Unconventional Gas Shale

Shale adalah batuan sedimen berbutir halus yang dicirikan dengan lapisan tipis dengan irregular curving fracture paralel terhadap bidang perlapisan. Shale biasanya diendapkan pada slow-moving water dan sering ditemukan di danau, endapan lagoon, delta sungai, dan offshore beach sands.

Shale dapat bertindak sebagai source rock – batuan kaya material organik yang jika terpanaskan dapat menghasilkan minyak dan gas bumi.

Selain itu, shale juga dapat bertindak sebagai seal dalam perangkap konvensional. Dan juga shale pada umumnya mempunyai nilai permeabilitas yang rendah (nanodarcy).

(Courtesy AWE Ltd Presentation, Venturing in Unconventional)

Gas-in-place dalam shale formations pada 12 cekungan di Amerika dapat mencapai total antara 500 Tcf dan 600 Tcf. Awal tahun 2006, lebih dari 35000 sumur telah memproduksi dengan estimasi 600 bcf pertahun, berdasarkan edisi 2006 "Shale Gas," Laporan khusus Investor Minyak dan Gas.

Produksi berasal dari shale reservoirs di Michigan, Illinois, Appalachian, San Juan dan Cekungan Fort Worth. Potensi Shale Gas play yang paling cerah berada pada Barnett Shale yang terdapat di Cekungan Forth Worth, dimana pemboran horizontal dan teknik stimulasi zona multipel telah menghasilkan pertumbuhan dari 0.2 Bcf/d pada 1999-2004 hingga mencapai lebih dari 1.3 Bcf/d pada tahun 2005. Malah diprediksi dapat mencapai 3 bcf/d.

Terdapat dua alasan utama mengapa Barnett menjadi biggest shale play, dibandingkan dengan gas shale produktif yang lain di Amerika - Ohi, Antrim, dll - adalah karena Barnett mengalami overpressured dengan gradien 0.52 psi/ft, dan mengandung lebih banyak gas in place, diestimasi mencapai 142 Bcf/sq mile.

Area produksi utama di Barnett mempunyai karakteristik
(based on analysis of historical cuttings and core) :

• Fractures tertutup dan diisi calcite
• Nilai porositas berkisar 3% - 5%
• Permeabilitas kurang dari 0.001 milliDarcies
• Ketebalan reservoir berkisar 400 - 600ft (122 - 183m)
• Kedalaman sumur antara 6000 - 9000ft (1830- 2745m)
  
• Cadangan lebih dari 1 Bcf per sumur (vertikal)

(Courtesy AWE Ltd Presentation, Venturing in Unconventional)

Bagaimana mengembangkan Shale Gas ?

• Shales yang secara termal matang dan mengandung gas
  
• Gas yang terdapat dalam pore spaces dan juga oleh proses adsorpsi (gas adheres to rock)
• Permeabilitas rendah menandakan gas immobile dengan tanpa jaringan fractures/rekahan yang luas
• Gas terkandung dalam volume yang besar gas karena sifat ekstensif shale
• Keberlangsungan sebagai sumber daya ekonomi didorong oleh penerapan sumur horizontal dan multistage fracture stimulation

Gas dihasilkan dari shale melalui desorption komponen organik dalam shale dan pelepasan gas bebas dalam ruang pori di interbedded sands dan siltstone layers.

Memahami reservoir adalah langkah pertama dalam membuat strategi development. Selama 2 tahun terakhir, seismik 3D dapat mengetahui shale play menjadi lebih baik. Selain itu, seismik 3D dapat mengetahui identifikasi conduit untuk air saat akan dilakukan pemboran kedalam.

Data Geochemistry sangat penting dalam mengetahui nilai kandungan organik (TOC), maturity, dll.

Selain dengan bergesernya dari sumur vertikal ke sumur horizontal, Cara lainnya adalah dengan pengembangan teknik completions, misal treatments dengan slick water, atau hybrid slick water that use cross-linked fluids, dan bukan dari nitrogen-foam-based-treatments. Solusi ini dapat memberikan performance yang lebih baik daripada well sebelumnya.

Sumur horizontal dapat menghindari air bahkan ketika shale tidak dilindungi oleh frac barrier. Sumur horizontal mampu menghasilkan gas lebih banyak daripada sumur vertikal. (Graphic Courtesy of Devon Energy)