Nova vida em Barnett Shale, onde a revolução começou há vinte anos.

A revolução do xisto começou nos Estados Unidos por volta do ano 2000. Estados Unidos são autossuficientes em petróleo e gás, pela primeira vez desde 1947. E em 2016 permitiu a exportação de petróleo e gás dos EUA. Os EUA se tornaram em 2022 o maior exportador de GNL (gás natural liquefeito) do mundo. E para onde vai este GNL? Grande parte vai para a Europa para reforçar o fornecimento de gás que a Rússia vem cortando.

A revolução do xisto começou no Barnett Shale, onde existem 16,000 poços horizontais. Em 2002, a Devon Energy comprou as propriedades da Mitchell Energy no xisto de Barnett e a Devon iniciou a revolução do xisto com sucesso no fraturamento de longos poços horizontais – a chave para a tecnologia do xisto.

A revolução do xisto acabou? De jeito nenhum - na verdade, uma onda de atividade no Barnett por novos operadores está revitalizando o jogo. Vamos descobrir o que fez um desses operadores pular para um recurso em declínio e quais novos esquemas eles estão usando para obter sucesso.

Em 2009, a revolução do xisto realmente decolou e baixou o preço do gás natural por muitos anos (Figura 1). A energia nos EUA tem sido barata e confiável por mais de uma década. Mas este ano, 2022, os preços do gás nos EUA aumentaram, no máximo, 3 vezes, devido a uma recuperação após a pandemia e interrupções na cadeia de suprimentos.

Ao mesmo tempo, os preços europeus do gás aumentaram muito mais, por 5-7 vezes, devido a cortes no gás russo atribuídos à guerra na Ucrânia.

Barnett Shale está vivendo mais.

Existem várias razões para o aumento da atividade no Barnett Shale. Primeiro, os preços do gás que estão mais altos do que desde 2009 (Figura 1). E os crescentes mercados de GNL ao longo da Costa do Golfo não estão muito longe.

Em segundo lugar, as consolidações de aquisições podem levar a operações mais eficientes. BKV Corp., empresa privada que é a maior produtora, comprou as propriedades da Devon em Barnett por $ 830 milhões em outubro de 2020. Em 2013, a Devon Energy era a primeira das 235 operadoras em Barnett classificadas por volume de gás produzido.

Eles também compraram ativos upstream da ExxonMobil no valor de $ 750 milhões em julho de 2022. Ao mesmo tempo, compraram da Barnett Gathering quase 800 milhas de gasodutos que coletavam gás, instalações que comprimiam o gás e infraestrutura midstream que processava o gás.

Com 7,000 poços custando mais de US$ 2 bilhões, o BKV produz mais de 860 MMcfe/d (milhões de pés cúbicos de gás por dia) — 80% é gás natural e 20% é NGL (líquidos de gás natural). Em novembro de 2022, a empresa arquivou a papelada para um IPO (oferta pública inicial) junto à Comissão de Valores Mobiliários.

Em terceiro lugar, a tecnologia de fracking melhorou desde que os primeiros poços horizontais foram perfurados e fraturados em Barnett. Isso foi em 2003, quando os poços tinham meia milha ou uma milha de comprimento e fraturados apenas algumas vezes ao longo de seu comprimento. Esses poços antigos estão sendo refraturados usando técnicas atualizadas.

Técnicas modernas de fracking.

Normalmente, os poços horizontais em xisto têm duas milhas de comprimento e são bombeados com 40 operações ou estágios separados de fracking. Cada estágio tem aproximadamente 250 pés de comprimento e o invólucro de metal contém de 10 a 20 grupos de perfurações, com várias perfurações em cada grupo. O equipamento de fracking necessário no local do poço é enorme (Figura 2).

Fluidos de fraturamento e propante são otimizados. Por exemplo, o fluido de fraturamento é principalmente água, mas agora com uma fração maior de areia 100 mesh na mistura com areia 20-40. O total de água por poço é de cerca de 20 milhões de galões, o suficiente para encher um campo de futebol a uma altura de 40 pés sobre a área gramada. A areia propante total pode encher mais de 90 contêineres ferroviários. Esses volumes extremos, para apenas um único poço, requerem idealmente uma fonte de areia na área e uma reciclagem séria da água produzida para o próximo tratamento de fraturamento.

Partículas de areia de grão ultrafino mostraram-se promissoras quando bombeadas à frente do principal propante de areia. Um desses propantes é chamado PROFUNDIDADE.

Operações simultâneas de fraturamento (chamadas de zíperes) podem ser feitas em dois ou mais poços e isso reduz significativamente os custos de conclusão do poço.

Outras novas tecnologias incluem coleta e interpretação mais amplas de dados, como pressões de outros poços próximos. Um especialista diz que a pressão do fundo do poço em poços deslocados deve ser rotineiramente registrada em tempo real. Mudanças de pressão em poços deslocados podem levar à análise em tempo real de onde as fraturas hidráulicas estão crescendo. Isso é importante para minimizar as interações prejudiciais entre os poços pai e filho.

Menos preocupantes no xisto de Barnett são as jogadas que têm zonas de pagamento em várias camadas. Nesses casos, um poço horizontal pode ser perfurado em cada payzone e todos os horizontais conectados a uma única cabeça de poço vertical.

Casos de pagamento empilhado como esse exigem logística especial e operações sincronizadas para fraturar e, em seguida, produzir efetivamente de todas as horizontais. Mas os resultados podem ser notáveis. O maior poço de gás de xisto em Marcellus rendeu cerca de 70 Mcfd após o fracking. Dois poços de petróleo de xisto monstruosos no Permiano foram anunciado por Devon em 2018 fazendo 11,000-12,000 boe/d em um período inicial de 24 horas.

No Barnett, técnicas modernas usadas por BKV relatou produção antecipada que correspondeu à produção original (IP) de seus poços, mas o declínio da taxa de gás foi mais rápido.

Aprendizado.

Existem várias razões para o aumento da atividade no Barnett Shale. Primeiro, o preço do gás está mais alto do que desde 2009.

A BKV Corp comprou propriedades da Devon em 2020 e da ExxonMobil em 2022. Com 7,000 poços produzindo quase um bilhão de cfd, isso não é exatamente 1% da produção total de gás dos EUA de 95 bilhões de cfd.

O principal segredo é a tecnologia de fraturamento hidráulico que melhorou desde que os primeiros poços horizontais foram perfurados e fraturados em Barnett há 20 anos.

As técnicas modernas de fracking incluem operações simultâneas de fraturamento (chamadas de ziper fracs) que podem ser feitas em dois ou mais poços, e isso reduz significativamente os custos de conclusão do poço.

Outras novas técnicas incluem uma coleta mais ampla de dados, como pressões de outros poços próximos, e sua interpretação para entender e otimizar o crescimento da fratura em tempo real.