Tendencias globales energeticas conversatorio (unimet coener)
Foro Energia Siglo XXI - UNIMET 2015 - Explotación Lutitas - Diego González
91
Explotación de hidrocarburos de lutitas Desafíos y Oportunidades Ing. Diego J. González Cruz Caracas, mayo 2015 [email protected]
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Presentación de Diego González en el Foro Energía Siglo XXI - UNIMET
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Explotacin de
hidrocarburos de lutitas
Desafos y Oportunidades
Ing. Diego J. Gonzlez Cruz
Caracas, mayo 2015
-
Conceptos Bsicos
Recursos
Economas
Aspectos Sociales
El Ambiente
Contenido
-
Conceptos Bsicos
Recursos
Economas
Aspectos Sociales
El Ambiente
-
Algunas definiciones relacionadas con las shales
Shale (lutita): roca formada por la deposicin de sedimentos.
Este tipo de roca generalmente es depositada
en arreglos tpicos de capas. No confundir con
esquisto (roca metamrfica sin porosidad ni
permeabilidad)
Shale Gas: gas natural que se encuentra en cuerpos de lutitas
Shale Oil: La literatura tambin lo llama tight oil Petrleo maduro que se encuentra en cuerpos de lutitas.
Oil Shale: es una lutita que contiene petrleo inmaduro y
kerogeno. Puede ser tratado trmicamente para
producir hidrocarburos convencionales.
-
Vista de un afloramiento de shale oil
-
El proceso de perforacin horizontal y fracturamiento
hidrulico muy simplificado
Ver animacin simplificada de Halliburton en:
http://www.halliburton.com/public/projects/pubsdata/Hydraulic_Fracturing/fracturing_101.html#
-
Ref.: http://www.shell.us/aboutshell/shell-businesses/onshore/shale-tight.html#
El proceso de fracturamiento hidrulico muy simplificado
El pozo debe ser muy bien
completado (construido)
La mayora de los pozos
son horizontales y se
fracturan de forma mltiple
El nivel fretico es
muy superficial
-
WellLock Resin System. 2 2013 Halliburton. All ...
Tecnologas para mejorar la cementacin de los pozos
-
El proceso ideal de fracturamiento hidrulico
-
Lo planificado
Lo real
Lo real
El proceso real de fracturamiento hidrulico
Referencia: www.ncsfrac.com
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Camiones de unas 50 toneladas de piedra arenisca que se granualiza en las operaciones de Mississippi Sand LLC La empresa minera es una las pocas en el Condado de Jefferson que suministra arena limpia para el auge de la fracturacin hidrulica,
Uso de la arena en las operaciones de fracking
La arena producida en el este de Missouri es apreciadoa para fracking porque es slice casi puro, o de cuarzo, lo que le permite mantener su integridad a miles de metros bajo tierra. Los granos de arena son tambin casi perfectamente esfricos, otra caracterstica importante que permite que el gas fluya ms fcilmente. Fotografa: Christian Gooden, [email protected]
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http://www.carboceramics.com/products
Ya se fabrica cermica artificial como propant
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Platinum Energy Solutions, Inc. ("PES") @ Houston
Algunas empresas que hacen fracturamiento hidrulico
Baker Hughes hydraulic fracturing services
C&J Energy Services
Du Pont *
Schlumberger*
Halliburton Company**
* Lideres en patentes ** Desarroll la tecnologa
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Conceptos Bsicos
Recursos
Economas
Aspectos Sociales
El Ambiente
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Los recursos de hidrocarburos en lutitas (Shale Gas y Shale Oil) estn en 42 pases
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Los recursos de petrleo y gas natural
en lutitas son inmensos
Convencional: 1,688 6,558:
20,4% 111%
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Recursos en lutitas en Mxico
Tcnicamente
recuperables:
Shale oil y condensados:
13.100 millones de barriles
y Shale gas: 545 tcf
-
Tcnicamente
recuperables:
Shale oil y
condensados:
13.400 millones de
barriles
Shale gas: 167 tcf
Colombia y Venezuela
-
Tcnicamente
recuperables:
Shale oil y
condensados:
600 millones de
barriles
Shale gas: 36 tcf
Bolivia
-
Tcnicamente
recuperables:
Shale oil y
condensados:
5.300 millones de
barriles
Shale gas: 245 tcf
Brasil
-
Tcnicamente
recuperables:
Shale oil y
condensados:
2.300 millones de
barriles
Shale gas: 48 tcf
Chile
En junio 2013
fractur su primer
pozo para producir
gas de lutitas
-
Tcnicamente
recuperables:
Shale oil y
condensados:
3.780 millones de
barriles
Shale gas: 75 tcf
Paraguay
-
Uruguay
Tcnicamente
recuperables:
Shale oil y
condensados:
600 millones de
barriles
Shale gas: 2,0 tcf
Buscando
gelogos
pagndoles
12.000 US$
mensuales
-
Argentina
Compaas de Servicios: Schlumberger, Weatherford,
Halliburton, Sinopec, Tenaris, Baker
Hughes, Calfrac, Cummins, entre otras
Operadoras:
YPF (19 mb/d) - ExxonMobil Chevron - Shell Dow Argentina - Pan American Energy Petronas - Tecpetrol Gazprom - Petrobras Argentina Apache - y 8 mas pequeas Pluspetrol Total
YPF: tiene el 75% de los pozos, el
90% de la produccin de petrleo
y el 80% de la de gas
Tcnicamente recuperables:
shale oil y condensados: 27.000
millones de barriles
Shale gas: 802 tcf
-
Los recursos de shales en Norteamrica
USA:
Tcnicamente
recuperables:
Shale oil y
condensados:
58.000 millones
de barriles
Shale gas: 665 tcf
-
Depsitos de shales en China
Tcnicamente
recuperables:
Shale oil y
condensados:
32.000 millones de
barriles.
Shale gas:1.115 tcf
-
Depsitos de shales en Europa
Tcnicamente
recuperables:
Shale oil y condensados:
14.638 millones de
barriles*.
Shale gas: 470 tcf
-
Depsitos de shales en Australia
Tcnicamente
recuperables:
Shale oil y condensados:
17.500 millones de
barriles*.
Shale gas: 437 tcf
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La competencia de las shale gas
El metano en hidratos
Japn comenzara a producirlos en 2019
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Oferta
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Referencia: Rice University
Oferta de shale oil en los EE.UU.
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En mayo 2015 5,6 MMb/d
Produccin de petrleo de lutitas en USA
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Produccin de gas natural de lutitas en USA
Gas natural: +40.000 MMpc/d
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Actividad en Bakken
Fuente: http://www.eia.gov/petroleum/drilling/pdf/bakken.pdf
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Actividad en Eagle Ford
Fuente: http://www.eia.gov/petroleum/drilling/pdf/eagleford.pdf
-
Actividad en Marcellus
(Gran productor de gas)
Fuente: http://www.eia.gov/petroleum/drilling/pdf/marcellus.pdf
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La oferta de petrleo de lutitas en
los EE.UU. es impresionante
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El xito de la produccin de hidrocarburos de lutitas en los EE.UU. se debi a :
La calidad de los recursos La cantidad de los recursos La cooperacin de los gobiernos locales Los derechos de propiedad son privados La competencia entre empresas La capacidad del sector de bienes y servicios Los mercados financieros
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Oferta mundial de petrleo de lutitas
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Conceptos Bsicos
Recursos
Economas
Aspectos Sociales
El Ambiente
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Costos de produccin
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Que han producido las lutitas: la cada de los precios
Al 20 de mayo 2015 el WTI esta en 58.96 US$/barril
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Etapas para el desarrollo de las shales
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La nueva tecnologa
Mas produccin (hay ms pozos)
Se reducen los pozos horizontales
Mas pozos desde una misma localizacin
Menos ocupacin de tierras
Optimizacin de los equipos de fracturamiento
Ventajas
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La realidad: breakeven de las lutitas petrolferas @ 2013:
Campo US$/barril
Eagle Ford: menor de 50
Bakken promedio: 36
Parshall y Sanish 38 40
Williams 40
Mountrail 37
Dunn 31
.
McKenzie 26
Brigham Exploration 16
According to the International Energy Agency (IEA), only 4%
(200.000 b/d) of U.S. shale production needs prices above $80
for drillers to breakeven.
The Bakken (new projects), are estimated to average $58/bbl
Some wells are profitable at $2.65 per thousand cubic feet, others need
$8.10the median is $4.85
Y se exportar a ms de 12 $/mpc
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Precios de equilibrio de nuevos proyectos de lutitas
The breakeven price of crude oil includes production costs, exploring or finding
costs, oil well development costs, transportation costs, and selling and general
administration expenses.
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Fuente: http://marketrealist.com/2015/01/breakeven-price-crude-oil-important/
Como comparan los Breakeven price de las shales con otros crudos
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El EROI* de las lutitas es bajo
* Energy Return on Investment
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Estructura de costos de un pozo en shale gas
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CAMPO
TASAS DE
PRODUCCION
INICIAL, b/d
TASAS
INICIALES DE
DECLINACION,
1er ao, %
Elm Coulee
(Bakken) 425* 65.0
Bakken 2,000 65.0
Eagle Ford 1,340 2,000 70.0 - 80.0
Niobrara 400 - 700 80.0 - 90.0
Monterey 623 80.0
Avalon & Bone
Spring 534 60.0
* Las tasas mostradas son para pozos multilareales, para los verticales son mayores a 80.0%
Fuente: EPRINC2012, PRODUCERS , seekingalpha, y otros
Las tasas de declinacin de las
shale oil son altas
Un pozo en Eagle Ford puede producir 500.000 barriles
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Produccin inicial y las altas tasas de
declinacin de las shale gas
Campo
Tasa Inicial de
produccin,
MMpc/d
Tasa de
declinacin de
los primeros
pozos, % anual
Barnett 2,0 70
Fayettville 2,5 63
Haynesville 9,5 86
Marcellus 4,5 75
Woodford 3,5 80
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Declinacin de las shales
Despus de la declinacin fuerte, los pozos pueden
continuar produciendo por aos, pero los factores de
recobro son bajos 8 a 12%*)
*Jeff Meisenhelder, Schlumberger, EPMAG:COM, Feb 2014
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En promedio la declinacin alcanza 80% en tres aos
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Pozos necesarios para mantener la produccin.
El espaciado es importante
Hablan de 65 acres/pozo Pudiendo reducirse a 40 acre/pozo Significa mas de 58.000 pozos Para los 3 grandes de USA se habla de mas de 100.000 pozos
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Lifting Costs Finding Costs Total Upstream
Costs
United States Average
$12.18 $21.58 $33.76
On-shore $12.73 $18.65 $31.38
Off-shore $10.09 $41.51 $51.60
All Other
Countries Average
$9.95 $15.13 $25.08
Canada $12.69 $12.07 $24.76
Africa $10.31 $35.01 $45.32
Middle East $9.89 $6.99 $16.88
Central &
South America
$6.21 $20.43 $26.64
Costs for Producing Crude Oil and Natural Gas, 20072009 2009 Dollars per Barrel of Oil Equivalent1
Costos de produccin tradicionales 2007-2009
http://www.eia.gov/tools/faqs/faq.cfm?id=367&t=6
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Automatizacin de pozos para reducir costos
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El costo de produccin del gas de lutitas hoy no es comercial. La solucin es
autorizar su exportacin
Entre 5,06 y 8,75 US$/MMBtu
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El futuro de la exportacin de LNG
USA: 28 proyectos, 250 mtpa*
Canad: 16 proyectos, 150 mtpa
Unas referencias:
Argelia: 35 mtpa
T-T: 15,5 mtpa
Australia Pacific: 9 mtpa
Per: 4,4 mtpa
* mtpa: millones de toneladas por ao
http://www.worldoil.com/Exxon-
advances-application-for-21-billion-
Canadian-LNG-project.html
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El futuro de la exportacin de LNG
Referencia: BP No 133 Tienen futuro los recursos de gas natural de Venezuela?, 28 de febrero 2015
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Impresiona la cantidad de pozos en las shales
Se lleg a 16.000 pozos por ao
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Las Inversiones en las shales continuarn
70.000 millones de US$ en 2014
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from Platts unit Bentek Energy, average IRRs
Cambios en la tasa interna de retorno por pozo
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Conceptos Bsicos
Recursos
Economas
Aspectos Sociales
El Ambiente
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Los campesinos han abandonado el campo
Fuente: National Geographic, marzo 2013
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La gente se ha volcado a las reas
de produccin de lutitas
Fuente: National Geographic, marzo 2013
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Los pueblos estn cambiando
Fuente: National Geographic, marzo 2013
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Hay todo un ambiente de provisionalidad
Fuente: National Geographic, marzo 2013
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Este personal de los taladros gana hasta
120.000 US$ por ao
Fuente: National Geographic, marzo 2013
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Susan Connell, de 39 aos,
y madre de 2 nias,
se mudo a North Dakota
para manejar una gandola
de 18 ruedas que mueve el
agua de y hacia los pozos
productores de shales.
Ella gana ahora 2.000 US$
semanales, antes ganaba
apenas 600 US$ semanales
cuando era chofer de
autobuses en un aeropuerto
y en lneas de la ciudad
Las actividades en lutitas estn creando
un boom de empleos
Fuente: National Geographic, marzo 2013
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Nmero se empresas de todo tipo en las shales
Marcellus
2.000 Rocky Mountains
7.300
Permian Basin
2.400 Eagle Ford
1.200
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Conceptos Bsicos
Recursos
Economas
Aspectos Sociales
El Ambiente
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Dos visiones ambientales
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Aqu se muestran 3.000 de los mas de 8.000 pozos perforados
hasta la fecha en North Dakota. El plan es perforar 50.000
Fuente: National Geographic, marzo 2013
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La actividad en Eagle Ford
Foto de satlite que
muestra el gas
quemndose
Mientras se construye la
infraestructura
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Equipos para fracturar un pozo
(ocupan mucho espacio)
-
Las localizaciones de los pozos para explotar
las lutitas son mucho mas complejas
Pozo convencional Pozo para explotar lutitas
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Proteccin de los desechos de
Agua usando fosas
Dos temas: 1) la disponibilidad de agua 2) Infraestructura para su disposicin
Fuente: National Geographic, marzo 2013
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Tanque de 40.000 bls. para el tratamiento de agua
Fuente: Rockwater Energy Solutions, www.epmag:com
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Recycle. Reuse. Results.
Hydrozonix provides a singlepoint, mobile, fit-for-
purpose, environmentally friendly water treatment
system in a small footprint that enables oil and gas
exploration and production companies to
Recycle water economically and responsibly.
http://www.hydrozonix.com/
Cada vez mejores sistemas de tratamiento de agua
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El agua producida debe inyectarse
-
La utilizacin y disposicin del agua en la
explotacin de las shales es critico
(Caso shales de Utica, Ohio)
El fracturamiento de un pozo tpico usa un promedio de
19 MM de litros de agua
(5 MM de galones o 119.048 barriles)
Del 15% al 20% del agua utilizada regresa con la
produccin de petrleo o gas natural
Transportar el agua producida a los pozos donde
se inyectar tiene un costo entre
8 y 12 US$/barril
Se estn desarrollando tecnologas para tratar el agua
producida para eliminarles las bacterias, sulfuro de
hidrogeno y de hierro
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Uso de agua por tipo de petrleo y gas natural
1m3 = 6,2898 barriles
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La qumica de los fluidos para el fracturamiento
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Composicin tpica del fracturante
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Grupos que se oponen al desarrollo de las shales
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Explotacin de hidrocarburos de lutitas.
Desafos y Oportunidades
Desafos:
Oportunidades:
Transformar los Recursos en reservas para su explotacin y comercializacin
Reducir los costos de exploracin y explotacin Competir por los Bienes y Servicios Requerimientos de personal especializado La proteccin del ambiente La competencia de los EE.UU. Y del resto del mundo
Solicitar a los reguladores el otorgamiento de las reas para explorarlas y explotarlas
El mejor argumento es la Seguridad Energtica del pas
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Los 2 trabajos sobre hidrocarburos en lutitas mas completos,
publicados por el Departamento de Energa de los EUA
June, 2013
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Los mas recientes
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Lo mas nuevo
http://www.gulfpub.com/product.asp?PositionID=1138226&ProductID=17118
http://www.eia.gov/forecasts/aeo/pdf/0383(2015).pdf
-
Gracias
Facilitador: Ing. Diego J. Gonzlez Cruz
