Página 1Shale Gas Oportunidades y Desafíos *R. Marc Bustin1, A. Bustin1, D. Ross, G. Chalmers, V. Murthy, C. Laxmi, yX. CuiBúsqueda y descubrimiento artículos # 40382 (2009)Publicado 20 de febrero 2009* Adaptado de la presentación oral en Convención Anual de la AAPG, San Antonio, Texas, 20 al 23 abril 20081Universidad de Columbia Británica

SinopsisEl gas de esquisto se define como un depósito de grano fino en el que el gas es auto-origen, y una parte del gas se almacena en el estado sorbida. Sorbidogas se almacena principalmente en el fraccionamiento orgánica así orgánicos están presentes. El gas de esquisto no es sólo 'pizarra'.Lutitas gasíferas Productivos van desde rocas de grano fino orgánico-ricos, como la de Antrim u Ohio Shale, de facies rocas variables, tales comoLewis Shale.Tamaño de los poros en las rocas de grano fino es muy pequeño; distribución de tamaño de poro es variable; porosidad, que es variable (orden de magnitudvariación), refleja la mineralogía y la tela.

Madurez y TOC efectoLa maduración térmica transforma estructuralmente fracción orgánica, creando más microporosidad, por lo tanto, los sitios potenciales de adsorciónPendiente de la línea de actuación absorbido capacidad de gas vs. TOC es proporcional al tipo de vencimiento / kerógeno.

Observaciones Generales• porosidad disminuye con la diagénesis y tensión efectiva• cuarzo quizá positivo (biogénico) o negativamente (detrítico) correlacionado con TOC- Más silíceo y lutitas silicificados son más frágiles que la arcilla, orgánico o carbonato de lutitas ricas y tienen una mayor propensión a serfracturado y para ser fraced - (mayor módulo de Young y el coeficiente de Poisson menor)

- PERO DEMASIADO silicosa = NO K o porosidadCopyright © AAPG. Derechos de serie dado por el autor. Para todos los demás derechos de contactos de autor directamente.

Page 2CRÍTICA PARA DEFINIR ESTRATIGRAFÍA MECÁNICA

Antecedentes-aprendizajes hasta la fecha

existen secuencias gruesas de esquisto con cantidades variables de gas en muchos / mayoría de las cuencas

lutitas son extremadamente heterogéneos en sus propiedades, pero a una escala que no se consideran en general

primeros puntos de vista que la geoquímica orgánica es "la" pantalla de forma prospectiva está demostrando incorrecta

evaluar el gas en su lugar y probar la productividad por la perforación y fracturamiento se caro- clara necesidad de exploración de modelo / desarrolloprincipal riesgo es acceso- depósito y estratigrafía mecánica

Desafíos• objetivos de exploración de cribado• determinar los intervalos de frac o de perforación horizontales• predecir las tasas de producción• predecir tasas de declive• EURs predicción• áreas de drenaje que determinan (unidades de separación) en intervalos de espesor de pizarra

Incógnitas después de 7500 pozos• ¿cuál es la OGIP• ¿Cuál es el intervalo óptimo para Perf?• ¿Cuál es el diseño óptimo y frac número de etapas y / o longitud horizontal?• ¿Cuál es el área de drenaje / volumen de nuestros pozos?• ¿cuál es el factor de recuperación?•y lo que es la unidad óptima separación?

No entendemos estas rocas muy complejos

Page 3• productores de gas de esquisto no tienen confianza en sus cálculos OGIP o no creen en absoluto:- números -algunos son ridículamente alta o baja-desorción números comúnmente superan los números de adsorción-producción de datos no coincide OGIP-espectáculos sísmicos -Micro lo fracs no lo que produce

Estructura del poro, análisis• Microporosidad:- Análisis isoterma de baja presión de CO2 (método DR)• Meso-macroporosidad:- Análisis isoterma de baja presión N2 (teoría BET)- Hg porosimetría• Porosidad abierta- Él picnometría- Hg inmersión

Implicaciones de poro Tamaño Distribución- sorbido Gas• GIP- muchas empresas miden utilizando desorción bote como para CBM• El gas desorbido se considera que es el gas que había en el estado adsorbido en el de yacimientos pero lo es?RecordarOGIP = Free Gas + gas adsorbido + Solución Gas¿Qué significa eso• si se asume que desorbe gas = gas adsorbido• gas libre obtenida de Sw y Porosidadtotal de gas desorbido = + ø × (1-Sw) + solución

Página 4total de gas es más estimado (es decir, el doble de inmersión del gas libre)La cuantificación de porosidad y Sw• registros de pozos producen datos de pobres en las mediciones de laboratorio necesidad estratagemas arcillosas para calibrar los registros• laboratorio comercial mide grano y / o densidad esquelética con densidad Él y Hg a granel con HG- después de secar la muestra• El gas absorbido ocupa el espacio• ¿qué pasa con la compresibilidad de poroes la solución a utilizar una molécula de gas más grande (es decir, metano, argón o criptón) ??

• todos los gases de serbal (incluso Él)(Nos cuantificación de gas en el experimento mediante la corrección para Z)si sorción tiene lugar durante el experimento= Respuesta incorrecta..... Lo equivocado ... depende de la capacidad de absorción de la roca (superficie) y el gas en uso.Y Entonces• mediciones de porosidad utilizando la densidad ósea medida por Él demasiado alto (siempre)• con otros gases de corrección para la adsorción es obligatorio• La corrección de la compresibilidad de poro es una necesidad y el error en el cálculo de la porosidad también resulta en un error descomunal en isotermaLos análisis en volumen vacío se mide por ÉlLa capacidad de gas para ser producido a partir de esquistos disminuye notablemente con el aumento de la tensión efectiva y por lo tanto la profundidad (KVERT <<< Khorz).Sobre la base de una serie de experimentos de difusión / flujo bajo triaxiales (reservorio) condiciones, se muestra que el gas liberado de la matriz essubrayar fuertemente dependiente y ocurre a tasas que en muchos depósitos de esquisto con una separación amplia fractura es la producción de limitación.

Page 5Ons CBM SolutShale Gas Oportunidadesy DesafíosR. Marc BustinA. Bustin, D. Ross, G.Chalmers,V. Murthy, Laxmi, C., Cui. X.

Page 6Definición: Gas Shale• El gas de esquisto se define como un depósito de grano finoen la que el gas se auto proviene y algunos de losgas se almacena en el estado adsorbida• El gas absorbido se almacena principalmente en elfraccionamiento orgánica así orgánicos presentes• No sólo 'pizarra'

Página 7contorno• lo que está pasando• lo que pensamos que sabemos

• lo que no sabemos algunas de las cualespuede pensar que sabemos• lo que necesitamos saber

lo que estamos seguros de ello- lutitas gasíferas• esquistos de gas productivos van desdericos en materia orgánica, rocas de grano fino, Tales como la Antrim o Ohio Shalea las rocas de facies variables, tales comoLewis Shale

La presión y la temperatura del espacio de algunosLa producción de lutitas gasíferasBarnettLewisOhioNew AlbanyAntrim

Sílice y Porosidadtamaño de poro conclusión- en rocas de grano fino es muy pequeña,La distribución de tamaño de poro es variableporosidad es variable (orden de magnitud de la variación)refleja la mineralogía y la tela

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Página 23Madurez y TOC EfectoMaduración térmicatransforma estructuralmentefracción orgánica, creandomás microporosidad, por lo tantoposibles sitios de adsorciónpendiente es proporcional avencimiento / Tipo kerógenoGas en la adsorción Place-

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Página 27Implicaciones de la telaWoodford Shale - gas no sangrafuera de la matriz de manera uniforme a pesar de lahomogeneidad macroscópica1 cmcapacidad de entregaSEM

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observaciones generales• porosidad disminuye con la diagénesis y tensión efectiva• cuarzo puede ser positivamente (biogénico) o negativamente (detrítico) correlacionado con TOC

Página 30El coeficiente de PoissonMódulo de Young%degreemás silíceo y lutitas silicificados son más frágilesque la arcilla, lutitas y orgánico-o carbonato ricos tienen mayor propensiónpara ser fracturado y para ser fraced(Mayor módulo de Young y el coeficiente de Poisson menor)PERO TAMBIÉN silicosa = NO K o porosidadCRÍTICA PARA DEFINIR ESTRATIGRAFÍA MECÁNICAcontrastar en tela debiogénico vsQTZ lutitas ricas detríticosEl coeficiente de PoissonMódulo de Youngcapacidad de entrega

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aprendizajes del fondo hasta la fechaexisten secuencias gruesas de esquisto con cantidades variables de gas enmuchos / la mayoría de las cuencaslutitas son extremadamente heterogéneos en sus propiedades, pero a unescala general no consideraprimeros puntos de vista que la geoquímica orgánica es "la" pantalla paraprospectiva está demostrando incorrectaevaluar el gas en su lugar y probar la productividad por la perforación yfracing es caro- clara necesidad de exploración / desarrollomodeloprincipal riesgo es acceso- depósito y estratigrafía mecánicaOns CBM SolutFondo

Página 34los desafíos• objetivos de exploración de cribado• determinar los intervalos de frac o de perforación horizontales• predecir las tasas de producción• predecir tasas de declive• EURs predicción• áreas de drenaje determinar (unidades de separación)desafíos

Página 35Incógnitas después de 7500 pozos• ¿cuál es la OGIP• ¿Cuál es el intervalo óptimo para Perf?• ¿cuál es el diseño óptimo frac ynúmero de etapas y / o horizontallongitud?• ¿Cuál es el área de drenaje / volumen de nuestrapozos?• ¿cuál es el factor de recuperación?• y lo que es la unidad óptima separación?desafíosretos fundamentales• El gas en el lugar• permeabilidad de la matriz

Página 39el emperador está desnudo!

• productores de gas de esquisto no tienen confianza en suCálculos OGIP, o no creen ellosen absolutonúmeros -algunos son ridículamente alta o baja-desorción números comúnmente superan adsorciónnúmeros-producción de datos no coincide OGIPshows sísmicos -Micro lo que no fracslo que produceno entendemos estas rocas muy complejos

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Página 43Promedio Arenisca1 mm de diámetro de poroMateria Orgánica poro .5 diámetro a 100 nm300 mcómo pequeñas son poros lutitas gasíferas- Verdadera pequeña

Monocapa?aumenta Superficieexponencialmente con disminuciónen tamaño de poro

Página 50Implicaciones de tamaño de poroDistribución- sorbido Gas• GIP- muchas empresas miden utilizandodesorción bote como para CBM• El gas desorbido se considera que es gas queestaba en el estado adsorbido en el de yacimientospero lo es?OGIP = Free Gas + adsorbidoGas + Solución Gasrecuerde:

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problema puede ser investigado en dos formas• numéricamente• experimentalmenteconsideraciones numéricas: la difusión más darcy flujo de gas fuera del núcleodifusiónFlujo de masap + scontribución relativa de la difusión y el flujo de Darcy depende de K, P y otros factorescumGeorgiastiempogas de porogas sorbidoPrueba de desorción indican más gas

Página 53A altas temperaturas absorbido el gas no es un componente importante de cualquier shale gas

Página 54Qué significa• si se asume que desorbe gas =gas adsorbido• gas libre obtenida de Sw y Porosidadtotal de gas desorbido = + ø × (1-Sw) + solucióntotal de gas se sobreestima (es decir, el doblesumergiendo el gas libre)

Página 55La cuantificación de porosidad y Sw• registros de pozos producen datos de pobres en estratagemas arcillosanecesitan mediciones de laboratorio para calibrar los registros• Las medidas de laboratorio comercial de granos y / o esqueléticodensidad con densidad de Él y Hg a granel con HG- despuéssecar la muestra• El gas absorbido ocupa el espacio• ¿qué pasa con la compresibilidad de poro!

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Página 58es la solución a utilizar un gas más grandemolécula (es decir, metano, argón oKrypton) ??• todos los gases de serbal (incluso Él)(Cuantificamos gas en el experimento mediante la corrección de Z)si sorción tiene lugar durante el experimento= Respuesta incorrecta..... Lo equivocado ... depende de la capacidad de absorciónde la roca (superficie) y el gas en uso.

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Página 60y entonces• mediciones de porosidad utilizando la densidad óseamedida por Él demasiado alto (siempre)• con la corrección de otros gases para la sorción esobligatorio• Corrección de compressiblity poro es una necesidadyel error en el cálculo de la porosidad también se traduce en unaerror descomunal en isoterma de análisis dondevolumen vacío se mide por Él

Página 61Laboratorio Permeabilidaddecaimiento -pulse sobre núcleos confinado bajo reservoriocondicionesBrace et al. (1968); Dicker, AI, y RM Smits, 1988: Jones, Carolina del Sur, 1997decaimiento -pulse en muestras trituradas(GRI, 1996;. Egmann et al, 2005)-de 'tasas de desorción'(Cui y Bustin, en prep)curvas de intrusión en -desde Hg porosimetría(Swanson, 1981)

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Página 65Variación de k / Difusión con tensión efectiva

La capacidad de gas a ser producidode lutitas disminuye marcadamentecon aumento de la tensión efectivay por lo tanto la profundidad. KVERT <<<Khorz

Página 66Laboratorio Permeabilidaddecaimiento -pulse en muestras trituradas(GRI, 1996;. Egmann et al, 2005)-Igual que cuestiones como el uso sin núcleo debe corregir absorción de los gases-analyses realizado en condiciones hidrostáticas (es decir, sin tener en cuentade los poros de compresibilidad)- La compresibilidad de poro es específico roca (tela y mineralogía)problemasventajasfácil / baratoreproduciblepero no la respuesta que usted quiere poner en su simuladorPTiempo

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