תוֹכֶן
- מהו מפלג ה- Utica?
- מרסלוס היה חוק הפתיחה
- כמה עמוק פצלי האוטיקה?
- עובי פצלי האוטיקה
- תוכן אורגני של פצלי Utica
- מדד שינוי הקונודונט של פצלי Utica
- הערכת משאבי נפט וגז של USGS
- Utica Shale במזרח אוהיו
- Utica Shale בפנסילבניה
- פיתוח עתידי של פצלי האוטיקה
איור 1: האזור הירוק במפה זו מסמן את ההיקף הגאוגרפי של פצלי האוטיקה. בהיקף זה נכללות שתי יחידות סלע שקולות לרוחב: האנטס פיילס שבמרכז פנסילבניה ויצירת פוינט נעימה של אוהיו ומערב פנסילבניה. סלעים אלה משתרעים מתחת למספר מדינות בארה"ב, חלק מאגם אריה, חלק מאגם אונטריו וחלק מאונטריו שבקנדה. אם יפותח לאורך היקף זה, משחק הגז של פצלי Utica יהיה גדול יותר מכל תחום גז טבעי הידוע כיום.
הקו הצהוב הדק במפה מתאר את ההיקף הגאוגרפי של מחזה הגז של מרקלוס. מפה זו ממחישה בבירור כי מפלג ה- Utica יש מידה גיאוגרפית גדולה בהרבה משכונת מרצ'לוס.
מפה זו נערכה על ידי שימוש בנתונים שנמסרו על ידי מינהל המידע לאנרגיה והסקר הגיאולוגי של ארצות הברית.
מהו מפלג ה- Utica?
פצלי Utica הם פצלים שחורים, עשירי אורגנים, אורגניים בעידן האורדובידי הביניים, העומדים בבסיס חלקים משמעותיים של אוהיו, פנסילבניה, מערב וירג'יניה, ניו יורק, קוויבק וחלקים אחרים של צפון אמריקה הצפונית (ראה איור 1). מתחת לפני השטח, מפלג ה- Utica ממוקם כמה אלפי מטרים מתחת לצליל מרסלוס, שהפך ידוע נרחב כמקור גז טבעי (ראה איור 2).
מפלג ה- Utica זוכה כיום לתשומת לב רבה מכיוון שהוא מניב כמויות גדולות של גז טבעי, נוזלי גז טבעי ונפט גולמי לבארות שנקדחו במזרח אוהיו ובמערב פנסילבניה. בסקרים הגיאולוגיים של ארצות הברית פירושו כי הערכות של משאבים לא קונבנציונאליים בלתי-גלויים, שניתן להתאושש מבחינה טכנית, מצביעים על כך ששפת האוטיקה מכילה כ- 38 טריליון רגל מעוקב של גז טבעי, כ- 940 מיליון חביות נפט וכ- 208 מיליון חביות נוזלי גז טבעי.
גיאולוגים ראו זה מכבר את פצלי Utica כסלע מקור נפט וגז טבעי. הגז הטבעי והשמן המופק בשכונת אוטיקה נדדו כלפי מעלה ומופקים ממאגרים ביחידות סלע שמונחות עליו. כמות גדולה עוד יותר של נפט וגז טבעי נכלאת עדיין בצלחת Utica.
פצצה האוטיקה לא פותחה בהרחבה משתי סיבות: 1) עומקה הגדול על פני חלק גדול מהיקף הגיאוגרפי שלה, ו- 2) יכולתו המוגבלת להעביר גז ונפט לבאר בגלל החדירות הנמוכה שלה. זה מתחיל להשתנות כאשר משמשים קידוח אופקי ושבר הידראולי כדי לעודד את הייצור. בשיטות אלה לא נעשה שימוש נרחב בשפלה של Utica לפני שנת 2010.
איור 1 א: מפה זו מציגה דוגמא לצפיפות הקידוח הגבוהה במיוחד של בארות אופקיות בחלקה המזרחי של אוהיו של פצצה אוטיקה. בטח יש "נקודה מתוקה" שם למטה!
קשורים: למדו על זכויות מינרליות
מרסלוס היה חוק הפתיחה
Shale Marcellus היא עוד יחידת סלע עשירה אורגנית שמשכה היסטורית עניין מסחרי מוגבל בגלל החדירות הנמוכה שלה. עם זאת, זה השתנה בשנת 2003 כאשר Range Resources החלה לקדוח בארות יצרניות במרסלוס באמצעות קידוחים אופקיים וטכנולוגיות שבירות הידראוליות. שיטות אלה פתרו את בעיית החדירות הנמוכה והניבו שברים שאפשרו נוזלים לזרום דרך יחידת הסלע ולבאר.
כעת, רק כמה שנים אחר כך, הפנה מרצ'לוס הפך לאחד משדות הגז הטבעי הגדולים בעולם, ושקע האוטיקה - הממוקם כמה אלפי מטרים מתחת למרקלוס - הפך ליעד קידוח חדש.
פוטנציאל הנפט והגז הטבעי של פצלי Utica אינו מובן לחלוטין. הוא קודח ברצינות רק במזרח אוהיו מאז 2010 (ראה איור 1 א). עם זאת, הוא כבר הופך ליצרן נוזלי נפט, גז טבעי וגז טבעי. הוא רחב יותר מבחינה גיאוגרפית מהמרסלוס (ראה איור 1), הוא עבה יותר ממרקסוס (ראה איור 6), והוא כבר הוכיח את יכולתו להניב כמויות מסחריות של גז טבעי, נוזלי גז טבעי ונפט גולמי.
אי אפשר לומר כרגע בדיוק עד כמה גדול יכול להיות משאב הלוח של Utica Shale מכיוון שהוא נקדח קלות רק במערב פנסילבניה ובשפלה של סנט לורנס בקוויבק, קנדה. במרכז פנסילבניה, שם Utica נמצא עמוק מתחת למרקלוס, הוא כמעט ולא נבדק עם קידוחים אופקיים ושברים הידראוליים. מבדיקות מוגבלות עולה כי פצלי Utica יהיו משאב דלק מאובנים עצום.
איור 2: רצף סטרטיגרפי מוכלל של יחידות סלע המקיפות את
Utica Shale ומרקלוס Shale. האוטיקה ומרקלוס כל כך נרחבים מבחינה גאוגרפית עד שאי אפשר להציג רצף סטרטיגרפי שיהיה נכון בכל התחומים. דיאגרמה זו מציגה רצף כללי של סלעים שעלולים להימצא במרכז ומערב פנסילבניה. תמונה מאת.
כמה עמוק פצלי האוטיקה?
פצלי Utica הם הרבה יותר עמוקים מהמרסלוס. במפת הגובה של פצלי Utica (מוצגת בתרשים 3 בעמודה הימנית של עמוד זה) יש קווי מתאר המראים את הגובה של בסיס פצלי האוטיקה ברגליים מתחת לפני הים. בחלקים מסוימים של פנסילבניה, פצצה אוטיקה יכולה להיות מעל שני מיילים מתחת לפני הים. עם זאת, עומק של פצצה אוטיקה יורד מערבה לאוהיו ולצפון-מערב מתחת לאגמים הגדולים ולתוך קנדה. באזורים אלה עולה פצלי האוטיקה לגובה של פחות מ 2000 מטר מתחת לפני הים. מעבר לאזורי הסלע המקוריים הפוטנציאליים, פצצה האוטיקה מתנשאת אל פני האדמה וניתן לראות אותה במערות גדות. תצלום מגודל של פצצה אוטיקה ליד העיירה דוננקונה, קוויבק, קנדה, מוצג בתור איור 4.
רוב יחידות הסלע העיקריות באגן אפלאצ'י הן עבות ביותר במזרח ודקות לכיוון מערב. יחידות הסלע המתרחשות בין פצלי מרסל לשפלה של יוטיקה עוקבות אחר מגמה זו. במרכז פנסילבניה האוטיקה יכולה להיות עד 7000 רגל מתחת לצליל מרקלוס, אך הפרש העומק הזה פוחת מערבה. במזרח אוהיו האוטיקה יכולה להיות פחות מ 3000 מטר מתחת למרקוס.
מערכות יחסים עומק אלה של פצלי Utica ושל פצצה מרקלוס מוצגות בחתכים הכלליים המוצגים להלן בתור איור 5 א ואיור 5 ב.
איור 3: הגבהה משוערת לבסיס מפלג ה- Utica (ראש אבני הגבול של טרנטון / נחל שחור). הגבהות המוצגות על המפה הן מטר מתחת לפני הים.
מפה זו נערכה על ידי שימוש בנתונים שנמסרו על ידי מינהל המידע לאנרגיה, הסקר הגיאולוגי של ארצות הברית, והסקר הגיאולוגי של פנסילבניה.
איור 5 א: חתך הרוחב למעלה מציג את המיקום התת-קרקעי של פצלי מרסלוס, פצצה אוטיקה וסלע המרתף היבשתי. קו החתך מוצג כקו A-B במפת הכניסה. שימו לב כי פצלי האוטיקה נמצאים כ- 2000 רגל מתחת למרקלוס שבמזרח אוהיו, אך כ- 6,000 רגל מתחת למרקלוס בדרום מרכז פנסילבניה. שימו לב גם כי הרוק המקור הפוטנציאלי של מרקוס לייק אינו משתרע עד לאוהיו כמו Utica.
חתך זה הוכן על ידי שימוש בנתונים שנמסרו על ידי מינהל המידע לאנרגיה, הסקר הגיאולוגי של ארצות הברית, הסקר הגיאולוגי בפנסילבניה ומחלקת האנרגיה האמריקאית.
איור 4: תצלום של פצצה אוטיקה ליד העיירה דוננקונה, קוויבק, קנדה. מיטות כהות הן פצלים, מיטות בהירות אבן גיר. חלק מהצבע הכהה בשומן האוטיקה מגיע מחומר אורגני. עט כתיבה מוצג בקנה מידה. תמונה וכיתוב על ידי מועצת האנרגיה הלאומית של קנדה; מתוך פריימר להבנת גז פצלי קנדי.
איור 5b: חתך הרוחב למעלה מציג את המיקום התת-קרקעי של פצלי מרסלוס, פצצה אוטיקה וסלע המרתף היבשתי. קו החתך מוצג כקו A-B במפת הכניסה. שימו לב כי מפלג ה- Utica נמצא כ- 1800 מטרים מתחת למרקוס שבמערב ניו יורק, אך כ- 5000 מטר מתחת למרקוס בדרום מרכז פנסילבניה. שימו לב גם כי הרוק המקור הפוטנציאלי של מרקלוס לייק אינו משתרע עד לניו יורק כמו האוטיקה.
חתך זה הוכן על ידי שימוש בנתונים שנמסרו על ידי מינהל המידע לאנרגיה, הסקר הגיאולוגי של ארצות הברית, הסקר הגיאולוגי בפנסילבניה ומחלקת האנרגיה האמריקאית.
איור 6: מפת עובי של סלעים שנמצאת בין פסגת קבוצות טרנטון / נהר בלאק לראש פסגת אוטיקה. באזורים מסוימים נכללים עובדי פצלים נעימים וצוואר אנטס.
מפה זו נערכה על ידי שימוש בנתונים שנמסרו על ידי מנהל המידע לאנרגיה ומחלקת האנרגיה האמריקאית.
עובי פצלי האוטיקה
עובי פצלי Utica משתנה. לאורך רוב היקפו הוא נע בעובי של פחות מ -100 רגל לגובה של מעל 500 רגל. האזורים העבים ביותר נמצאים בצד המזרחי של היקפו, והוא לרוב דליל לכיוון צפון-מערב. מפת עובי של פצלי Utica מוצגת בתור איור 6. למרות שעובי יחידת סלע חשוב בקביעת פוטנציאל הנפט והגז שלה, התוכן האורגני, הבשלות התרמית ותכונות אחרות חייבים כולם להיות טובים.
תוכן אורגני של פצלי Utica
פצלי Utica הם יחידת סלע עשירה אורגנית. האורגניים הם המעניקים לו צבע אפור כהה עד שחור - ופוטנציאל פחמימני. כמות החומר האורגני בפצלים משתנה בכל היקפו ומשתנה גם אנכית בתוך יחידת הסלע.
מפה של השונות האזורית בסך הכל פחמן אורגני מוצגת בתרשים 7. תוכן הפחמן האורגני הוא בדרך כלל הגבוה ביותר במרכז יחידות הסלע ויורד לכיוון שוליו.
איור 7: תכולת הפחמן האורגנית הכוללת של פצלי Utica וסלעים שווה ערך (אחוז משקל). מפה זו מראה שתכולת הפחמן האורגנית הכוללת היא הגבוהה ביותר (יותר מ -3%) במרכז המשוער של המידה הגאוגרפית. ערכי הפחמן האורגניים הכוללים הגבוהים מתואמים לרוב עם פוטנציאל גבוה לייצור נפט וגז טבעי.
מפה זו נערכה באמצעות נתונים מהסקר הגיאולוגי של ארצות הברית.
איור 10: אינדקס שינויים בקונודונט מפה של פצלי יציאה של אוטיקה וסלעים שקולים. CAI מתאם לבשלות התרמית של הסלעים. ערכי CAI בין 1 ל 2 קשורים בדרך כלל לנוכחות נפט גולמי, ואילו CAI בין 2 ל 5 קשורים בדרך כלל לנוכחות גז טבעי.
מפה זו נערכה באמצעות נתונים מהסקר הגיאולוגי של ארצות הברית.
הספרה 8: דוגמאות לשינוי צבע במאובני קונדונט. תמונה על ידי USGS.
מדד שינוי הקונודונט של פצלי Utica
הקונודונטים הם מיקרו-מאובנים של בעלי חיים דמויי צלופח שחיו בסביבות ימיות מקמבריאה דרך תקופות טריאטיות. הם מורכבים מסידן פוספט ונמצאים בגודל של כ 0.2-6 מילימטרים. (ראו תרשים 8.) הם מועילים בקביעת הגיל של יחידת סלע וקישור בין יחידות סלע ממקום אחד למשנהו.
כשהם מחוממים, הקונודונטים משנים את צבעם דרך הרצף המוצג באיור 9, בהתאם לטמפרטורת הסלעים שמסביב. שינוי צבע פרוגרסיבי זה נקשר לטמפרטורות הסלעים על ידי "מדד שינוי הקונודונט" (או "CAI"). התקדמות הצבעים אינה הפיכה ורושמת את הטמפרטורה המקסימלית שאליה התחממו הסלעים.
כאשר הסלעים מחוממים, חומרים אורגניים בסלעים משתנים על ידי עליית הטמפרטורה. ב- CAI של 1, חומרים אורגניים בסלעים מניבים נפט גולמי. ב- CAI של 2, נפט מתחיל להמיר לגז טבעי.
המשמעות של CAI Utale Shale מוצגת על המפה באיור 10. האזור שבין CAI 1 ו- CAI 2 הוא המקום בו סביר להניח כי נפט גולמי נמצא באזור הקצוות של Utica. כאשר ה- CAI גדול מ- 2, ככל הנראה הגז הטבעי הוא הפחמימן הדומיננטי.
איור 11: מיקום יחידות הערכת הנפט והגז עבור מפל ה- Utica שנקבע על ידי הסקר הגיאולוגי של ארצות הברית. האזור בירוק הוא המקום בו בארות עשויות להיתקל בנפט גולמי. האזור בוורוד הוא המקום בו הגז הטבעי עשוי להיות הפחמימן הדומיננטי.
מפה זו נערכה באמצעות נתונים מהסקר הגיאולוגי של ארצות הברית.
הערכת משאבי נפט וגז של USGS
בספטמבר 2012 פרסם הסקר הגיאולוגי של ארצות הברית "הערכת מקורות הנפט והגז הבלתי חשופים של השורדוביקה אוטיקה של מחוז מחוז אפלצ'י, 2012".
הם זיהו שתי יחידות הערכה בשכונת Utica. האזורים הגיאוגרפיים המכוסים על ידי יחידות אלה מוצגים על גבי המפה באיור 11. יחידת הערכת הגז של פצלי Utica Shale (Gas AU) מוגדרת היכן הבשלות התרמית של החומר האורגני גדולה יותר מ- CAI של 2, והיכן הפחמן האורגני הכולל. גדול מאחוז משקל אחד.
היחידה להערכת שמן פצלי Utica (שמן AU) מוגדרת כאשר הבשלות התרמית של החומר האורגני היא גבוהה יותר מ- CAI של 1 אך פחות מ- CAI של 2, וכאשר הפחמן האורגני הכולל גדול מאחוז משקל.
איור 12: Utica Shale USGS "כתמים מתוקים". מפה זו מציגה את האזורים האופטימליים הצפויים לפיתוח של פצלי Utica על פי הערכת USGS משנת 2012. באופן כללי, אזורים אלה הם המקום בו התוכן הכולל פחמן אורגני (TOC) של פצלי Utica הוא גבוה. (ראה איור 7 למפת TOC.)
מפה זו נערכה באמצעות נתונים מהסקר הגיאולוגי של ארצות הברית.
איור 7: היתרי קידוח של פצלי Utica שהונפקו באוהיו בין ספטמבר 2010 לאוקטובר 2013. התרשים הוכן באמצעות נתונים של מחלקת משאבי הטבע באוהיו.
Utica Shale במזרח אוהיו
עיקר פעילות הקידוח בשפלה של אוטיקה התרחשה במזרח אוהיו. אזור גאוגרפי זה משך עניין ממגוון סיבות הכוללות: 1) פצלי האוטיקה נמצאים רק כמה אלפים עד כמה אלפי רגל מתחת לפני השטח; וכן, 2) בארות שנקדחו בשפלה של יוטיקה הניבו כמויות משמעותיות של נוזלי גז טבעי ושמן גולמי. מאז 2010 הוציאו חברות נפט וגז טבעי מיליארדי דולרים ברכישת שטח של שטח של Utica Shale במזרח אוהיו ובקידוח בארות.
החלקים הכלליים הכלליים עבור פצצה אוטיקה ומרקלוס המוצגים לעיל כציורים 5 א ו -5 ב ממחישים מדוע Utica מפותח באזורים מסוימים באוהיו וקנדה במקום במרקוס.
כאשר חתך רוחב 5 א חוצה את גבול מדינת פנסילבניה ואוהיו, פצלה מרקלוס נמצא מעל אוטיקה והוא קדוח עדיפות מכיוון שהוא מטרה רדודה יותר. עם זאת, החלק היצרני של פצלת מרקלוס אינו משתרע למרכז אוהיו - אך אכן פצצה אוטיקה. באזורים אלה פצלי Utica הם פחות ממיליון מטר מתחת לפני השטח.
פצלי Utica מתברר כעשירים בנוזלי נפט וגז טבעי. על בסיס שווה אנרגיה, בארות אלו שוות משמעותית יותר מבארות המייצרות גז טבעי בלבד. מחלקת משאבי הטבע באוהיו מעריכה פוטנציאל בר השבה של Utica Shale בין 1.3 ל 5.5 מיליארד חביות נפט ובין 3.8 ל 15.7 טריליון רגל מעוקב של גז טבעי. חברות המעוניינות לקדוח את פצלי Utica הציפו את ODNR בבקשות היתר (ראה תרשים).
הודעות לעיתונות של צ'סאפק אנרגיה דיווחו על מספר בארות עם שיעורי שיא של למעלה מחמישה מיליון רגל מעוקב של גז טבעי ביום יחד עם מאות עד אלפי חביות נוזלי גז טבעי. אופטימיות המבוססת על תוצאות קידוח אלה הובילה את צ'סאפק לטעון כי נכסי Utica Shale שלהם הוסיפו לחברה יותר מ -15 מיליארד דולר.
זוהי הערכת שווי של לפחות 12,000 דולר לדונם!
לאחר שהושג תוצאות מוצלחות מפעילות הקידוח האחרונה במזרח אוהיו, צ'סאפק מכריז על גילוי מחזה חדש ועשיר בנוזלים חדש בקצפת יוטיקה. בהתבסס על מחקריו הגיאו-מדעיים, הפטרופיזיים וההנדסיים הקיימים בשנתיים האחרונות והתוצאות של שש בארות אופקיות ותשע בארות אנכיות שקדחה, צ'סאפק מעריכה כי 1.25 מיליון דונם המובילים בתעשייה במחזה של "פצלי Utica" עשויים להיות שווים 15 $ - 20 מיליארד דולר בערך מוגבר לחברה.Utica Shale בפנסילבניה
מרבית פעילות קידוחי הפצלים בפנסילבניה מיקדה את פצלת מרקלוס, שנמצאת מעל לפצלי אוטיקה. באזורים מסוימים בפנסילבניה פצצה מרקלוס נמצאת מייד מעל אבן גיר Onondaga. פצצה Utica נמצאת מתחת לאונונדגה. מדוע זה משמעותי? להלן ציטוט מאתר המחלקה להגנת הסביבה בפנסילבניה שמסביר:
"ניתן להפיק או ללכוד את הנפט או הגז שלך מבאר מחוץ לגבולות דרכי הרכוש שלך. למעשה, ההגנה היחידה שלך היא אם רכוש הנפט או הגז שלך כפוף לחוק שימור הנפט והגז, 58 פ"ס § 401.1 וכו '. אם אז, הגז בנכס שלך יכול להיכלל בצו יחידה או איגום שהונפק על ידי חבר העמים לבקשת מפיק במערכת סמוכה. אותו מפעיל באר יצטרך לשלם לך תמלוג ייצור המבוסס על חלקו היחסי של ייצור מהבאר, תלוי בכמה מהנתיב שלך נחשב כתורם לבריכת הבארות. החוק הזה חל על בארות נפט או גז שחודרות לאופק האונונדגה ועומק יותר מ -3,800 רגל. "ראיון וידאו: פוטנציאל של תצורות פצלי גז אחרים בצפון מזרח ארצות הברית. הגיאולוג של אוניברסיטת פנסילבניה, ד"ר טרי אנגלדר, מתאר תוצאות קידוח היסטוריות ועתידות עבור פצלי Utica.
פיתוח עתידי של פצלי האוטיקה
שני אתגרים חשובים לפיתוח של פצצה האוטיקה בפנסילבניה הם העומק המשמעותי שלה וחוסר מידע. באזורים שבהם נמצא פצלי מרסלוס, פצלי האוטיקה ככל הנראה יהוו משאב של העתיד הרחוק. פצלת מרקלוס פחות יקרה לפיתוח, וחברות יתמקדו בהן לפני שתציב את כוונתה למטרה עמוקה יותר עם תמורה לא וודאית.
עם זאת, באזורים שבהם פותח פצצה מרסלוס, לאוטיקה יהיה יתרון תשתית. רפידות קידוח, כבישים, צינורות, מערכות איסוף, עבודות מדידות, נתוני הכנה וקשרי בעלי קרקעות עשויים להועיל לפיתוח של מפלגת Utica.
פצלי Utica עומדים בבסיס חלקים מאגם אריה ואגם אונטריו. אזורים אלה מכילים ככל הנראה גז טבעי. יתכן שקידוחים ימיים יתקיימו באגמים בעתיד הרחוק מאוד.
ראיון וידאו: פוטנציאל של תצורות פצלי גז אחרים בצפון מזרח ארצות הברית. הגיאולוג של אוניברסיטת פנסילבניה, ד"ר טרי אנגלדר, מתאר תוצאות קידוח היסטוריות ועתידות עבור פצלי Utica.
שבר הידראולי: סרטון מאת קווסטר אנרגיה שמסביר כיצד ישמשו שברים הידראוליים וקידוחים אופקיים לפיתוח של פצלי Utica בקוויבק, קנדה.
שבר הידראולי: סרטון מאת קווסטר אנרגיה שמסביר כיצד ישמשו שברים הידראוליים וקידוחים אופקיים לפיתוח של פצלי Utica בקוויבק, קנדה.