Nuova vita nel Barnett Shale, dove la rivoluzione è iniziata vent'anni fa.

La rivoluzione dello scisto è iniziata negli Stati Uniti intorno all'anno 2000. Ha reso il Stati Uniti autosufficienti nel petrolio e nel gas, per la prima volta dal 1947. E nel 2016 ha permesso di esportare petrolio e gas dagli Stati Uniti. Gli Stati Uniti sono diventati nel 2022 il più grande esportatore di GNL (gas naturale liquefatto) al mondo. E dove va questo GNL? Gran parte andrà in Europa per sostenere le forniture di gas che la Russia ha tagliato.

La rivoluzione dello scisto è iniziata nel Barnett Shale, dove ci sono 16,000 pozzi orizzontali. Nel 2002 Devon Energy ha acquistato le proprietà di Mitchell Energy nello scisto di Barnett e Devon ha avviato la rivoluzione dello scisto con successo nel fracking di lunghi pozzi orizzontali, la chiave per la tecnologia dello scisto.

La rivoluzione dello scisto è finita? Assolutamente no, infatti un'ondata di attività nel Barnett da parte di nuovi operatori sta rivitalizzando il gioco. Scopriamo cosa ha fatto saltare uno di questi operatori in una risorsa in declino e quali nuovi schemi stanno utilizzando per il successo.

Nel 2009, la rivoluzione dello scisto è decollata davvero e ha abbassato il prezzo del gas naturale per molti anni (Figura 1). L'energia negli Stati Uniti è economica e affidabile da oltre un decennio. Ma quest'anno, 2022, i prezzi del gas negli Stati Uniti sono aumentati, il massimo di 3 volte, a causa di un rimbalzo dopo la pandemia e le interruzioni della catena di approvvigionamento.

Allo stesso tempo, i prezzi del gas in Europa sono aumentati molto di più, di 5-7 volte, a causa dei tagli al gas russo attribuiti alla guerra in Ucraina.

Barnett Shale vive più a lungo.

Ci sono diverse ragioni per l'aumento dell'attività nel Barnett Shale. In primo luogo, i prezzi del gas sono più alti di quanto non siano stati dal 2009 (Figura 1). E i mercati in forte espansione del GNL lungo la costa del Golfo non sono troppo lontani.

In secondo luogo, i consolidamenti di buyout possono portare a operazioni più efficienti. BKV Corp., una società privata che è il più grande produttore, ha acquistato le proprietà di Devon nel Barnett per 830 milioni di dollari nell'ottobre 2020. Nel 2013, Devon Energy era stata il primo dei 235 operatori nel Barnett classificati in base al volume di gas prodotto.

Hanno anche acquistato attività a monte da ExxonMobil per un valore di 750 milioni di dollari nel luglio 2022. Allo stesso tempo, hanno acquistato da Barnett Gathering quasi 800 miglia di condutture che raccoglievano gas, strutture che comprimevano il gas e infrastrutture midstream che elaboravano il gas.

Con 7,000 pozzi che costano più di 2 miliardi di dollari, BKV produce oltre 860 MMcfe/d (milioni di piedi cubi di gas al giorno): l'80% è gas naturale e il 20% è NGL (liquidi di gas naturale). Nel novembre 2022 la società ha presentato documenti per un'IPO (offerta pubblica iniziale) alla Securities and Exchange Commission.

In terzo luogo, la tecnologia del fracking è migliorata da quando i primi pozzi orizzontali sono stati perforati e sottoposti a fracking nel Barnett. Era il 2003, quando i pozzi erano lunghi mezzo miglio o un miglio e venivano sottoposti a fracking solo poche volte lungo la loro lunghezza. Questi vecchi pozzi vengono ristrutturati utilizzando tecniche aggiornate.

Moderne tecniche di fracking.

In genere, i pozzi orizzontali in scisto sono lunghi due miglia e vengono pompati con 40 operazioni o fasi separate di fracking. Ogni fase è lunga circa 250 piedi e l'involucro metallico contiene 10-20 grappoli di perforazioni, con diverse perforazioni in ogni grappolo. L'attrezzatura per il fracking richiesta nel sito del pozzo è enorme (Figura 2).

I fluidi Frac e il proppant sono ottimizzati. Ad esempio, il fluido frac è principalmente acqua ma ora con una frazione più alta di sabbia a 100 mesh nella miscela con sabbia 20-40. L'acqua totale per pozzo è di circa 20 milioni di galloni, abbastanza per riempire un campo di calcio fino a un'altezza di 40 piedi sopra l'area erbosa. La sabbia di sostegno totale può riempire oltre 90 container ferroviari. Questi volumi estremi, per un solo pozzo, richiedono idealmente una fonte di sabbia nella zona e un serio riciclaggio dell'acqua prodotta per il successivo trattamento del frac.

Le particelle di sabbia a grana ultra fine si sono dimostrate promettenti quando sono state pompate davanti al principale supporto di sabbia. Uno di questi oggetti di scena è chiamato PROFONDITA'.

Le operazioni di frac simultanee (chiamate frac con cerniera) possono essere eseguite in due o più pozzi e questo riduce significativamente i costi di completamento del pozzo.

Altre nuove tecnologie includono una più ampia raccolta e interpretazione di dati come le pressioni di altri pozzi nelle vicinanze. Un esperto afferma che la pressione di fondo pozzo nei pozzi offset dovrebbe essere regolarmente registrata in tempo reale. Le variazioni di pressione nei pozzi offset possono portare all'analisi in tempo reale di dove si stanno sviluppando le fratture idrauliche. Questo è importante per ridurre al minimo le interazioni dannose tra i pozzi genitore e figlio.

Di minore preoccupazione nello scisto di Barnett sono i giochi che hanno zone di pagamento a più livelli. In tali casi è possibile perforare un pozzo orizzontale in ogni zona di pagamento e collegare tutti gli orizzontali ad un'unica testa pozzo verticale.

Casi di retribuzione impilata come questa richiedono una logistica speciale e operazioni sincronizzate per frazionare e quindi produrre in modo efficace da tutti i livelli orizzontali. Ma i risultati possono essere notevoli. Il più grande pozzo di shale gas nel Marcellus ha prodotto circa 70 Mcfd dopo il fracking. C'erano due mostruosi pozzi di olio di scisto nel Permiano annunciato da Devon nel 2018 guadagnando 11,000-12,000 boe/giorno nelle prime 24 ore.

Nel Barnett, tecniche moderne utilizzate da BKV ha segnalato una produzione anticipata che corrispondeva alla produzione originale (IP) dai loro pozzi, ma il calo del tasso di gas è stato più rapido.

Asporto.

Ci sono diverse ragioni per l'aumento dell'attività nel Barnett Shale. Innanzitutto, il prezzo del gas è più alto rispetto al 2009.

BKV Corp ha acquistato proprietà dal Devon nel 2020 e ExxonMobil nel 2022. Con 7,000 pozzi che producono quasi un miliardo di CFD, questo non è proprio l'1% della produzione totale di gas degli Stati Uniti di 95 miliardi di CFD.

Il segreto principale è la tecnologia del fracking che è migliorata da quando i primi pozzi orizzontali sono stati perforati e fratturati nel Barnett 20 anni fa.

Le moderne tecniche di fracking includono operazioni di fracking simultanee (chiamate zipper fracs) che possono essere eseguite in due o più pozzi, e questo riduce significativamente i costi di completamento del pozzo.

Altre nuove tecniche includono una raccolta più ampia di dati come le pressioni di altri pozzi nelle vicinanze e la loro interpretazione per comprendere e ottimizzare la crescita della frattura in tempo reale.