Формация Баккен

редактировать
Формация Баккен. Стратиграфический диапазон : Поздний девон - Ранний Миссисипский период. ~ 380–340 Ma Предварительно O S D C P T J K Pg N
Вырезать образцы керна Баккен.jpg Вырезанные образцы керна Баккен
ТипГеологическая формация
Блокгруппы трех вилок
Подземные слоиМэдисонский известняк
OverliesWabamun, Big Valley Формации Torquay
Площадь200 000 квадратных миль (520 000 км)
Толщинадо 40 метров (130 футов)
Литология
ПервичныеСланцы, доломиты
ПрочиеПесчаники, алевролиты
Местоположение
Координаты 48 ° 23'34 ″ N 102 ° 56'24 ″ W / 48,3929 ° N 102,9399 ° W / 48,3929; -102,9399 Координаты : 48 ° 23′34 ″ N 102 ° 56′24 ″ W / 48,3929 ° N 102,9399 ° W / 48,3929; -102.9399
РегионЦентральная Северная Америка
СтранаКанада. США
ЭкстентУиллистонский бассейн
Тип раздела
Названо дляГенри Баккен
ИмяJW Nordquist
Год определения1953
Поля резервуара Баккен в бассейне Уиллистон.jpg . Карта резервуаров формации Баккен в американской части бассейна Уиллистон (Саскачеван - северная граница). До 2007 года большая часть нефти поступала с месторождения Elm Coulee Oil Field
Схематический разрез с севера на юг, показывающий Баккен и прилегающие пласты (USGS, 2013) Карта скважин Баккена в США по состоянию на 2008 год, в основном ограничивается юго-западным выклиниванием и антиклиналью Нессон (USGS, 2013) Скважины Баккен и Три Форкс в США по состоянию на 2013 год

Формация Баккен () представляет собой горную толщу от позднего девона до раннего миссисипского возраста, занимающую около 200000 квадратных миль (520 000 км) недр Уиллистонского бассейна, лежащие в основе частей Монтана, Северная Дакота, Саскачеван и Манитоба. Первоначально формация была описана геологом Дж. У. Нордквист в 1953 году. Эта формация полностью находится под землей и не имеет выхода на поверхность. Он назван в честь Генри Баккена, фермера из Тиога, Северная Дакота, который владел землей, на которой эта формация была первоначально обнаружена во время бурения нефтяных скважин.

Кроме того, формация Баккен является широко распространенной плодовитостью. нефтематеринская порода для нефти, когда термически зрелые, значительные добываемые запасы нефти существуют в самой породной единице. Впервые нефть была обнаружена в районе Баккен в 1951 году, но предыдущие попытки ее добычи столкнулись с техническими трудностями.

В апреле 2008 года в отчете USGS объем извлекаемой нефти с использованием технологий, доступных на конец 2007 года в формации Баккен, составил от 3,0 до 4,3 миллиарда баррелей (680 000 000 м), в среднем 3,65 миллиарда. Одновременно штат Северная Дакота опубликовал отчет с нижней оценкой в ​​2,1 миллиарда баррелей (330 000 000 м) технически извлекаемой нефти из месторождения Баккен. По различным другим оценкам, общие запасы, извлекаемые и неизвлекаемые с использованием современных технологий, составляют до 24 миллиардов баррелей. По последним оценкам, эта цифра составляет 18 миллиардов баррелей. В апреле 2013 г. США Геологическая служба опубликовала новую цифру ожидаемого конечного извлечения в 7,4 миллиарда баррелей нефти.

Применение технологий гидроразрыва пласта и горизонтального бурения привело к бум добычи нефти в Баккене с 2000 года. К концу 2010 года дебиты нефти достигли 458 000 баррелей (72 800 м) в день, что превышает пропускную способность трубопровода по транспортировке нефти из Баккена. Существуют некоторые разногласия по поводу безопасности перевозки этой сырой нефти по железной дороге из-за ее нестабильности.

Это было проиллюстрировано на примере железнодорожной катастрофы Lac-Mégantic в 2013 году, в которой установка поезд с 77 цистернами, заполненными высоколетучей нефтью Баккен, через Квебек из Северной Дакоты на нефтеперерабатывающий завод Ирвинг в Нью-Брансуике сошел с рельсов и взорвался центр города Лак-Мегантик. Было разрушено 30 зданий (половина центра города) и погибли 47 человек. Радиус взрыва оценивался в один километр (0,62 мили).

По состоянию на январь 2015 года оценки безубыточности цены на нефть для бурения скважин Баккен различались. Министерство природных ресурсов Северной Дакоты оценило общую безубыточность чуть ниже 40 долларов США за баррель. Аналитик Wood McKenzie сказал, что общая цена безубыточности составляла 62 доллара США за баррель, но в высокопроизводительных районах, таких как месторождение Саниш и месторождение Паршалл, цена безубыточности составляла 38 долларов США за баррель. 40 долларов за баррель.

Содержание
  • 1 Геология
  • 2 Нефть и газ
    • 2.1 Бурение и заканчивание
    • 2.2 История оценки нефтяных ресурсов Баккена
      • 2.2.1 Геологические запасы
      • 2.2.2 Извлекаемая нефть
      • 2.2.3 Доказанные запасы
  • 3 История Баккенской нефти
    • 3.1 Юго-западное выклинивание
    • 3.2 Восточная ловушка
    • 3.3 Разведка и добыча
    • 3.4 Безопасность работников в сравнении с производительностью
    • 3.5 Нефтегазовая инфраструктура
    • 3.6 Воздействие стрелы
  • 4 См. Также
  • 5 Ссылки
  • 6 Внешние ссылки
Геология

Горная порода состоит из трех пачки : нижний сланец, средний доломит и верхний сланец. Сланцы откладывались в относительно глубоких бескислородных морских условиях, а доломит откладывался в виде прибрежной карбонатной банки во время более мелкой, хорошо насыщенной кислородом воды. Средняя доломитовая пачка является основным нефтяным резервуаром, примерно в двух милях (3 км) от поверхности. И верхняя, и нижняя пачки сланцев представляют собой богатые органическими веществами морские сланцы.

Нефть и газ

В последние годы формация Баккен стала одним из важнейших источников новой добычи нефти в Соединенных Штатах. Большая часть бурения и добычи Баккен производилась в Северной Дакоте, хотя формация также распространяется на Монтану и канадские провинции Саскачеван и Манитоба. По состоянию на 2013 год Баккен был источником более десяти процентов всей добычи нефти в США. К апрелю 2014 года добыча Баккена в Северной Дакоте и Монтане превысила 1 миллион баррелей в день (160 000 м3 / сут). В результате увеличения добычи на месторождении Баккен и долгосрочного снижения добычи на Аляске и Калифорнии Северная Дакота по состоянию на 2014 год была вторым по величине нефтедобывающим штатом в США., уступая только Техасу по объему добытой нефти.

Добыча Баккена также увеличилась в Канаде, хотя и в меньшей степени, чем в США, с момента открытия 2004 г. нефтяного месторождения Viewfield в Саскачеване. Используются одинаковые методы горизонтального бурения и многостадийного массивного гидроразрыва пласта. В декабре 2012 года на 2357 скважинах Баккен в Саскачеване был добыт рекордный уровень - 71 000 баррелей в день (11 000 м3 / сут). Формация Баккен также ведет добычу в Манитобе, но добыча небольшая, в среднем менее 2000 баррелей в день (300 м / сут) в 2012 году.

Бурение и заканчивание

Переход вилок Нижнего Баккена-3

Большинство скважин Баккена пробурены и закончены в средней пачке. В настоящее время ведется бурение и заканчивание многих скважин в базальной пачке Саниш / Пронгхорн и в нижележащей формации Три Форкс, которую Департамент минеральных ресурсов Северной Дакоты рассматривает как часть месторождения Баккен для статистических целей добычи нефти.

Пористость в резервуаре Баккен в среднем составляет около 5%, а проницаемость очень низкая, в среднем 0,04 миллидарси - намного ниже, чем в типичных нефтяных коллекторах, в сегодняшних условиях легкая масляная игра. Однако наличие естественных трещин от вертикальных до субвертикальных делает Баккен отличным кандидатом для методов горизонтального бурения, при которых скважина бурится горизонтально по плоскостям напластования, а не вертикально через них. Таким образом, ствол скважины может контактировать с несколькими тысячами футов нефтеносной породы-коллектора в блоке с максимальной толщиной всего около 140 футов (40 м).

Добыча также увеличивается за счет искусственного разрыва породы, чтобы позволяют нефти просачиваться в нефтяную скважину.

Сероводород (H2S, также известный как высокосернистый газ ) обнаруживается в различной степени в сырой нефти. Газ легковоспламеняющийся, едкий, ядовитый и взрывоопасный; таким образом, нефть с более высокими уровнями H 2 S создает проблемы, такие как «риски для здоровья и окружающей среды, коррозия ствола скважины, дополнительные расходы в отношении погрузочно-разгрузочных работ и трубопроводного оборудования, а также дополнительные требования к очистке». Масло баккен исторически характеризовалось как «сладкое», что означает, что в нем мало или совсем нет H 2 S. Однако повышенная концентрация H 2 S с течением времени наблюдалась в некоторых скважинах Баккен, что, как полагают, связано с определенными методами заканчивания, такими как гидравлический разрыв пласта в соседние пласты, которые могут содержать высокие уровни H <35.>2 С. Некоторые другие пласты в бассейне Уиллистон всегда давали «кислую» (с высоким содержанием H 2 S) сырую нефть, и, поскольку сладкая нефть приносит более высокую цену, перевозчики нефти подозревают, что некоторое количество кислой нефти смешивается с сладкой нефтью Баккен. сырой. H 2 S в сырой нефти исследуется как возможная причина взрывоопасного характера катастрофы на железной дороге Лак-Мегантик. Трубопровод операторы Tesoro и Enbridge больше не принимает нефть с более чем пятью миллионными долями H 2 S, ссылаясь на соображения безопасности.

Увеличение добычи нефти в США за счет гидроразрыва плотной нефти Скважины в таких пластах, как Баккен, были в основном ответственны за сокращение импорта нефти в США с 2005 года. США импортировали 52% своей нефти в 2011 году по сравнению с 65% в 2005 году. Скважины с гидроразрывом пласта в Баккене, Eagle Ford и другие целевые показатели по добыче трудноизвлекаемой нефти позволили в сентябре 2013 года увеличить добычу сырой нефти в США до самого высокого уровня добычи с 1989 года.

История оценки нефтяных ресурсов Баккена

Месторождение нефти

В исследовательской работе USGS геохимика Ли Прайса в 1999 г. было оценено, что общее количество нефти, содержащейся в сланцах Баккен, колеблется от 271 до 503 миллиардов баррелей (от 43,1 до 80,0 миллиардов кубических метров. res), в среднем 413 миллиардов баррелей (65,7 миллиардов кубических метров). В то время как другие до него начали понимать, что нефть, произведенная из сланцев Баккен, осталась в пределах Баккена, именно Прайс, который провел большую часть своей карьеры, изучая Баккен, особенно подчеркнул этот момент. Если бы он был прав, большое количество нефти, оставшейся в этой формации, сделало бы ее главной целью разведки нефти. Прайс умер в 2000 году, прежде чем его исследование было рецензировано и опубликовано. Успехи в бурении и добыче на большей части Баккенского месторождения, начиная с открытия Нефтяного месторождения Эльм-Кули в 2000 году, подтвердили правильность его утверждения о том, что нефть, генерируемая сланцами Баккен, была там. В апреле 2008 года в отчете, опубликованном Департаментом минеральных ресурсов штата Северная Дакота, подсчитано, что часть месторождения Баккен в Северной Дакоте содержит 167 миллиардов баррелей (26,6 миллиарда кубометров) нефти.

Извлекаемая нефть

Хотя количество нефти в месторождении является очень большим запасом нефти, процент, который может быть извлечен с помощью современных технологий, - это другой вопрос. Оценки коэффициента извлечения для месторождения Баккен варьируются от 1% - поскольку сланцы Баккен обычно имеют низкую пористость и низкую проницаемость, что затрудняет извлечение нефти, - до оценки Ли Прайса, согласно которой извлекаемость составляет 50%. Согласно отчетам, опубликованным как Геологической службой США, так и штатом Северная Дакота в апреле 2013 года, с использованием современных технологий из пластов Баккен и Три Форкс в Дакоте и Монтане можно извлечь до 7,4 миллиарда баррелей нефти. Шквал буровых работ на Баккене в сочетании с широким диапазоном оценок геологической и извлекаемой нефти побудил сенатора от Северной Дакоты Байрона Доргана попросить Геологическую службу США провести исследование потенциально извлекаемой нефти Баккена.. В апреле 2008 года Геологическая служба США опубликовала этот отчет, в котором оценивается количество технически извлекаемой, неоткрытой нефти в формации Баккен от 3,0 до 4,3 миллиарда баррелей (480-680 миллионов кубических метров), в среднем 3,65 миллиарда. Позже в том же месяце в отчете о состоянии Северной Дакоты было подсчитано, что из 167 миллиардов баррелей (26,6 миллиардов кубических метров) нефти, находящейся на участке Баккен в Северной Дакоте, 2,1 миллиарда баррелей (330 миллионов кубических метров) технически извлекались с текущим технологии.

В 2011 году старший менеджер Continental Resources Inc. (CLR) заявили, что «месторождение Баккен в бассейне Уиллистон может стать крупнейшим открытием в мире за последние 30–40 лет», поскольку окончательная извлекаемость из общего месторождения сейчас оценивается в 24 миллиарда баррелей (3,8 миллиарда кубических метров). (Примечание: недавние открытия у побережья Бразилии должны быть больше, с доказанными запасами в 30 миллиардов и потенциальными от 50 до 80.) Это значительное увеличение стало возможным благодаря комбинированному использованию горизонтальное бурение, ГРП, пробурено большое количество скважин. Хотя эти технологии постоянно используются с 1980-х годов, тенденция Баккена - это то место, где они наиболее активно используются: 150 активных буровых установок в разработке и 1800 дополнительных скважин в год.

Апрель По оценке Геологической службы США за 2013 год, из пластов Баккен и Три Форкс можно извлечь 7,4 миллиарда баррелей (1,18 миллиарда кубометров) неоткрытой нефти, а также 6,7 триллиона кубических футов природного газа и 530 миллионов баррелей природного газа.

Управление энергетической информации (EIA), статистическая служба Министерства энергетики, оценило в 2013 году 1,6 миллиарда баррелей и 2,2 триллиона кубических футов (ткф) технически извлекаемой нефти и природного газа в канадской части формации Баккен. Crescent Point Energy и другие операторы осуществляют заводнение в формации Баккен нефтяного месторождения Viewfield в Саскачеване. Некоторые считают, что заводнение может повысить коэффициент извлечения месторождения Viewfield с 19 процентов до более чем 30 процентов, добавив от 1,5 до двух миллиардов баррелей дополнительной нефти.

Доказанные запасы

Агентство EIA США сообщило, что доказанные запасы месторождения Баккен / Три Форкса по состоянию на 2011 год составляли 2,00 миллиарда баррелей нефти.

История компании Bakken oil
Добыча нефти из пласта Баккен в США и Канаде в 2011 году

Формация Баккен добывает нефть с 1953 года, когда Stanolind Oil and Gas завершила строительство №1 Woodrow Starr в Северной Дакоте.

Юго-западное выклинивание

Значительный прогресс в добыче нефти из Баккен произошел в 1995 году, когда геолог Дик Финдли понял, что доломитовая Средняя пачка формации Баккен является лучшей целью для разведки, чем верхняя или нижняя пачки. Хотя средняя пачка удерживала меньше нефти, чем органические сланцы как сверху, так и снизу, она смогла сохранить открытые трещины больше, чем сланцы. Горизонтальные скважины в средней части Баккена успешно использовались для разработки месторождения Эльм-Кули в Монтане.

Открытие в 2000 г. месторождения Нефтяное месторождение Эльм-Кули, округ Ричленд, Монтана, где ожидается, что в конечном итоге добыча составит 270 миллионов баррелей (43 000 000 м3), большое внимание привлекла тенденция, когда нефть остается в ловушке вдоль выклинивания Баккен . В 2007 году добыча на Elm Coulee в среднем составляла 53 000 баррелей в день (8 400 м3 / сут) - больше, чем во всем штате Монтана несколькими годами ранее. Месторождение Мондак к юго-востоку от Эльм-Кули расширило продуктивную тенденцию выклинивания до Северной Дакоты. Elm Coulee сыграл ключевую роль в дальнейшем развитии Баккена, поскольку он сочетал в себе горизонтальные скважины и гидроразрыв пласта и был нацелен на доломитовую среднюю пачку Баккена, а не на глинистые сланцы верхнего или нижнего Баккена.

Восточная ловушка

Извлечение керна Баккен из колонкового ствола Ядро Баккен

Новый интерес возник в 2006 году, когда EOG Resources сообщил, что у него была одна скважина пробуренные в богатый нефтью пласт сланцев около Паршалла, Северная Дакота, предполагалось произвести 700 000 баррелей (110 000 м) нефти. На Паршалле крутая восточная граница месторождения образована протяженностью термически зрелых сланцев Баккен; сланец дальше на восток является термически незрелым и непродуктивным.

Открытие нефтяного месторождения Паршалл в сочетании с другими факторами, в том числе введенной государством налоговой льготой при бурении нефтяных скважин Северной Дакоты в 2007 году, внимание в районе Баккен сместилось с Монтаны на сторону Северной Дакоты. Количество пробуренных скважин в районе Баккен в Северной Дакоте подскочило с 300 в 2006 году до 457 в 2007 году.

Жизнеспособность месторождения в Северной Дакоте к западу от антиклинали Нессон была неопределенной до 2009 года, когда компания Brigham Oil Gas достигла результатов успех с более крупными ГРП с 25 и более стадиями.

По данным Департамента минеральных ресурсов Северной Дакоты, суточная добыча нефти на скважину достигла плато в 145 баррелей в июне 2010 года. Хотя количество скважин утроилось с июня 2010 г. по декабрь 2012 г. добыча нефти на скважину практически не изменилась. Однако по мере ввода в эксплуатацию большего количества скважин общий объем добычи нефти продолжал расти, пока в середине 2015 года не достиг пика в 1,15 миллиона баррелей в сутки. Увеличение закончилось из-за медленного снижения суточной добычи на скважину, которое началось в 2013 году, до 115 баррелей в середине 2015 года. Пиковое значение добычи, сообщаемое EIA, примерно на 9% больше. EIA также сообщает, что количество буровых установок Bakken упало примерно на 60% за год, закончившийся в октябре 2015 года, в связи с падением цен на нефть, в то время как добыча нефти из новых скважин (начальная) на одну буровую установку увеличилась на 40%, причем оба, очевидно, достигли нулевого уровня. то время. (Дебит из скважин с гидроразрывом снижается быстрее, чем из обычных скважин, пробуренных в более проницаемых породах.)

Регион Баккен: добыча нефти и газа из новых скважин на одну буровую и количество буровых установок Регион Баккен в Северной Дакоте: темпы добычи нефти и газа (только в США)

Разведка и добыча

Ряд публичных нефтегазовых компаний проводят бурение буровые установки в тренде Баккен. К ним относятся EOG Resources Inc., Continental Resources Inc., Whiting Oil Gas Inc., Marathon Oil Corporation, QEP Resources, Hess Corporation и Samson Oil and Gas Ltd. В Канаде операторы включают Lightstream Resources (ранее PetroBakken Energy ), Crescent Point Energy и Tundra Oil Gas Partnership. LIG Assets, Inc. также объявила, что недавно компания решила участвовать в 10% -ной позиции в группе нефтяных лизинговых компаний, расположенных в формации Баккен в Северной Дакоте. Аренда включает примерно 1 280 акров (520 га) в округе Маккензи, самом продуктивном нефтедобывающем округе в штате.

Есть несколько компаний, чьи холдинги Баккен и опыт в нефтяной сфере, возможно, помогли их привлекательные цели для поглощения. XTO Energy была куплена ExxonMobil в 2010 году. Норвежская компания Statoil купила Brigham Exploration в 2011 году.

Аналитики ожидается, что в 2015 году на дальнейшую разработку месторождений Баккен будет израсходовано 16 миллиардов долларов. Значительный рост добычи нефти из плотных пластов является одной из причин падения цен в конце 2014 года. С другой стороны, в конце 2015 года низкие цены на нефть будут оставаться ниже американских. 50 долларов США, некоторые компании перенесли свои операции в Пермский бассейн в Техасе, отчасти из-за более высокой стоимости транспортировки на основные рынки, расположенные ближе к приливной воде, с недорогим доступом к иностранной нефти.

Добыча нефти. на месторождении Баккен снизилась примерно на 20% с середины 2015 года до середины 2016 года, а затем оставалась довольно стабильной до середины 2017 года.

Безопасность работников в сравнении с производительностью

При стабильно низких ценах на нефть в В 2015 г. на буровые установки было оказано давление с целью увеличения скорости бурения, что сопряжено с дополнительными рисками для бригад. Сообщается, что в среднем нефтяник умирал в Баккене каждые шесть недель. Одна компания предлагала рабочим ежедневные бонусы в размере 150 долларов за быстрое бурение, в то время как тем, кто действовал медленнее, проявляя осторожность, предлагали только 40 долларов в день. Владелец скважины может избежать ответственности за несчастные случаи, если вина будет возложена на субподрядчика буровой установки. В четырех других нефтедобывающих штатах были приняты законы: Техас, Луизиана, Нью-Мексико и Вайоминг.

Нефть и газ. инфраструктура

Значительный рост добычи нефти и газа превысил пропускную способность трубопровода в этом районе по транспортировке углеводородов на рынки. В районе есть только один нефтеперерабатывающий завод. В результате полученные цены на нефть и газ были намного ниже обычных цен североамериканских индексов West Texas Intermediate для нефти и Henry Hub для газа.

Нехватка пропускной способности трубопроводов вынудила некоторых производителей вывозить нефть из региона более дорогими способами - автомобильным или железнодорожным транспортом. Нефть Баккен, перевозимая поездом, загорелась во время смертельной аварии на железной дороге Lac-Mégantic в 2013 году в Квебеке. Частично причиной катастрофы на Lac-Mégantic стал тот факт, что большая часть высоколетучей нефти Bakken была ошибочно маркирована как нефть с более низким уровнем риска и перевозилась в некачественных цистернах, не предназначенных для ее хранения. Из-за нехватки трубопроводов из Северной Дакоты более половины продукции отправляется на рынок по железной дороге. BNSF Railway и Canadian Pacific Railway сообщили официальным лицам Миннесоты, что около 50 нефтяных поездов Баккен проходят через штат каждую неделю, в основном через города-побратимы Миннеаполис – Сент-Пол. С 2006 года в США и Канаде произошло как минимум 15 крупных аварий с участием поездов с сырой нефтью или этанолом, и большинство малых городов, таких как Lac-Megantic, не готовы к взрывам и пожарам нефтяных поездов.

В марте 2013 года канадская трубопроводная компания Enbridge завершила строительство трубопровода для транспортировки нефти из Северной Дакоты на север в Канаду, где она соединяется с магистральным трубопроводом Enbridge, по которому западная канадская нефть поступает на нефтеперерабатывающие заводы на Среднем Западе Америки.. В отличие от отклоненного трансграничного трубопровода Keystone XL, проект трубопровода для транспортировки американской нефти через границу был одобрен правительством США без каких-либо разногласий.

Отсутствие инфраструктуры для добычи и экспорта природный газ, его просто сжигают на месте; исследование 2013 года оценило затраты в 100 миллионов долларов в месяц.

Последствия бума

нефтяной бум в Северной Дакоте дал тем, кто владеет правами на добычу полезных ископаемых большие доходы от арендных бонусов и роялти. Бум снизил безработицу и дал штату Северная Дакота профицит бюджета в миллиард долларов. Северная Дакота, которая занимала 38-е место по величине валового внутреннего продукта на душу населения (ВВП) в 2001 году, неуклонно росла во время бума Баккена, и теперь ее ВВП на душу населения на 29% выше среднего по стране.

Индустриальный и демографический бум отрицательно сказался на системах водоснабжения, канализации, доступном жилье и государственных услугах в небольших городах и ранчо в этом районе. Растущее экономическое процветание также привело к росту преступности и социальных проблем.

См. Также
Ссылки
Внешние ссылки
Wikimedia Commons имеет СМИ, относящиеся к формации Баккен.
Последняя правка сделана 2021-05-11 07:38:30
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте