Isi
- Apa itu Shale Utica?
- Marcellus adalah UU Pembukaan
- Seberapa Dalamkah Utica Shale?
- Ketebalan Shale Utica
- Konten Organik dari Utica Shale
- Indeks Perubahan Conodont dari Utica Shale
- Penilaian Sumber Daya Minyak dan Gas USGS
- Shale Utica di Ohio Timur
- Shale Utica di Pennsylvania
- Pengembangan Masa Depan dari Utica Shale
Gambar 1: Area hijau pada peta ini menandai luas geografis dari Utica Shale. Termasuk dalam tingkatan ini adalah dua unit batuan yang setara secara lateral: Shale Antes di Pennsylvania tengah dan Formasi Point Pleasant di Ohio dan Pennsylvania barat. Batuan ini membentang di bawah beberapa negara bagian A.S., bagian dari Danau Erie, bagian dari Danau Ontario dan bagian dari Ontario, Kanada. Jika dikembangkan sejauh ini, permainan gas Utica Shale akan lebih besar dari setiap ladang gas alam yang dikenal saat ini.
Garis kuning tipis pada peta menguraikan luas geografis Play Gas Marcellus Shale. Peta ini jelas menunjukkan bahwa Utica Shale memiliki tingkat geografis yang jauh lebih besar daripada Shale Marcellus.
Peta ini dikompilasi dengan menggunakan data yang disediakan oleh Administrasi Informasi Energi dan Survei Geologi Amerika Serikat.
Apa itu Shale Utica?
The Utica Shale adalah serpihan hitam, berkapur, kaya organik dari zaman Ordovisium Tengah yang mendasari sebagian besar dari Ohio, Pennsylvania, Virginia Barat, New York, Quebec dan bagian lain dari Amerika Utara bagian timur (lihat Gambar 1). Di bawah permukaan, Utica Shale terletak beberapa ribu kaki di bawah Marcellus Shale, yang telah dikenal luas sebagai sumber gas alam (lihat Gambar 2).
The Shale Utica saat ini menerima banyak perhatian karena menghasilkan sejumlah besar gas alam, cairan gas alam dan minyak mentah untuk sumur yang dibor di Ohio timur dan Pennsylvania barat. Survei Geologi Amerika Serikat berarti estimasi sumber daya tidak konvensional yang belum ditemukan dan dapat dipulihkan menunjukkan bahwa Utica Shale mengandung sekitar 38 triliun kaki kubik gas alam, sekitar 940 juta barel minyak, dan 208 juta barel cairan gas alam.
Ahli geologi telah lama menganggap Utica Shale sebagai batuan sumber minyak dan gas alam. Gas alam dan minyak yang dihasilkan di Utica Shale telah bermigrasi ke atas dan dihasilkan dari reservoir di unit batuan di atasnya. Sejumlah besar minyak dan gas alam masih terperangkap di Utica Shale.
Utica Shale belum dikembangkan secara luas karena dua alasan: 1) kedalamannya sangat besar dalam banyak hal geografis, dan, 2) kemampuannya yang terbatas untuk menghasilkan gas dan minyak ke sumur karena permeabilitasnya yang rendah. Ini mulai berubah karena pengeboran horizontal dan rekahan hidrolik digunakan untuk merangsang produksi. Metode-metode ini tidak banyak digunakan di Utica Shale sebelum 2010.
Gambar 1a: Peta ini menunjukkan contoh kepadatan pengeboran sumur horizontal yang sangat tinggi di bagian timur Ohio dari Utica Shale. Pasti ada "sweet spot" di sana!
Terkait: Pelajari Tentang Hak Mineral
Marcellus adalah UU Pembukaan
Marcellus Shale adalah unit batuan kaya organik lain yang secara historis menarik minat komersial terbatas karena permeabilitasnya yang rendah. Namun, itu berubah pada tahun 2003 ketika Range Resources mulai mengebor sumur produktif ke Marcellus menggunakan teknologi pengeboran horizontal dan rekahan hidrolik. Metode-metode ini memecahkan masalah permeabilitas rendah dan menghasilkan fraktur yang memungkinkan cairan mengalir melalui unit batuan dan masuk ke sumur.
Sekarang, hanya beberapa tahun kemudian, Marcellus Shale telah menjadi salah satu ladang gas alam terbesar di dunia, dan Shale Utica - yang terletak beberapa ribu kaki di bawah Marcellus - telah menjadi target pengeboran baru.
Potensi minyak dan gas alam dari Utica Shale tidak sepenuhnya dipahami. Itu hanya dibor serius di Ohio timur sejak 2010 (lihat Gambar 1a). Namun, itu sudah menjadi produsen minyak, gas alam dan cairan gas alam yang signifikan. Ini lebih luas secara geografis daripada Marcellus (lihat Gambar 1), lebih tebal daripada Marcellus (lihat Gambar 6), dan telah membuktikan kemampuannya untuk menghasilkan gas komersial, gas alam cair, dan minyak mentah dalam jumlah komersial.
Tidak mungkin untuk mengatakan pada saat ini seberapa besar sumber daya Utica Shale karena hanya sedikit dibor di Pennsylvania barat dan di St Lawrence Lowlands of Quebec, Kanada. Di Pennsylvania tengah, tempat Utica berada jauh di bawah Marcellus, ia hampir tidak teruji dengan pengeboran horizontal dan rekahan hidrolik. Pengujian terbatas menunjukkan bahwa Utica Shale akan menjadi sumber bahan bakar fosil yang sangat besar.
Gambar 2: Urutan stratigrafi umum dari satuan batuan yang mengelilingi
Utica Shale dan Marcellus Shale. Utica dan Marcellus begitu luas secara geografis sehingga tidak mungkin untuk menyajikan urutan stratigrafi yang akan benar di semua bidang. Diagram ini menyajikan urutan umum batuan yang mungkin ada di Pennsylvania tengah dan barat. Gambar oleh.
Seberapa Dalamkah Utica Shale?
The Shale Utica jauh lebih dalam dari Marcellus. Peta ketinggian Utica Shale (ditunjukkan pada Gambar 3 di kolom kanan halaman ini) memiliki garis kontur yang menunjukkan ketinggian pangkal Utica Shale di kaki di bawah permukaan laut. Di beberapa bagian Pennsylvania, Utica Shale dapat lebih dari dua mil di bawah permukaan laut. Namun, kedalaman Utica Shale menurun ke barat ke Ohio dan ke barat laut di bawah Great Lakes dan ke Kanada. Di daerah ini, Utica Shale naik hingga kurang dari 2000 kaki di bawah permukaan laut. Di luar area batuan sumber potensial, Utica Shale naik ke permukaan Bumi dan dapat dilihat di singkapan. Foto singkapan Utica Shale dekat kota Donnacona, Quebec, Kanada ditunjukkan pada Gambar 4.
Sebagian besar satuan batuan utama di Cekungan Appalachian paling tebal di timur dan tipis ke arah barat. Unit batu yang terjadi antara Marcellus Shale dan Utica Shale mengikuti tren ini. Di pusat kota Pennsylvania, Utica bisa mencapai 7000 kaki di bawah Marcellus Shale, tetapi perbedaan kedalamannya berkurang ke barat. Di bagian timur Ohio, Utica bisa kurang dari 3000 kaki di bawah Marcellus.
Hubungan mendalam Utale Shale dan Marcellus Shale ini ditunjukkan pada penampang melintang yang diperlihatkan di bawah ini seperti Gambar 5a dan Gambar 5b.
Gambar 3: Perkiraan ketinggian untuk dasar Utica Shale (atas Trenton / Black River Limestones). Ketinggian yang ditunjukkan pada peta adalah kaki di bawah permukaan laut.
Peta ini dikompilasi dengan menggunakan data yang disediakan oleh Administrasi Informasi Energi, Survei Geologi Amerika Serikat, dan Survei Geologi Pennsylvania.
Gambar 5a: Penampang di atas menunjukkan posisi bawah permukaan dari Marcellus Shale, Utica Shale dan batuan dasar benua. Garis penampang ditampilkan sebagai garis A-B pada peta inset. Perhatikan bahwa Utica Shale berada sekitar 2000 kaki di bawah Marcellus di bawah Ohio timur, tetapi sekitar 6000 kaki di bawah Marcellus di Pennsylvania selatan-tengah. Juga perhatikan bahwa batuan sumber potensial Marcellus Shale tidak meluas hingga ke Ohio seperti Utica.
Potongan melintang ini dikompilasi dengan menggunakan data yang disediakan oleh Administrasi Informasi Energi, Survei Geologi Amerika Serikat, Survei Geologi Pennsylvania, dan Departemen Energi AS.
Gambar 4: Foto Utica Shale dekat kota Donnacona, Quebec, Kanada. Tempat tidur gelap serpih, tempat tidur ringan adalah batu kapur. Bagian dari warna gelap di Utica Shale berasal dari bahan organik. Pena menulis ditampilkan untuk skala. Gambar dan keterangan oleh Dewan Energi Nasional Kanada; dari A Primer for Understanding Gas Shale Kanada.
Gambar 5b: Penampang di atas menunjukkan posisi bawah permukaan dari Marcellus Shale, Utica Shale dan batuan dasar benua. Garis penampang ditampilkan sebagai garis A-B pada peta inset. Perhatikan bahwa Utica Shale berjarak sekitar 1800 kaki di bawah Marcellus di bawah New York barat, tetapi sekitar 5.000 kaki di bawah Marcellus di Pennsylvania selatan-tengah. Juga perhatikan bahwa batuan sumber potensial Marcellus Shale tidak meluas hingga New York ke Utica.
Potongan melintang ini dikompilasi dengan menggunakan data yang disediakan oleh Administrasi Informasi Energi, Survei Geologi Amerika Serikat, Survei Geologi Pennsylvania, dan Departemen Energi AS.
Gambar 6: Ketebalan peta batuan hadir antara bagian atas Kelompok Sungai Trenton / Sungai Hitam dan bagian atas Utica Shale. Di beberapa daerah, Shale Point Pleasant dan Shale Antes termasuk dalam ketebalan ini.
Peta ini dikompilasi dengan menggunakan data yang disediakan oleh Administrasi Informasi Energi dan Departemen Energi AS.
Ketebalan Shale Utica
Ketebalan dari Utica Shale adalah variabel. Sepanjang sebagian besar jangkauannya, ketebalannya berkisar dari kurang dari 100 kaki hingga lebih dari 500 kaki. Daerah paling tebal berada di sisi timur luasnya, dan umumnya menipis ke barat laut. Peta ketebalan dari Shale Utica ditunjukkan pada Gambar 6. Meskipun ketebalan unit batuan penting dalam menentukan potensi minyak dan gasnya, kandungan organik, kematangan termal, dan karakteristik lainnya semuanya harus disukai.
Konten Organik dari Utica Shale
The Utica Shale adalah unit batuan kaya organik. Organik adalah yang memberinya warna abu-abu gelap hingga hitam - dan potensi hidrokarbon. Jumlah bahan organik dalam serpih bervariasi sepanjang luasnya dan juga bervariasi secara vertikal dalam satuan batuan.
Peta variasi regional dalam total karbon organik ditunjukkan pada Gambar 7. Kandungan karbon organik umumnya tertinggi di pusat tingkat satuan batuan dan menurun menuju marginnya.
Gambar 7: Total kandungan Karbon Organik dari Utica Shale dan batuan sejenis (persen berat). Peta ini menunjukkan bahwa total kandungan karbon organik tertinggi (lebih besar dari 3%) di pusat perkiraan tingkat geografis. Nilai karbon organik total yang tinggi sering kali berkorelasi dengan potensi minyak dan gas bumi yang tinggi.
Peta ini dikompilasi dengan menggunakan data dari United States Geological Survey.
Gambar 10: Conodont Alteration Index Map dari Utica Shale dan batuan sejenis. CAI berkorelasi dengan kematangan termal batuan. Nilai CAI antara 1 dan 2 biasanya dikaitkan dengan keberadaan minyak mentah, sedangkan CAI antara 2 dan 5 biasanya dikaitkan dengan keberadaan gas alam.
Peta ini dikompilasi dengan menggunakan data dari United States Geological Survey.
Angka 8: Contoh perubahan warna pada fosil conodont. Gambar oleh USGS.
Indeks Perubahan Conodont dari Utica Shale
Conodonts adalah mikrofosil hewan mirip belut yang hidup di lingkungan laut mulai dari Kambria hingga Zaman Trias. Mereka terdiri dari kalsium fosfat dan ukurannya berkisar antara 0,2 hingga 6 milimeter. (Lihat Gambar 8.) Mereka berguna dalam menentukan usia satuan batuan dan menghubungkan satuan batuan dari satu lokasi ke lokasi lain.
Ketika dipanaskan, conodont berubah warna melalui urutan yang ditunjukkan pada Gambar 9, sesuai dengan suhu batuan sekitarnya. Perubahan warna progresif ini telah dikaitkan dengan suhu batuan oleh "conodont alteration index" (atau "CAI"). Perkembangan warna tidak dapat dibalikkan dan mencatat suhu maksimum dimana batu telah dipanaskan.
Saat bebatuan dipanaskan, bahan organik dalam bebatuan dimodifikasi oleh kenaikan suhu. Pada CAI 1, bahan organik di batu menghasilkan minyak mentah. Pada CAI 2, minyak mulai mengkonversi menjadi gas alam.
Signifikansi Utica Shale CAI ditunjukkan pada peta pada Gambar 10. Area antara CAI 1 dan CAI 2 adalah tempat minyak mentah kemungkinan ditemukan di Utica Shale. Jika CAI lebih besar dari 2, gas alam cenderung menjadi hidrokarbon yang dominan.
Gambar 11: Lokasi unit penilaian minyak dan gas untuk Utica Shale ditentukan oleh United States Geological Survey. Area berwarna hijau adalah di mana sumur-sumur cenderung menghadapi minyak mentah. Area berwarna pink adalah tempat gas alam cenderung menjadi hidrokarbon dominan.
Peta ini dikompilasi dengan menggunakan data dari United States Geological Survey.
Penilaian Sumber Daya Minyak dan Gas USGS
Pada bulan September 2012, Survei Geologi Amerika Serikat menerbitkan sebuah "Penilaian Sumberdaya Minyak dan Gas yang Tidak Ditemukan dari Utovic Shale Ordovician dari Provinsi Appalachian Basin, 2012".
Mereka mengidentifikasi dua unit penilaian di Utica Shale. Area geografis yang dicakup oleh unit-unit ini ditunjukkan pada peta pada Gambar 11. Unit Penilaian Gas Shale Utica (AU Gas) didefinisikan di mana kematangan termal bahan organik lebih besar daripada CAI 2, dan di mana total karbon organik lebih besar dari 1 persen berat.
Utica Shale Oil Assessment Unit (Minyak AU) didefinisikan di mana kematangan termal bahan organik lebih besar dari CAI 1 tetapi kurang dari CAI 2, dan di mana total karbon organik lebih besar dari 1 persen berat.
Gambar 12: Utica Shale USGS "sweet spot." Peta ini menunjukkan area optimal yang diharapkan untuk mengembangkan Utica Shale menurut penilaian USGS 2012. Secara umum, area ini adalah tempat kandungan Total Organic Carbon (TOC) dari Utica Shale tinggi. (Lihat Gambar 7 untuk peta TOC.)
Peta ini dikompilasi dengan menggunakan data dari United States Geological Survey.
Gambar 7: Izin pengeboran Utica Shale dikeluarkan di Ohio antara September 2010 dan Oktober 2013. Bagan disiapkan dengan menggunakan data dari Departemen Sumber Daya Alam Ohio.
Shale Utica di Ohio Timur
Sebagian besar aktivitas pengeboran di Utica Shale telah terjadi di Ohio bagian timur. Area geografis ini menarik minat karena berbagai alasan yang meliputi: 1) Utica Shale hanya beberapa ribu hingga beberapa ribu kaki di bawah permukaan; dan, 2) sumur yang dibor ke Utica Shale menghasilkan sejumlah besar cairan gas alam dan minyak mentah. Sejak 2010 perusahaan minyak dan gas alam telah menghabiskan miliaran dolar untuk mengakuisisi areal Utica Shale di Ohio timur dan mengebor sumur.
Potongan melintang umum untuk Utica dan Marcellus Shale yang ditunjukkan di atas sebagai Gambar 5a dan 5b menggambarkan mengapa Utica sedang dikembangkan di beberapa bagian Ohio dan Kanada, bukan di Marcellus.
Di mana penampang 5a melintasi batas negara bagian Pennsylvania-Ohio, Marcellus Shale berada di atas Utica dan lebih disukai dibor karena merupakan target yang lebih dangkal. Namun, bagian produktif dari Shale Marcellus tidak meluas ke pusat Ohio - tetapi Shale Utica tidak. Di daerah itu, Utica Shale kurang dari satu mil di bawah permukaan.
The Utica Shale terbukti kaya akan cairan minyak dan gas alam. Pada dasar yang setara dengan energi, sumur-sumur ini bernilai jauh lebih penting daripada sumur yang menghasilkan gas alam saja. Departemen Sumber Daya Alam Ohio memperkirakan potensi Utica Shale yang dapat dipulihkan antara 1,3 dan 5,5 miliar barel minyak dan antara 3,8 dan 15,7 triliun kaki kubik gas alam. Perusahaan yang tertarik mengebor Utica Shale telah membanjiri ODNR dengan aplikasi izin (lihat grafik).
Siaran pers dari Chesapeake Energy melaporkan beberapa sumur dengan tingkat puncak lebih dari lima juta kaki kubik gas alam per hari bersama dengan ratusan hingga ribuan barel cairan gas alam. Optimisme berdasarkan hasil pengeboran ini mendorong Chesapeake untuk mengklaim bahwa aset Utica Shale mereka menambah nilai lebih dari $ 15 miliar kepada perusahaan.
Ini adalah penilaian minimal $ 12.000 per are!
Setelah mencapai hasil yang sukses dari kegiatan pengeboran baru-baru ini di bagian timur Ohio, Chesapeake mengumumkan penemuan permainan baru yang kaya cairan di Utica Shale. Berdasarkan pada penelitian geoscientific, petrofisika dan teknik selama dua tahun terakhir dan hasil dari enam sumur horizontal dan sembilan yang telah dibor, Chesapeake percaya bahwa 1,25 juta acre prasarana prasarana bersih dalam industri di Utica Shale play dapat bernilai $ 15 - $ 20 miliar peningkatan nilai bagi perusahaan.Shale Utica di Pennsylvania
Sebagian besar aktivitas pengeboran serpih di Pennsylvania menargetkan Marcellus Shale, yang berada di atas Utica Shale. Di beberapa bagian Pennsylvania, Shale Marcellus tepat di atas Batugamping Onondaga. The Utica Shale terletak di bawah Onondaga. Mengapa itu penting? Berikut ini kutipan dari situs web Departemen Perlindungan Lingkungan Pennsylvania yang menjelaskan:
"Minyak atau gas Anda dapat diproduksi atau ditangkap dari sumur di luar batas-batas saluran properti Anda. Faktanya, satu-satunya perlindungan Anda adalah jika properti minyak atau gas Anda tunduk pada Undang-Undang Konservasi Minyak dan Gas, 58 PS § 401.1 et seq. Jika jadi, gas di properti Anda dapat dimasukkan dalam unitisasi atau pooling order yang dikeluarkan oleh Commonwealth atas perintah seorang produsen di saluran tetangga. Operator sumur itu kemudian harus membayar kepada Anda royalti produksi berdasarkan bagian proporsional Anda dari produksi dari sumur, tergantung pada seberapa banyak dari traktat Anda yang dianggap berkontribusi terhadap kumpulan sumur. Undang-undang ini berlaku untuk sumur minyak atau gas yang menembus cakrawala Onondaga dan lebih dari 3.800 kaki. "Wawancara Video: Potensi Formasi Shale Gas Lain di Timur Laut Amerika Serikat. Ahli geologi Universitas Negeri Pennsylvania Dr. Terry Engelder menggambarkan hasil pengeboran historis dan baru-baru ini untuk Utica Shale.
Pengembangan Masa Depan dari Utica Shale
Dua tantangan penting untuk mengembangkan Utica Shale di Pennsylvania adalah kedalamannya yang signifikan dan kurangnya informasi. Di daerah di mana Shale Marcellus hadir, Shale Utica mungkin akan menjadi sumber daya masa depan yang jauh. Marcellus Shale lebih murah untuk dikembangkan, dan perusahaan akan fokus pada hal itu sebelum menetapkan target mereka pada target yang lebih dalam dengan imbalan yang tidak pasti.
Namun, di daerah di mana Marcellus Shale telah dikembangkan, Utica akan memiliki keunggulan infrastruktur. Bantalan pengeboran, jalan raya, jaringan pipa, sistem pengumpulan, pekerjaan survei, data persiapan izin dan hubungan pemilik tanah mungkin masih berguna untuk mengembangkan Utica Shale.
The Utica Shale mendasari sebagian Danau Erie dan Danau Ontario. Daerah-daerah ini kemungkinan mengandung gas alam. Ada kemungkinan bahwa pengeboran lepas pantai akan terjadi di danau-danau di masa depan yang sangat jauh.
Wawancara Video: Potensi Formasi Shale Gas Lain di Timur Laut Amerika Serikat. Ahli geologi Universitas Negeri Pennsylvania Dr. Terry Engelder menggambarkan hasil pengeboran historis dan baru-baru ini untuk Utica Shale.
Rekah hidrolik: Video oleh Questerre Energy yang menjelaskan bagaimana rekahan hidrolik dan pengeboran horizontal akan digunakan untuk mengembangkan Utica Shale di Quebec, Kanada.
Rekah hidrolik: Video oleh Questerre Energy yang menjelaskan bagaimana rekahan hidrolik dan pengeboran horizontal akan digunakan untuk mengembangkan Utica Shale di Quebec, Kanada.