скала единица, която исторически привличаше ограничен търговски интерес поради ниската си пропускливост. Това обаче се промени през 2003 г., когато Range Resources започна пробиване на продуктивни кладенци в Marcellus, използвайки технологии за хоризонтално сондиране и хидравлично разрушаване. Тези методи решават проблема с ниската пропускливост и създават фрактури, които позволяват на флуидите да текат през скалния блок и в кладенец.

Сега, само няколко години по-късно, шистият Марцелус се превърна в едно от най-големите находища на природен газ в света, а Шистикът Ютика - разположен на няколко хиляди фута под Марцелус - се превърна в нова цел за сондиране.

Потенциалът за нефт и природен газ на шистица на Утика не е напълно изяснен. Той е пробиван сериозно в източен Охайо от 2010 г. (виж Фигура 1а). Тя обаче вече се превръща в значителен производител на течности от нефт, природен газ и природен газ. Той е по-обширен от Марцелус (виж фигура 1), по-дебел е от Марцелуса (виж Фигура 6) и вече е доказал способността си да добива търговски количества природен газ, течности от природен газ и суров нефт.

Понастоящем е невъзможно да се каже колко голям може да бъде ресурсът на шистинския шисти, тъй като той е пробит леко в Западна Пенсилвания и в низините Св. Лорънс, Квебек, Канада. В централната част на Пенсилвания, където Утиката е дълбоко под Марцелус, тя е практически непроверена с хоризонтално пробиване и хидравлично разрушаване. Ограничените тестове предполагат, че шистият Utica ще бъде огромен ресурс от изкопаеми горива.

Фигура 2: Обобщена стратиграфска последователност от скални единици, заобикалящи
Utica Shale и Marcellus Shale. Utica и Marcellus са толкова географски обширни, че е невъзможно да се представи стратиграфска последователност, която би била правилна във всички области. Тази диаграма представя обобщена последователност от скали, които може да присъстват в централна и западна Пенсилвания. Изображение от.

Колко дълбока е шистината на Утика?

Шалът на Утика е много по-дълбок от Марцелуса. Картата на котата на височината на шисти (показана на фигура 3 в дясната колона на тази страница) има контурни линии, които показват височината на основата на шистица на Утика в футове под морското равнище. В някои части на Пенсилвания шистикът Утика може да бъде над две мили под морското равнище. Въпреки това, дълбочината на шистица Утика намалява на запад в Охайо и на северозапад под Големите езера и в Канада. В тези райони шистикът Ютика се издига на по-малко от 2000 фута под морското равнище. Отвъд зоните на потенциалните скални източници, Шиститът Ютика се издига до повърхността на Земята и може да бъде видян в отлив. Снимка на обширната шистика на Утика в близост до град Donnacona, Квебек, Канада е показана на фигура 4.

Повечето от основните скални единици в Апалачия басейн са най-дебели на изток и тънки на запад. Скалните единици, които се срещат между шистита Marcellus и Utica Shale, следват тази тенденция. В централната Пенсилвания, Утика може да бъде на 7000 фута под шистината на Марцелус, но тази разлика в дълбочината намалява на запад. В източния Охайо Утика може да бъде на по-малко от 3000 фута под Марцелус.

Тези взаимоотношения в дълбочина на Шистица Утика и Маркелус Шист са показани в обобщените напречни сечения, показани по-долу, като Фигура 5а и Фигура 5б.

Фигура 3: Приблизителна надморска височина за основата на шистица на Утика (върха на варовиците от Трент / Черна река). Повишенията, показани на картата, са фута под морското равнище.

Тази карта беше съставена с помощта на данни, предоставени от Администрацията за енергийна информация, Геоложката служба на Съединените щати и Пенсилвания Геологическа служба.

Фигура 5а: Напречното сечение показва подземното положение на Шилетата Марцелус, Улица Шит и континенталната скала на мазето. Линията на напречното сечение е показана като линия A-B на вмъкнатата карта. Обърнете внимание, че Шистикът на Утика е на около 2000 фута под Марцелус под източната част на Охайо, но на около 6000 фута под Марцелус в южна централна Пенсилвания. Също така имайте предвид, че скалата на потенциалния източник Marcellus Shale не се простира толкова далеч в Охайо, колкото Utica.

Този напречен разрез беше съставен с помощта на данни, предоставени от Администрацията за енергийна информация, Геологическото проучване на Съединените щати, Пенсилвания Геологическо проучване и американския департамент по енергетика.

Фигура 4: Снимка на шитината на Утика в близост до град Доннакона, Квебек, Канада. Тъмните легла са шисти, леките са варовикови. Част от тъмния цвят в шистица Утика идва от органична материя. За мащаб е показана писалка за писане. Изображение и надпис от Националния съвет по енергетика на Канада; от Праймер за разбиране на канадски шистов газ.

Фигура 5б: Напречното сечение показва подземното положение на Шилетата Марцелус, Улица Шит и континенталната скала на мазето. Линията на напречното сечение е показана като линия A-B на вмъкнатата карта. Обърнете внимание, че шистият Utica е на около 1800 фута под Marcellus под западен Ню Йорк, но на около 5000 фута под Marcellus в южната централна Пенсилвания. Също така имайте предвид, че скалата с потенциален източник на Marcellus Shale не се простира толкова далеч в Ню Йорк, колкото Ютика.

Този напречен разрез беше съставен с помощта на данни, предоставени от Администрацията за енергийна информация, Геологическото проучване на Съединените щати, Пенсилвания Геологическо проучване и американския департамент по енергетика.

Фигура 6: Карта на дебелината на скалите, присъстваща между върха на групите на река Трентън / Черна река и върха на Шистиковата шистина. В някои райони в тази дебелина са включени Точката приятна шистина и шистата анте.

Тази карта беше съставена чрез използване на данни, предоставени от Администрацията за енергийна информация и от Министерството на енергетиката на САЩ.

Дебелина на шистиковия шисти

Дебелината на Utica Shale е променлива. В по-голямата си част тя се простира в дебелина от по-малко от 100 фута до над 500 фута. Най-дебелите райони са от източната страна на степента му и като цяло се изтънява на северозапад. Карта на дебелината на стената на Утика е показана на фигура 6. Въпреки че дебелината на скалната единица е важна за определяне на нейния нефтен и газов потенциал, органичното съдържание, термичната зрялост и други характеристики трябва да са благоприятни.

Органично съдържание на шистиковия шисти

Шалът Utica е богата на органични скала единица. Органичността е това, което му придава тъмносив до черен цвят - и въглеводороден потенциал. Количеството органичен материал в шисти варира в целия му обхват и също варира вертикално в скалната единица.

Карта на регионалното изменение на общия органичен въглерод е показана на фигура 7. Съдържанието на органичен въглерод като цяло е най-високо в степента на скалните единици и намалява към неговите граници.

Фигура 7: Общо съдържание на органичен въглерод в шистиците на Утика и еквивалентните скали (тегловни проценти). Тази карта показва, че общото съдържание на органичен въглерод е най-високо (по-голямо от 3%) в приблизителния център на географската степен. Високите общи стойности на органичен въглерод често са свързани с висок потенциал за производство на нефт и природен газ.

Тази карта беше съставена чрез използване на данни от Геологическото проучване на Съединените щати.

Фигура 10: Карта на индекса за изменение на кондонт на шистичните скали и еквивалентните скали. CAI корелира с термичната зрялост на скалите. Стойностите на CAI между 1 и 2 обикновено се свързват с присъствието на суров нефт, докато CAI между 2 и 5 обикновено се свързват с присъствието на природен газ.

Тази карта беше съставена чрез използване на данни от Геологическото проучване на Съединените щати.

Фигура 8: Примери за промяна на цвета в вкаменелости на кондонт. Изображение от USGS.

Индекс на изменение на кондонта на Шистиковия шисти

Кододонтите са микрофосили на змиорки, подобни на змиорки, които са живели в морски среди от камбрийците през триасните периоди. Те са съставени от калциев фосфат и варират в размер от около 0,2 до 6 милиметра. (Вижте фигура 8.) Те са полезни при определяне на възрастта на скалната единица и съпоставяне на скалните единици от едно място на друго.

При нагряване кондодонти променят цвета си чрез последователността, показана на фигура 9, в зависимост от температурата на околните скали. Тази прогресивна промяна на цвета е свързана с температурите на скалите чрез „индекса за промяна на кондонта“ (или „CAI“). Прогресията на цветовете не е обратима и отчита максималната температура, до която скалите са били нагрети.

Докато скалите се нагряват, органичните материали в скалите се променят чрез повишаване на температурата. При CAI от 1, органичните материали в скалите дават суров нефт. При CAI от 2, петролът започва да се превръща в природен газ.

Значението на Utica Shale CAI е показано на картата на фигура 10. Областта между CAI 1 и CAI 2 е мястото, където е вероятно да се намери суров нефт в Utica Shale. Когато CAI е по-голям от 2, вероятно природният газ ще бъде доминиращият въглеводород.

Фигура 11: Местоположение на звена за оценка на нефт и газ за шистица на Утика, определено от Геоложкото проучване на САЩ. Зелената зона е мястото, където кладенците вероятно ще срещнат суров нефт. Районът в розово е мястото, където природният газ вероятно ще бъде доминиращият въглеводород.

Тази карта беше съставена чрез използване на данни от Геологическото проучване на Съединените щати.

USGS Оценка на нефтени и газови ресурси

През септември 2012 г. Геологическото проучване на Съединените щати публикува изд „Оценка на неоткритите нефтени и газови ресурси на Ордовикската шистинова шисти от провинция Апалачски басейн, 2012 г.“.

Те идентифицираха две единици за оценка в шистица на Ютика. Географските райони, обхванати от тези единици, са показани на картата на фигура 11. Техният блок за оценка на газове от шисти (Gas AU) е дефиниран там, където топлинната зрялост на органичната материя е по-голяма от CAI от 2 и където общият органичен въглерод е по-голям от 1 тегловни процента.

Единицата за оценка на масло от шисти на шисти (Oil AU) е дефинирана там, където топлинната зрялост на органичната материя е по-голяма от CAI от 1, но по-малка от CAI от 2, и когато общият органичен въглерод е по-голям от 1 тегловни процента.

Фигура 12: Utica Shale USGS "сладки места". Тази карта показва очакваните оптимални площи за разработване на шистица на Utica според оценката на USGS за 2012 г. Като цяло тези области са там, където съдържанието на общия органичен въглерод (TOC) в шистица на Utica е високо. (Вижте фигура 7 за TOC картата.)

Тази карта беше съставена чрез използване на данни от Геологическото проучване на Съединените щати.

Фигура 7: Разрешенията за сондиране на Utica Shale, издадени в Охайо между септември 2010 г. и октомври 2013 г. График, изготвен чрез използване на данни от отдела за природни ресурси в Охайо.

Utica Shale в Източен Охайо

По-голямата част от сондажната дейност в шистица на Ютика се е случила в източен Охайо. Този географски район привлече интерес по различни причини, които включват: 1) Шистият утика е само на няколко хиляди до няколко хиляди фута под повърхността; и 2) сондажи, пробити в склона на Ютика, дават значителни количества течности от природен газ и суров нефт. От 2010 г. компаниите за нефт и природен газ са похарчили милиарди долари за придобиване на площта на Utica Shale в източен Охайо и сондажни кладенци.

Обобщените напречни сечения за шистица Utica и Marcellus, показани по-горе като фигури 5а и 5b, илюстрират защо Utica се разработва в някои части на Охайо и Канада, вместо на Marcellus.

Когато напречното сечение 5а преминава границата на щата Пенсилвания-Охайо, Шистият Марцелус е над Ютика и за предпочитане е пробит, тъй като е по-плитка цел. Въпреки това, продуктивната част от шистия Marcellus не се простира в централния Охайо - но Utica Shale го прави. В тези райони шистият утика е на по-малко от една миля под повърхността.

Шалът Utica се оказва богат на нефт и течности от природен газ. В енергиен еквивалент тези кладенци струват значително повече от кладенците, които произвеждат природен газ самостоятелно. Департаментът за природни ресурси в Охайо изчислява възстановим потенциал на шистински шисти между 1,3 и 5,5 милиарда барела нефт и между 3,8 и 15,7 трилиона кубически фута природен газ. Компаниите, които се интересуват от пробиването на Utica Shale, наводняват ODNR с заявления за разрешителни (виж диаграмата).

Прессъобщенията на Chesapeake Energy съобщават за няколко кладенци с пикови норми от над пет милиона кубически фута природен газ на ден, заедно със стотици до хиляди барели течности от природен газ. Оптимизмът, основан на тези резултати от сондажа, подтикна Chesapeake да твърди, че активите им от Utica Shale добавят стойност на компанията над 15 милиарда долара.

Това е оценка от поне 12 000 долара за декар!

След като постигна успешни резултати от скорошни сондажни дейности в източен Охайо, Chesapeake обявява откриването на основна нова игра, богата на течности, в Utica Shale. Въз основа на своите собствени геонаучни, петрофизични и инженерни изследвания през последните две години и резултатите на шест хоризонтални и девет вертикални кладенци, които е пробил, Chesapeake вярва, че водещите в индустрията 1,25 милиона нетни декари в играта на Utica Shale могат да струват 15 долара - 20 милиарда долара увеличена стойност за компанията.

Utica Shale в Пенсилвания

Повечето от дейностите по пробиване на шистови сондажи в Пенсилвания са насочени към Шистия Марцелус, който е над Шистица. В някои части на Пенсилвания шистият Марцелус е непосредствено над варовика Онондага. Шистичката Утика се намира под Онондага. Защо е толкова важно? Ето цитат от уебсайта на Пенсилвания за защита на околната среда, който обяснява:

"Вашата нефт или газ може да се произвежда или улавя от кладенец извън границите на вашия имотен тракт. Всъщност, единствената ви защита е, ако вашата собственост на нефт или газ е предмет на Закона за опазване на нефта и газа, 58 PS § 401.1 и сл. Ако така, газът на вашия имот може да бъде включен в заповед за обединяване или обединяване, издадена от Общността на съюза по молба на производител в съседен тракт. Този добре оператор ще трябва да ви плати производствена възнаграждение въз основа на вашия делит дял от производство от кладенеца, в зависимост от това колко от вашия тракт се смята, че допринася за резервоара за кладенци. Този закон се прилага за нефтени или газови кладенци, които проникват в хоризонта на Онондага и са дълбоки над 3800 фута. "

Видео интервю: Потенциал на други газови шистови образувания в Североизточната част на САЩ. Геологът на държавния университет в Пенсилвания д-р Тери Енгелдър описва исторически и скорошни резултати от сондажите за шистицата на Утика.

Бъдещо развитие на шистината шистика

Две важни предизвикателства за развитието на шистица на Утика в Пенсилвания са значителната дълбочина и липсата на информация. В районите, в които е налице шистият марцелус, Шистикът Утика вероятно ще бъде източник на далечното бъдеще. Скринът на Marcellus е по-евтин за разработване и компаниите ще се съсредоточат върху него, преди да поставят погледа си върху по-дълбока цел с несигурно изплащане.

Въпреки това, в райони, където е развит шистият Marcellus, Utica ще има инфраструктурно предимство. Пробиване на подложки, пътни платна, тръбопроводи, системи за събиране, проучване на работата, данни за подготовка на разрешителни и връзки със собствениците на земя все още може да бъде полезно за разработването на шистината на Utica.

Шалът Утика е в основата на части от езерото Ери и езерото Онтарио. Тези зони вероятно съдържат природен газ. Възможно е в далечните бъдещи езера да се случи сондаж в морето.

Видео интервю: Потенциал на други газови шистови образувания в Североизточната част на САЩ. Геологът на държавния университет в Пенсилвания д-р Тери Енгелдър описва исторически и скорошни резултати от сондажите за шистицата на Утика.

Хидравлично разбиване: Видео от Questerre Energy, което обяснява как хидравличното разрушаване и хоризонталното пробиване ще бъдат използвани за разработване на шистичката Utica в Квебек, Канада.

Хидравлично разбиване: Видео от Questerre Energy, което обяснява как хидравличното разрушаване и хоризонталното пробиване ще бъдат използвани за разработване на шистичката Utica в Квебек, Канада.