Bakken formace - Bakken Formation
| Stratigrafická řada Bakken Formation : Late Devonian - Early Mississippian ~ 380–340 Ma | |
|---|---|
 Vyřízněte vzorky Bakken jádra
| |
| Typ | Geologická formace |
| Jednotka | Skupina tří vidlic |
| Podkladové | Madison Vápenec |
| Overlies | Formace Wabamun , Big Valley a Torquay |
| Plocha | 200 000 čtverečních mil (520 000 km 2 ) |
| Tloušťka | až 40 metrů (130 ft) |
| Litologie | |
| Hlavní | Břidlice , dolomit |
| jiný | Pískovec , prachovec |
| Umístění | |
| Souřadnice | 48 ° 23'34 "N 102 ° 56'24" W / 48,3929 ° N 102,99399 ° W Souřadnice : 48,3929 ° N 102,99399 ° W48 ° 23'34 "N 102 ° 56'24" W / |
| Kraj | Střední Severní Amerika |
| Země |
 Kanada Spojené státy
|
| Rozsah | Williston Basin |
| Zadejte část | |
| Pojmenováno pro | Henry Bakken |
| Pojmenoval | JW Nordquist |
| Rok definován | 1953 |
 Mapa rezervoárů formace Bakken v americké části Willistonské pánve ( Saskatchewan je severní hranice). Před rokem 2007 většina ropy pocházela z ropného pole Elm Coulee | |
Bakken formace ( / b ɑː k ən / ) je skalní útvar z pozdního devonu , aby Early Mississippian věku zabírá asi 200.000 čtverečných mil (520.000 km 2 ) v podloží z Williston pánve , podkladových částí Montana , Severní Dakota , Saskatchewan a Manitoba . Formaci původně popsal geolog JW Nordquist v roce 1953. Formace je zcela podpovrchová a nemá žádný povrchový výběžek. Je pojmenována po Henrym Bakkenovi, farmáři v Tioga v Severní Dakotě , který vlastnil půdu, kde byla formace původně objevena při těžbě ropy.
Kromě formace Bakken je rozšířený plodný zdroj skála pro oleje při tepelném zralý, významné vyrobitelný zásoby ropy existují v horninovém jednotce samotné. Ropa byla poprvé objevena v Bakkenu v roce 1951, ale předchozí snahy o její produkci čelily technickým obtížím.
V dubnu 2008 zpráva USGS odhadovala množství těžitelné ropy pomocí technologie snadno dostupné na konci roku 2007 v rámci formace Bakken na 3,0 až 4,3 miliardy barelů (680 000 000 m 3 ), v průměru 3,65 miliardy. Stát Severní Dakota současně vydal zprávu s nižším odhadem 2,1 miliardy barelů (330 000 000 m 3 ) technicky využitelné ropy v Bakkenu. Různé další odhady uvádějí celkové rezervy, zpětně získatelné a neobnovitelné pomocí dnešní technologie, až na 24 miliard barelů. Nedávný odhad uvádí toto číslo na 18 miliard barelů. V dubnu 2013 zveřejnil americký geologický průzkum nový údaj o očekávaném konečném zotavení ve výši 7,4 miliardy barelů ropy.
Aplikace technologií hydraulického štěpení a horizontálního vrtání způsobila boom v produkci ropy Bakken od roku 2000. Na konci roku 2010 dosáhla míra produkce ropy 458 000 barelů (72 800 m 3 ) denně, čímž překonala kapacitu potrubí pro přepravu ropy Bakken. O bezpečnosti přepravy této ropy po železnici se vedou určité rozpory kvůli její volatilitě.
Ilustrovalo to železniční katastrofu Lac-Mégantic z roku 2013 , při které se vykolejil a explodoval v centru města Lac - jednotkový vlak přepravující 77 cisternových vozů plných vysoce těkavého oleje Bakken přes Quebec z Severní Dakoty do rafinerie Irving Oil v New Brunswicku Mégantic. Zničilo 30 budov (polovina jádra města) a zabilo 47 lidí. Odhaduje se, že výbuch měl poloměr výbuchu jeden kilometr (0,62 mi).
Od ledna 2015 se odhady lišily od rentabilní ceny ropy za vrtání vrtů Bakken. Oddělení přírodních zdrojů v Severní Dakotě odhadlo celkovou rentabilitu těsně pod 40 USD za barel. Analytik společnosti Wood Mackenzie uvedl, že celková rentabilní cena byla 62 USD / barel, ale v oblastech s vysokou produktivitou, jako je Sanish Field a Parshall Oil Field , byla rentabilní cena 38 USD - 40 USD za barel.
Geologie
Skalní útvar se skládá ze tří členů : dolní břidlice , střední dolomit a horní břidlice. Břidlice byly uloženy v relativně hlubokých anoxických mořských podmínkách a dolomit byl uložen jako pobřežní karbonátová banka v době mělčí, dobře okysličené vody. Prostřední člen dolomitu je hlavní ropná nádrž, zhruba dvě míle (3 km) pod povrchem. Horní i dolní člen břidlice jsou organicky bohatá mořská břidlice.
Ropa a plyn
Formace Bakken se v posledních letech stala jedním z nejdůležitějších zdrojů nové produkce ropy ve Spojených státech. Většina vrtů a výroby Bakken probíhá v Severní Dakotě, ačkoli formace zasahuje i do Montany a kanadských provincií Saskatchewan a Manitoba. Od roku 2013 byl Bakken zdrojem více než deseti procent veškeré produkce ropy v USA. V dubnu 2014 produkce společnosti Bakken v Severní Dakotě a Montaně překročila 1 milion barelů denně (160 000 m 3 / den). V důsledku zvýšené produkce z Bakkenu a dlouhodobého poklesu produkce na Aljašce a v Kalifornii byla Severní Dakota od roku 2014 druhým největším státem produkujícím ropu v USA a za objemem vyrobené ropy zaostávala pouze za Texasem .
Produkce společnosti Bakken také vzrostla v Kanadě , i když v menší míře než v USA, od objevu ropného pole Viewfield v Saskatchewanu v roce 2004. Používají se stejné techniky horizontálního vrtání a vícestupňového masivního hydraulického štěpení. V prosinci 2012 vyprodukovalo 2 357 studní Bakken v Saskatchewanu rekordní maximum 71 000 barelů denně (11 000 m 3 / d). Bakkenská formace také produkuje v Manitobě, ale výtěžek je malý, v roce 2012 dosahoval v průměru méně než 2 000 barelů denně (300 m 3 / d).
Vrtání a dokončení
Většina jamek Bakken je vyvrtána a dokončena uprostřed. Mnoho vrtů se nyní vrtá a dokončuje v bazálním členu Sanish / Pronghorn a v podkladové formaci Three Forks, kterou oddělení minerálních zdrojů v Severní Dakotě považuje za součást Bakken pro statistické účely produkce ropy.
Poréznosti v Bakkenu jsou v průměru kolem 5% a permeabilita je velmi nízká, v průměru 0,04 milidarcys - mnohem nižší než u typických ropných nádrží, v dnešních podmínkách lehce těsná ropná hra. Avšak přítomnost vertikálních až sub-vertikálních přírodních zlomů činí Bakken vynikajícím kandidátem na techniky horizontálního vrtání, při nichž je studna vyvrtána horizontálně, spíše než vertikálně skrz podložní roviny. Tímto způsobem se vrt může dotknout mnoha tisíc stop skály ropné nádrže v jednotce s maximální tloušťkou jen asi 40 stop.
Produkci také zvyšuje umělé štěpení horniny, aby ropa prosakovala k ropnému vrtu .
Sirovodík (H 2 S, také známý jako kyselého plynu ) se nachází v různé míře v ropy . Plyn je hořlavý, korozivní, jedovatý a výbušný; tak, olej s vyšší úrovní H 2 S představuje výzvu, jako je „zdraví a ohrožení životního prostředí, koroze vrtu, zvýšení nákladů, pokud jde o dopravu materiálu a potrubí zařízení, a další požadavky na upřesnění.“ Bakkenský olej byl historicky charakterizován jako „sladký“, což znamená, že má malý nebo žádný H 2 S. V některých jamkách Bakken však byla pozorována zvýšená koncentrace H 2 S v průběhu času, o níž se věří, že je způsobena určitými dokončovacími postupy, jako je jako hydraulické štěpení na sousední útvary, které mohou obsahovat vysoké hladiny H 2 S. Některé další útvary ve Willistonské pánvi vždy produkovaly „kyselou“ (vysokou H 2 S) ropu, a protože sladký olej přináší vyšší cenu, transportéry ropy máte podezření, že se kyselý olej mísí do sladké Bakkenovy suroviny. H 2 S v ropě se zkoumá jako možná příčina výbušné povahy Lac-Mégantic železniční katastrofy. Potrubí operátoři Tesoro a Enbridge dále přijímat surový s více než pěti dílech na milion dílů H 2 S odvoláním na bezpečnostní rizika.
Zvýšená těžba ropy v USA z hydraulicky štěpených těsných ropných vrtů ve formacích, jako je Bakken, byla většinou zodpovědná za pokles dovozu ropy do USA od roku 2005. USA dovezly 52% své ropy v roce 2011, oproti 65% v roce 2005. v oblastech Bakken, Eagle Ford a dalších přísných ropných cílů umožnily v září 2013 růst produkce ropy v USA na nejvyšší produkci od roku 1989.
Historie odhadů zdrojů ropy Bakken
Olej na místě
Výzkumná práce geochemisty USGS Leigh Price v roce 1999 odhaduje, že celkové množství ropy obsažené v Bakkenově břidlici se pohybovalo od 271 do 503 miliard barelů (43,1 až 80,0 miliard kubických metrů), v průměru 413 miliard barelů (65,7 miliardy kubických metrů) . Zatímco si ostatní před ním začali uvědomovat, že ropa generovaná Bakkenovými břidlicemi zůstala v Bakkenu, byl to právě Price, který strávil většinu své kariéry studiem Bakkena, který tento bod zvláště zdůraznil. Kdyby měl pravdu, velké množství ropy zbývající v této formaci by z ní učinilo hlavní cíl průzkumu ropy . Price zemřel v roce 2000, než mohl být jeho výzkum přezkoumán a publikován. Úspěchy při těžbě a těžbě ve velké části Bakkenu počínaje objevem ropného pole Elm Coulee v roce 2000 prokázaly správnost jeho tvrzení, že ropa generovaná Bakkenskou břidlicí tam byla. V dubnu 2008 se ve zprávě vydané ministerstvem nerostných zdrojů v Severní Dakotě odhadovalo, že část Bakken v Severní Dakotě obsahovala 167 miliard barelů (26,6 miliard kubických metrů) na místě.
Obnovitelný olej
Přestože je množství nafty velmi velkým zdrojem ropy, procento, které lze pomocí současné technologie vytěžit, je jiná věc. Odhady Bakkenova faktoru výtěžnosti se pohybovaly od 1% - protože Bakkenova břidlice má obecně nízkou pórovitost a nízkou propustnost, což ztěžuje těžbu oleje - do odhadu Leigh Price 50% zpětně získatelného. Zprávy vydané USGS a státem Severní Dakota v dubnu 2013 odhadují pomocí současné technologie až 7,4 miliardy barelů ropy z formací Bakken a Three Forks v Dakotě a Montaně. Příval vrtné činnosti v Bakkenu spolu s širokou škálou odhadů na místě a těžitelné ropy vedl senátora Severní Dakoty Byrona Dorgana k tomu, aby požádal USGS o provedení studie potenciálně těžitelné ropy Bakken. V dubnu 2008 vydal USGS tuto zprávu, která odhadovala množství technicky využitelného neobjeveného oleje ve formaci Bakken na 3,0 až 4,3 miliardy barelů (480 až 680 milionů kubických metrů), v průměru 3,65 miliardy. Později téhož měsíce se ve zprávě státu Severní Dakota odhaduje, že ze 167 miliard barelů (26,6 miliard kubických metrů) ropy nacházejících se v severní Dakotské části Bakkenu bylo technicky obnovitelné 2,1 miliardy barelů (330 milionů kubických metrů) technologie.
V roce 2011 prohlásil vedoucí manažer společnosti Continental Resources Inc. (CLR), že „hra Bakken v povodí Williston by se mohla stát největším objevem na světě za posledních 30–40 let“, protože konečné zotavení z celkové hry se nyní odhaduje na 24 miliard barelů (3,8 miliardy kubických metrů). (Poznámka: Nedávné objevy u pobřeží Brazílie by měly být větší, s prokázanými rezervami 30 miliard a potenciálem 50 až 80.) Tento značný nárůst byl umožněn kombinovaným využitím horizontálního vrtání , hydraulického štěpení a vyvrtáno velké množství studní. I když se tyto technologie důsledně používají od 80. let 20. století, trendem Bakken je místo, kde jsou nejvíce využívány: 150 aktivních souprav ve hře a rychlost 1 800 přidávaných vrtů ročně.
Podle odhadu USGS z dubna 2013 lze z formací Bakken a Three Forks získat 7,4 miliardy barelů (1,18 miliardy kubických metrů) neobjevené ropy a 6,7 bilionů kubických stop zemního plynu a 530 milionů barelů kapalného zemního plynu pomocí současné technologie .
Energetická informační administrace (EIA), statistický servis ministerstvo energetiky odhaduje v roce 2013, že tam bylo 1,6 miliard barelů a 2,2 bilionů kubických stop (TCF) technicky realizovatelná ropy a zemního plynu v kanadské části formace Bakken. Crescent Point Energy a další provozovatelé implementují vodní povodně v Bakkenově souvrství ropného pole Viewfield v Saskatchewanu. Někteří věří, že vodní povodně mohou zvýšit faktor regenerace v Viewfieldu z 19 procent na více než 30 procent a přidat další 1,5 až dvě miliardy barelů další ropy.
Prokázané rezervy
Americká EIA uvedla, že prokázané rezervy v Bakken / Three Forks byly od roku 2011 2,00 miliardy barelů ropy.
Historie oleje Bakken
Formace Bakken vyrábí ropu od roku 1953, kdy společnost Woodrow Starr č. 1 dokončila v Severní Dakotě společnost Stanolind Oil and Gas.
Jihozápadní pinch-out
Zásadní pokrok v těžbě ropy z Bakkenu nastal v roce 1995, kdy si geolog Dick Findley uvědomil, že dolomitický střední člen Bakkenského souvrství je lepším průzkumným cílem než horní nebo dolní členy. Přestože prostřední člen držel na místě méně ropy než organické břidlice nahoře i dole, byl schopen udržovat otevřené zlomeniny více než břidlice. Horizontální studny uprostřed Bakkenu byly úspěšně použity k rozvoji pole Elm Coulee Field v Montaně.
Objev ropného pole Elm Coulee v Richland County v Montaně v roce 2000 , kde se očekává, že produkce nakonec dosáhne 270 milionů barelů (43 000 000 m 3 ), upozornil na trend, kdy byla ropa uvězněna podél okraje Bakken . V roce 2007 dosáhla produkce z Elm Coulee v průměru 53 000 barelů denně (8 400 m 3 / d) - více než v celém státě Montana o několik let dříve. Pole Mondak na jihovýchod od Elm Coulee rozšířilo produktivní trend pinchout do Severní Dakoty. Elm Coulee byl klíčem k pozdějšímu rozvoji Bakkenu, protože kombinoval horizontální vrty a hydraulické štěpení a zaměřil se spíše na dolomitický střední Bakkenův člen než na břidlice horního nebo dolního Bakkenu.
Východní strana pasti
Nový zájem se vyvinul v roce 2006, kdy společnost EOG Resources uvedla, že jediná studna, kterou vyvrtal do ropné vrstvy břidlice poblíž Parshall v Severní Dakotě , měla vyprodukovat 700 000 barelů (110 000 m 3 ) ropy. V Parshall je náhlá východní hranice pole tvořena rozsahem tepelně zralé Bakkenské břidlice; břidlice dále na východ je tepelně nezralá a neproduktivní.
Parshall Oil Field objev, v kombinaci s dalšími faktory, včetně ropy, vrtání daňové přestávce přijatého stavu Severní Dakoty v roce 2007 přesunula pozornost na Bakken z Montany do strany v Severní Dakotě. Počet vrtů vyvrtaných v Severní Dakotě Bakken vyskočil z 300 v roce 2006 na 457 v roce 2007.
Životaschopnost hry v Severní Dakotě západně od Nesson Anticline byla nejistá až do roku 2009, kdy Brigham Oil & Gas dosáhl úspěchu s větším zpracováním hydraulickým štěpením, s 25 nebo více stupni.
Podle odboru minerálních zdrojů v Severní Dakotě dosáhla denní těžba ropy na vrtu v červnu 2010 náhorní plošiny na 145 barlech. Přestože se počet vrtů mezi červnem 2010 a prosincem 2012 ztrojnásobil, těžba ropy na vrtu zůstala v podstatě beze změny. Jak však bylo online připojeno více vrtů, celková produkovaná ropa nadále rostla, dokud v polovině roku 2015 nedosáhla vrcholu 1,15 milionu barelů denně. Nárůst skončil kvůli pomalému poklesu denní produkce na jamku, který začal v roce 2013, až na 115 barelů v polovině roku 2015. Špičková hodnota produkce uváděná EIA je asi o 9% větší. EIA rovněž uvádí, že počet vrtných souprav Bakken klesl v průběhu roku končícího v říjnu 2015 asi o 60% v reakci na kolapsovou cenu ropy, zatímco nová (počáteční) těžba ropy na vrtné soupravě vzrostla o 40%, obě zřejmě plató na ten čas. (Rychlost produkce z popraskaných vrtů klesá rychleji než z konvenčních vrtů vyvrtaných do propustnější horniny.)
Průzkum a těžba
Několik veřejných společností má vrtné soupravy v trendu Bakken. Patří mezi ně EOG Resources , Continental Resources , Whiting Petroleum , Marathon Oil Corporation , Diamondback Energy , Hess Corporation , and Samson Oil and Gas Ltd. In Canada, operators include Lightstream Resources (formerly PetroBakken Energy ), Crescent Point Energy , and Tundra Oil & Gas Partnerství . Společnost LIG Assets, Inc. rovněž oznámila, že společnost se nedávno rozhodla podílet se na 10% pozici v odvětví ve skupině leasingů ropy ve formaci Bakken v Severní Dakotě. Leasing zahrnuje přibližně 1280 akrů (520 ha) v okrese McKenzie , nejproduktivnějším kraji produkujícím ropu ve státě.
Existuje několik společností, jejichž podíl v Bakkenu a úzké odborné znalosti o ropě z nich mohly učinit atraktivní cíle převzetí. XTO Energy koupila společnost ExxonMobil v roce 2010. Norská společnost Statoil koupila Brigham Exploration v roce 2011.
Analytici očekávali, že v roce 2015 bude na další rozvoj Bakkenových polí vynaloženo 16 miliard dolarů. Velký nárůst omezené těžby ropy je jedním z důvodů poklesu cen na konci roku 2014. Na druhé straně na konci roku 2015 se slabými cenami ropy přetrvávajícími pod 50 USD, některé společnosti přesunuly své operace do permské pánve v Texasu, částečně kvůli vyšším nákladům na dopravu na hlavní trhy blíže k přílivové vodě s levným přístupem k zahraniční ropě.
Těžba ropy v oblasti Bakken poklesla od poloviny roku 2015 do poloviny roku 2016 přibližně o 20% a do poloviny roku 2017 zůstala poměrně stabilní.
Bezpečnost pracovníků versus produktivita
S trvale nízkou cenou ropy v roce 2015 byl vyvíjen tlak na vrtné soupravy, aby maximalizovaly rychlost vrtání, s tím spojená další rizika pro posádky. Bylo hlášeno, že v průměru každý šest týdnů umíral v Bakkenu pracovník nafty. Jedna společnost nabídla pracovníkům denní bonusy 150 $ za rychlé vrtání, zatímco těm, kteří postupovali pomaleji, s opatrností, bylo nabídnuto pouze 40 $ za den. Majitel vrtu se může vyhnout odpovědnosti za nehody, pokud lze vinu připsat subdodavateli soupravy. Byly přijaty stanovy, které tomu mají zabránit ve čtyřech dalších státech produkujících ropu: Texas , Louisiana , Nové Mexiko a Wyoming .
Ropná a plynárenská infrastruktura
Velké zvýšení produkce ropy a zemního plynu překročilo kapacitu ropovodů v této oblasti pro přepravu uhlovodíků na trhy. V oblasti je pouze jedna rafinerie . Výsledkem bylo, že přijaté ceny ropy a zemního plynu byly mnohem nižší než běžné ceny severoamerického indexu West Texas Intermediate pro ropu a Henry Hub pro plyn.
Nedostatek kapacity potrubí způsobil, že někteří producenti přepravovali ropu z oblasti dražšími způsoby nákladních vozidel nebo železnic. Byla to ropa Bakken přepravovaná vlakem, která začala hořet při smrtelné Lac-Mégantic železniční katastrofě z roku 2013 v Quebecu . Část katastrofy v Lac-Mégantic byla obviňována ze skutečnosti, že většina vysoce těkavého oleje Bakken byla nesprávně označena jako olej s nízkým rizikem a byl přepravován v nestandardních cisternových automobilech, které jej neměly obsahovat. Kvůli nedostatku kapacity potrubí mimo Severní Dakotu je více než polovina jeho produkce odeslána na trh po železnici. Železnice BNSF a Kanadská pacifická železnice informovala úředníky Minnesoty, že státem každý týden projde asi 50 ropných vlaků Bakken, většinou přes Twin Cities Minneapolis – Saint Paul . Ve Spojených státech a Kanadě došlo od roku 2006 k nejméně 15 závažným nehodám spojeným se soupravami nafty nebo etanolu a většina malých měst, jako je Lac-Megantic, není připravena na výbuchy a požáry ropných souprav.
V březnu 2013 kanadská ropovodná společnost Enbridge dokončila ropovod, který odvádí ropu ze Severní Dakoty na sever do Kanady, kde se napojuje na hlavní ropovod Enbridge dodávající ropu ze západního Kanady do rafinérií na americkém Středozápadě . Na rozdíl od odmítnutého přeshraničního potrubí Keystone XL Pipeline byl projekt plynovodu pro přepravu americké ropy přes hranice schválen americkou vládou bez kontroverzí.
Pokud neexistuje infrastruktura pro výrobu a vývoz zemního plynu , ten se pouze spaluje na místě; studie z roku 2013 odhadovala náklady na 100 milionů $ měsíčně.
Účinky rozmachu
Olej boom North Dakota dal těm, kdo vlastní těžební práva velké příjmy z pronájmu bonusů a odměn. Boom snížil nezaměstnanost a dal státu Severní Dakota rozpočtový přebytek v hodnotě miliard dolarů. Severní Dakota, která se v roce 2001 umístila na 38. místě v hrubém domácím produktu (HDP) na obyvatele , stabilně rostla s rozmachem Bakkenu a nyní má HDP na obyvatele 29% nad celostátním průměrem.
Industrializace a populační boom způsobily tlak na dodávky vody, kanalizace, dostupné bydlení a vládní služby malých měst a rančů v této oblasti. Zvyšující se ekonomická prosperita také přinesla rostoucí kriminalitu a sociální problémy.
Viz také
Reference
externí odkazy
- Geology.Com: Formace Bakken , přístup 4. března 2009
- US Geological Survey: Assessment of undiscovered resources resources in the Devonian-Mississippian Bakken Formation , PDF file, retrieved 4. března 2009
- Výložník! Behind the Bakken Documentary produced by Montana PBS
- Tři úrovně amerických břidlicových her