巴尼特頁岩的新生活，二十年前革命開始的地方。

頁岩革命大約在 2000 年在美國開始。它使 美國石油和天然氣自給自足，這是自 1947 年以來的第一次。2016 年，它使石油和天然氣能夠從美國出口。 美國已於 2022 年成為全球最大的 LNG（液化天然氣）出口國。 這些液化天然氣去了哪裡？ 其中大部分將流向歐洲，以支撐俄羅斯一直在削減的天然氣供應。

頁岩革命始於 Barnett 頁岩，那裡有 16,000 口水平井。 2002 年，Devon Energy 收購了 Mitchell Energy 在 Barnett 頁岩的資產，Devon 開始了頁岩革命，成功地壓裂長水平井——頁岩技術的關鍵。

頁岩革命結束了嗎？ 沒辦法——事實上，新運營商在 Barnett 的大量活動正在重振該劇。 讓我們找出是什麼讓這些運營商之一跳入了衰退的資源，以及他們使用了哪些新方案來取得成功。

2009 年，頁岩革命真正起飛並降低了多年的天然氣價格（圖 1）。 十多年來，美國的能源價格低廉且可靠。 但今年，2022 年，由於大流行和供應鏈中斷後的反彈，美國的天然氣價格上漲了 3 倍。

與此同時，歐洲天然氣價格漲幅更大， 增加 5-7 倍，由於烏克蘭戰爭導致俄羅斯天然氣削減。

巴尼特頁岩壽命更長.

巴尼特頁岩活動的增加有幾個原因。 首先，天然氣價格高於 2009 年以來的水平（圖 1）。 墨西哥灣沿岸蓬勃發展的液化天然氣市場就在不遠處。

其次，收購合併可以提高運營效率。 BKV Corp.，一家私營公司，是最大的生產商，於 830 年 2020 月以 2013 億美元的價格購買了 Devon 在 Barnett 的物業。235 年，Devon Energy 在 Barnett 的 XNUMX 家天然氣生產商中名列前茅。

他們還在 750 年 2022 月從埃克森美孚購買了價值 800 億美元的上游資產。與此同時，他們從 Barnett Gathering 購買了近 XNUMX 英里的收集天然氣的管道、壓縮天然氣的設施以及處理天然氣的中游基礎設施。

BKV 擁有 7,000 口井，耗資超過 2 億美元，每天生產超過 860 MMcfe（百萬立方英尺的天然氣）——80% 是天然氣，20% 是 NGL（液化天然氣）。 2022 年 XNUMX 月，該公司向美國證券交易委員會提交了 IPO（首次公開募股）文件。

第三，自第一口水平井在 Barnett 鑽探和水力壓裂以來，水力壓裂技術得到了改進。 那是 2003 年，當時的水井只有半英里或一英里長，並且沿其長度只進行了幾次水力壓裂。 這些老井正在使用升級技術進行再壓裂。

現代水力壓裂技術。

通常，頁岩中的水平井有兩英里長，並通過 40 個獨立的水力壓裂作業或階段進行泵送。 每個階段大約 250 英尺長，金屬外殼包含 10-20 組穿孔，每組中有幾個穿孔。 井場所需的水力壓裂設備非常龐大（圖 2）。

壓裂液和支撐劑得到優化。 例如，壓裂液主要是水，但現在有更高比例的 100 目砂與 20-40 號砂混合。 每口井的總水量約為 20 萬加侖，足以填滿一個足球場，高出草地 40 英尺。 總的支撐劑砂可以裝滿 90 多個鐵路集裝箱。 對於單口井來說，這些極端的體積理想地需要該地區的沙坑來源，並認真回收采出水用於下一次壓裂處理。

當在主要砂支撐劑之前泵送時，超細粒度砂粒顯示出前景。 一種這樣的支撐劑被稱為 迪普.

可在兩口或多口井中同時進行壓裂操作（稱為拉鍊壓裂），這可顯著降低完井成本。

其他新技術包括更廣泛的數據收集和解釋，例如來自附近其他井眼的壓力。 一位專家表示，應該定期實時記錄鄰井的井底壓力。 鄰井中的壓力變化可以導致對水力壓裂生長位置的實時分析。 這對於盡量減少父孔和子孔之間的有害相互作用很重要。

Barnett 頁岩中不太受關注的是具有多層產油層的區域。 在這種情況下，可以在每個產層鑽一口水平井，並將所有水平井連接到一個垂直井口。

像這樣的堆積油氣案例需要特殊的物流和同步操作來壓裂，然後從所有水平面有效地生產。 但結果可能是顯著的。 Marcellus 最大的頁岩氣井在水力壓裂後的產量約為 70 Mcfd。 二疊紀的兩個巨型頁岩油井是 德文郡於 2018 年宣布 在早期的 11,000 小時內生產 12,000-24 桶油當量/天。

在 Barnett，現代技術被 BKV 報告早期生產 與他們油井的原始產量 (IP) 相匹配，但產氣率下降更快。

外賣。

巴尼特頁岩活動的增加有幾個原因。 首先，天然氣價格高於 2009 年以來的水平。

BKV Corp 於 2020 年從德文郡購買了資產，並於 2022 年從埃克森美孚公司購買了資產。7,000 口油井的產量接近 1 億 cfd，這還不到美國 95 億 cfd 天然氣總產量的 XNUMX%。

主要秘密是水力壓裂技術，自 20 年前第一口水平井在 Barnett 鑽探和水力壓裂以來，該技術得到了改進。

現代水力壓裂技術包括可在兩口或多口井中同時進行的壓裂操作（稱為拉鍊壓裂），這可顯著降低完井成本。

其他新技術包括更廣泛的數據收集，例如來自附近其他井眼的壓力，以及實時理解和優化裂縫生長的解釋。