Czy analiza Big Data doprowadzi do “Rewolucji łupkowej 2.0”?
Wcześniejsze publikacje relacjonowały nieustanne doskonalenie metod i procesy dostosowawcze, jakich jesteśmy świadkami w wydobyciu ropy i gazu z łupków w USA. Poniżej następny z artykułów utrzymanych w tym tonie.
Tendencja spadku ilości czynnych wież platform wiertniczych w Stanach Zjednoczonych utrzymywała się w dalszym ciągu w maju br. W wyniku niskich cen ropy koncerny naftowe nadal podejmowały decyzje, aby zamykać lub tymczasowo wyłączać z eksploatacji część swojego potencjału produkcyjnego. Od końca maja 2014 roku liczba czynnych wież w USA zanotowała olbrzymią redukcję z 1.536 do 646, co stanowi 58% spadku, jak podaje analityk branży energetycznej firma Platts.
Niskie ceny ropy wraz z masowym unieruchamianiem wież wywołały przybór komentarzy, według których rewolucja łupkowa, która jeszcze na początku roku wywindowała amerykańską produkcję ropy do poziomu bliskiego 10 mln baryłek dziennie, utyka jakoby w bezruchu. Tak twierdzącym katastrofistom umyka jednak spod rozwagi równoległe zjawisko o kluczowym znaczeniu, bowiem nie widzą oni niezwykłego parcia branży w kierunku innowacji, które już teraz owocują zwiększaniem wolumenu produkcji na odwiert oraz cięciem kosztów.
Tym się tłumaczy fenomen utrzymania się – a w niektórych przypadkach – wręcz wzrostu wydobycia, mimo spadku ilości czynnych wież. I tak na głównej formacji łupkowej południowego Teksasu Eagle Ford odnotowano w kwietniu 22% wzrost wydobycia w stosunku do kwietnia 2014, jak podaje Platts.
Niektórzy z obserwatorów spodziewają się wręcz drugiej fali innowacji w technologii wydobywania ropy z łupków, która dorówna lub przewyższy pierwszą, tą która przyniosła ze sobą odwierty poziome oraz szczelinowanie hydrauliczne. Obecna nowa fala innowacji wywoływana jest przez znaczący postęp w dziedzinie analizy danych masowych tzw. Big Data. Mark Mills z think tanku Manhattan Institute upatruje wręcz w tym zjawisku zapowiedzi dokonania się następnego amerykańskiego przełomu łupkowego z numerkiem 2.0 (“Shale 2.0”), jak wynika z jego raportu z maja 2015.
Zjawisko ostatnich innowacji w technologii łupkowej to wynik przejścia zmian ilościowych w nową jakość. Należy bowiem mieć świadomość, że utrudnienia w uzyskiwaniu węglowodorów ze zwartych i geologicznie skomplikowanych formacji łupkowych wymagały wykonania nieporównanie większej ilości odwiertów niż miało to miejsce w złożach konwencjonalnych. Od roku 2006, który zapoczątkował rewolucję łupkową, wykonano wiele tysięcy nowych wierceń. Dostarczyły one obfitych danych cyfrowych oraz cennych doświadczeń stosunkowo niewielkim, ale za to ruchliwym – jeśli porównać ich z potentatami technologii tradycyjnych – producentom branży łupkowej.
Jest to nauka wyniesiona z „wielkiej ilości iteracji”, jak definiuje to Judson Jacobs, szef ds. analiz energetycznej firmy badawczej IHS. Do arsenału najnowszych metod zalicza się „przesuwne wiertnie”, które mogą być przemieszczane na sąsiednie punkty w obszarze odwiertu, co pozwala na wykonanie i jednoczesną eksploatację wielu równoległych otworów, rozchodzących się różnokierunkowo w płaszczyźnie horyzontalnej na poziomie złoża, bez konieczności opuszczania sąsiedztwa pierwszego z odwiertów. Postępy w konstrukcji wierteł, nowe formuły mieszanek szczelinujących oraz zdalne sterowanie przebiegiem wierceń w czasie rzeczywistym uzupełniają listę najnowszych osiągnięć innowacyjnych.
Trzeba zauważyć, że w tym samym czasie, producenci nauczyli się również brać na wstrzymanie po doprowadzeniu nowych odwiertów do etapu gotowości do rozpoczęcia szczelinowania tj. zapoczątkowania tłoczenia mieszanki szczelinującej do złoża. Na takim etapie, w stanie oczekiwania na odbicie cen ropy do poziomu zapewniającego rentowność, znajduje się obecnie kilkaset odwiertów. Szefowie kilku kompanii wyrażało ostatnio opinie, że z chwilą gdy ceny ropy ukształtują się w okolicah 65 dolarów za baryłkę (zauważmy, że cena ta wynosiła 64,92 dolary za baryłkę po 1 czerwca), staniemy się świadkami nowej fali wzrostu wydobycia. Sprawić to może, że USA zastąpią Arabię Saudyjską w roli gracza manipulującego szybkimi zmianami wolumenu produkcji w zależności od fluktuacji cenowych.
Jednakże zapowiedź prawdziwej rewolucji pojawiającej się obecnie na horyzoncie nie wiąże się z innowacjami w sprzęcie wiertniczym czy strategiami postępowania, lecz z analizą „big data”. Najnowsze techniki poszukiwań i detekcji złóż generują podczas wykonywania niekonwencjonalnych odwiertów poszukiwawczych potężne ilości danych. Jak podaje cytowany wyżej Mark Mills każda stopa (30,48 cm) odwiertu dostarcza 1 megabajta danych co stanowi od jednego do 15 terabajtów na odwiert. Te olbrzymie zasoby danych można wykorzystywać do optymalizacji ustawień i sterowania wiertłami, sporządzania precyzyjnego zobrazowania złoża, optymalizacji całokształtu wydobycia i transportu oraz prognozowania położenia następnych roponośnych formacji geologicznych. Odnotować należy, że wiele firm przeznacza już teraz na inwestycje w innowacyjne technologie przetwarzania i analizy danych środki dorównujące wielkością środkom przeznaczanym na poszukiwania i wydobycie metodami tradycyjnymi.
Jednocześnie grupa innowacyjnych startupów, zajmujących się masowymi danymi, takich jak Ayata, FracKnowledge i Blade Energy Partners, oferuje firmom naftowym rozbudowane narzędzia do analityki danych godne XXI wieku. Oferta skierowana jest do firm, które nie były dotychczas znane z szybkiego reagowania na zmiany oraz skłonne do innowacji z wykorzystaniem analizę masowych danych. Wcześniejsze wysiłki, aby stworzyć nowoczesne narzędzia analiz danych na potrzeby wydobycia ropy i gazu były niedostateczne. Błąd według opinii Jacobs’a krył się w podejściu do sprawy: Firmy naftowe próbowały poprzednio zatrudnić kilku informatyków od baz danych i przekwalifikować ich na inżynierów naftowych. To nie dało dostatecznych wyników. Obecne zmiana podejścia polega na wytypowaniu specjalistów od wydobycia i związaniu ich w jeden zespół z ekspertami potrafiącymi stworzyć odpowiednie moce analityczne.
Dla przykładu brytyjski BP, utworzył w 2012 roku „sieć analityki decyzyjnej”, która zatrudnia obecnie ponad 200 osób, które badają sposoby zaawansowanego posługiwania się danymi, aby dać do ręki BP narzędzia pozwalające wykorzystać nowe możliwości.
Jeśli zamierzenia te uda się zrealizować, analiza „big data” nie tylko pozwoli przedłużyć boom łupkowy w USA, ale także dokonać podobnych przełomowych przemian poza granicami. Wykorzystanie amerykańskich doświadczeń na polach naftowych o niższych wydajnościach w innych regionach świata mogłoby doprowadzić do pozyskania 141 miliardów baryłek ropy w krajach takich jak Chiny, Iran, Rosja i Meksyk, jak prognozuje IHS w raporcie z ubiegłego miesiąca.
Pozostaje nam obserwować rynek wydobywczy, aby się przekonać na ile prognozy następnego z przełomów w technologiach łupkowych się sprawdzą.
Maciej Górski na podstawie publikacji MIT Technology Review, autor Richard Martin 2 czerwca, 2015
