Ewolucja wyobrażeń o jakości złoża i udostępniania zwięzłych skał łupkowych

Transkrypt

1 Konferencja ShaleScience Druga edycja Ewolucja wyobrażeń o jakości złoża i udostępniania zwięzłych skał łupkowych ShaleScience Conference 2 nd Edition Developing the Mental Picture of Reservoir Quality and Completion Quality for Tight Shales May 2012 Copernicus Science Centre, Warsaw, Poland

2 Konferencja ShaleScience Druga edycja Ewolucja wyobrażeń o jakości złoża i udostępniania zwięzłych skał łupkowych ShaleScience Conference 2 nd Edition Developing the Mental Picture of Reservoir Quality

3 Ewolucja wyobrażeń o jakości złoża i udostępniania zwięzłych skał łupkowych Organizatorzy: Sidney Green, Raymond Levy, Wiesław Prugar i Roberto Suarez-Rivera (Przewodniczący) Witamy na Drugiej Edycji Konferencji Shale Science 2012 Ewolucja wyobrażeń o jakości złoża i udostępniania zwięzłych skał łupkowych. Podczas Pierwszej Edycji Konferencji Shale Science 2011 uzgodniliśmy szereg następujących ważnych komponentów wyobrażeń o zwięzłych skałach łupkowych: 1. Łupki to złoża geologiczne 2. Skały łupkowe cechują się heterogenicznością w każdym wymiarze 3. Należy usystematyzować i poznać heterogeniczność łupków 4. Łupki mają niską porowatość i przepuszczalność rzędu nanodarcy 5. Łupki są silnie anizotropowe 6. Łupki cechują się bogatą, zmineralizowaną szczelinowatością we wszystkich wymiarach 7. Złożony szkielet skalny skutkuje złożonymi szczelinami hydraulicznymi 8. Przy tworzeniu szczeliny wzrasta kompresja oraz 9. Niewłaściwe są wyobrażenia zachowań skał łupkowych oparte na pojedynczej ich właściwości, przy pominięciu innych zmiennych Owe podstawowe koncepcje pomagają nam bardziej prawidłowo zwizualizować utwory łupkowe oraz stanowią mocną podstawę wyjaśniania ich zachowań. Koncepcje te stanowią też spójne ramy do dalszego rozwoju wyobrażeń, kontestowania starszych idei, tworzenia nowych modeli oraz przełomowych pomysłów. Podczas Drugiej Edycji Konferencji Shale Science 2012 przyświeca nam ważny cel stworzenia wyobrażeń dwóch komponentów odpowiedzialnych za ekonomikę produkcji w złożach łupkowych: jakości złoża oraz jakości udostępnienia. Zrozumienie tych dwóch parametrów ma kluczowe znaczenie przy szacowaniu opłacalności, poprawie spójności produkcji oraz tworzeniu bardziej efektywnych I zrównoważonych alternatyw produkcji w utworach łupkowych. W naszych dyskusjach chcemy również skupić się na złożach o umiarkowanej jakości własności zbiornikowych. Mają one niski potencjał albo ze względu na niską porowatość, pozwalającą na gromadzenie się węglowodorów, albo niewielką przepuszczalność lub też niskie ciśnienie w porach. Wymagają zatem większej koncentracji na jakości udostępniania, jeżeli myślimy o opłacalnej produkcji w tych złożach. Złoża łupkowe o umiarkowanej jakości własności zbiornikowych mają duże znaczenie w Polsce i na świecie, a dogłębne poznanie ich właściwości i wymogów ekonomiki produkcji jest konieczne, jeżeli chcemy je eksploatować. Uważamy, że jest to ambitny cel, ale też i jeden z najważniejszych warunków uzyskania dostępu do dużych ilości energii z węglowodorów na całym świecie. Mając powyższe na uwadze, z góry dziękujemy za uczestnictwo w konferencji i uprzejmie prosimy o aktywny wkład w sukces tego spotkania.

4 Developing the Mental Picture of Reservoir Quality Organizers: Sidney Green, Raymond Levy, Wieslaw Prugar, and Roberto Suarez-Rivera (Chair) Welcome to the 2012 Second ShaleScience Conference Developing the Mental Picture of Reservoir Quality and Completion Quality for Tight Shales. During the First 2011 ShaleScience Conference we agreed on a number of important components of the mental picture for tight shales. These were as follows: 1. Tight shales are geologic plays, 2. Tight shales are heterogeneous at all scales, 3. Tight shale heterogeneity should be mapped and understood, 4. Tight shales have low porosity and nano-darcy range permeability, 5. Tight shales are strongly anisotropic, 6. Tight shales contain abundant mineralized fracturing at all scales, 7. Complex rock fabric leads to complex hydraulic fractures, 8. When a fracture is generated it creates increased compression, and 9. A mental picture that explains tight shale behavior based on a single property, while ignoring the other variables, is not a correct mental picture. Remembering these basic concepts help us picture tight shale systems more correctly, and provide a strong reference to explain their behavior. These concepts also provide us with a consistent framework for expanding the mental picture further, challenge old ideas, developing new models, and developing breakthrough concepts. During the 2012 Second ShaleScience conference, we have the important objective of developing the mental picture of the two components that drive economic production in tight shales: reservoir quality and completion quality. Understanding these two requirements is fundamental for anticipating producibility, for improving production consistency, and for developing more efficient and sustainable alternatives for tight shale production. We also want to have a focused discussion on moderate reservoir quality plays. These have low reservoir potential either because of low hydrocarbon porosity, low permeability, or low pore pressure. Thus, require enhanced completion quality considerations for economic production. Moderate reservoir quality tight shales are important in Poland and worldwide, and understanding their properties and requirements for economic production is fundamental to make them viable. We believe that this is a challenging goal but one of highest importance for accessing large volumes of hydrocarbon energy everywhere in the world. With these goals in mind, we thank you in advance for your participation and kindly request your active participation and contribution to the success of this meeting.

5 Szanowni Państwo, Konferencja ShaleScience odbywa się w ważnym dla światowej energetyki momencie. Z jednej strony należy mieć świadomość, że znaczenie gazu ziemnego w światowym miksie energetycznym będzie rosło, nie tylko z uwagi na coraz większe i lepiej udokumentowane złoża, ale również rozwój technologii jego wykorzystania. Z drugiej wiemy już, że w Polsce znajdują się znaczące zasoby błękitnego paliwa zamkniętego w łupkach, a prace nad oszacowaniem jego ilości i opłacalności wydobycia są bardzo zaawansowane. Nie bez znaczenia, szczególnie w obliczu coraz bardziej wyśrubowanych norm środowiskowych, pozostają także kwestie ekologiczne. Warto, uświadamiając sobie skalę szansy, która przed nami staje, dobrze przygotować się do tego wyzwania. Niezależnie bowiem od szacunków dotyczących wielkości polskich zasobów, jeśli wydobycie gazu łupkowego okaże się opłacalne, będziemy świadkami przedefiniowania nie tylko krajowego ale też regionalnego rynku energetycznego. W krajach, które stają się obecnie areną łupkowego wyścigu, wszystkie podmioty biorące w nim udział, powinny skupić się na dwóch, kluczowych w tym momencie obszarach dyskusji. Już teraz powinny myśleć o wprowadzeniu konkretnych zapisów prawnych, które zapewnią dobry klimat do dalszych inwestycji poszukiwawczych oraz stworzą solidne fundamenty dla funkcjonowania całego sektora. Do tego potrzebne jest wypracowanie strategicznych rozwiązań dotyczących zasad wydobycia, opodatkowania, dostosowania infrastruktury i optymalnego podziału potencjalnych korzyści. Drugim ogniwem tego łańcucha jest technologia, która pozwala na coraz lepszą optymalizację kosztów rozpoznania złóż surowca i jego wydobycia. Dla wszystkich firm funkcjonujących w branży nakłady na poszukiwania i związane z nimi ryzyko są największym wyzwaniem biznesowym. Dlatego warto uważnie śledzić rozwój technologii i wykorzystywać szanse związane z jej rozwojem. Taką możliwość daje Konferencja ShaleScience najważniejsza w naszym regionie platforma wymiany specjalistycznej wiedzy dotyczącej technologicznych aspektów pozyskiwania gazu z łupków. Serdecznie zapraszam do udziału w tym wydarzeniu. Jacek Krawiec Prezes Zarządu PKN ORLEN

6 Dear Sir/Madam, The ShaleScience Conference is being held at an important moment for the global energy sector. On the one hand, one should be aware that the importance of natural gas in the global energy mix will grow, not only because of the larger and better documented gas deposits but also due to the development of technology used. On the other hand, we know that Poland has considerable resources of blue fuel trapped in shales, and work to estimate the volume and cost effectiveness of its production is already very advanced. Environmental issues also play an important role in this process, especially in the light of increasingly stringent environmental standards. Considering the scale of opportunity that is before us, it is more than reasonable to be well-prepared for this challenge. Whatever the estimates of the size of Polish resources may be, if shale gas production proves to be viable, we will witness the transformation of not only national but also regional energy market. In countries that are becoming an arena of the shale race, all involved entities should now focus on two key areas of discussion. Already at this point, consideration should be given to introducing specific legal provisions that would provide a supportive climate for further exploration projects and would create solid foundations for the entire sector. This should be based on the development of strategic solutions in the area of exploration, taxation, infrastructure and optimal allocation of potential benefits. The other strategic pillar is technology which enables more and more efficient optimization of exploration and production costs. For all companies operating in the industry, exploration expenditures and the associated risks are the most critical business challenges. Therefore, it is vital to keep abreast and take advantage of all the latest technological developments. This opportunity is offered by the ShaleScience Conference the most important platform for sharing technological expertise on shale gas exploration and production in the region. We cordially invite you to participate in this event. Jacek Krawiec President and CEO of PKN ORLEN

7 Komitet Konferencji Dr. Roberto Suarez-Rivera Przewodniczący / Chair Dr Roberto Suarez-Rivera jest Doradcą Naukowym i szefem Schlumberger Innovation Center w Salt Lake City. Uzyskał licencjat z inżynierii mechanicznej na North Carolina State University oraz tytuł magistra i doktora mechaniki skał na University of California w Berkeley. Dr Suarez-Rivera pracuje dla Schlumberger od 22 lat, włączając w to 7 lat spędzonych w obszarze inżynierii prac terenowych w Dowell Schlumberger oraz 13 lat w TerraTek, gdzie pracował naukowo i pełnił rolę konsultanta w dziedzinie mechaniki skał związanej z wydobyciem ropy naftowej. Dr Suarez-Rivera pracował też w Norweskim Instytucie Mechaniki Skał IKU oraz w Grupie Mechaniki Skał w Lawrence Berkeley National Laboratory. Jest autorem prac na temat oceny właściwości mechanicznych i analizy zachowań mechanicznych geomateriału, posiada też patenty na zastosowanie tych koncepcji w ocenie własności zbiornikowych złoża, szczelinowaniu hydraulicznym oraz w tworzeniu charakterystyki złóż. Dr Suarez-Rivera pełnił rolę wykładowcy honorowego SPE w 2011 roku. Obecnie koncentruje się na heterogeniczności zwartych skał łupkowych oraz na jej wpływie na anizotropię materiału, złożoność szczelin hydraulicznych, ograniczanie rozchodzenia się szczelin, produktywność odwiertu, rozwój naprężeń in situ oraz projekt udostępniania w złożach niekonwencjonalnych. Dr. Roberto Suarez-Rivera is a Scientific Advisor and head of the Schlumberger Innovation Center in Salt Lake City. He holds BS in Mechanical engineering from North Carolina State University, and MS, and PhD degrees in Rock Mechanics from the University of California, Berkeley. Dr. Suarez-Rivera has 22 years with Schlumberger, including 7 years of field service engineering with Dowell Schlumberger and 13 years with TerraTek, as a scientist and consultant in petroleum related rock mechanics. Dr. Suarez-Rivera also worked with the Norwegian Institute of Rock Mechanics IKU, and the Rock Mechanics Group at the Lawrence Berkeley National Laboratory. He has authored papers in mechanical property evaluations and on analysis of geo-material mechanical behavior, and has patents on the application of these concepts to reservoir evaluation, hydraulic fracturing and property characterization. Dr. Suarez-Rivera served as a distinguished SPE lecturer in His current focus of attention is tight shale heterogeneity and on the impact of heterogeneity in material anisotropy, hydraulic fracture complexity, fracture containment, well productivity, in-situ stress development, and completion design for unconventional reservoirs.

8 Conference Committee Sidney Green Sidney Green jest starszym doradcą Schlumberger w Salt Lake City w Utah oraz profesorem na Uniwersytecie w Utah w Stanach Zjednoczonych. Jest byłym prezesem i założycielem TerraTek przejętej przez Schlumberger w 2006 roku. Pan Green ukończył studia licencjackie i magisterskie oraz posiada tytuł inżyniera inżynierii mechanicznej i mechaniki stosowanej. Posiada ponad pięćdziesięcioletnie doświadczenie w dziedzinie geomechaniki, wiele publikował, posiada liczne patenty oraz wielokrotnie został uznany i nagrodzony w dziedzinie geomechaniki / mechaniki skał. Jest członkiem American Rock Mechanics Association oraz US National Academy of Engineers. Sidney Green is a Schlumberger Senior Advisor and a founder and former President/CEO of TerraTek. He has published numerous reports and papers and holds a number of patents. He has been recognized in the rock mechanics / geomechanics community with a number of awards and was elected a Fellow of the American Rock Mechanics Association. He is a member of the USA National Academy of Engineers, and currently focuses on gas and oil production from tight shales. He also serves as Research Professor at the University of Utah with a dual appointment in Mechanical and Civil Engineering.

9 Komitet Konferencji Raymond Levey Dr Raymond Levey jest dyrektorem Instytutu Energetyki i Nauk o Ziemi na Uniwersytecie w Utah oraz profesorem na Wydziale Inżynierii Uniwersytetu w Utah. Posiada ponad trzydziestoletnie doświadczenie w dziedzinie energetyki. Prowadził badania w Służbie Geologicznej Stanów Zjednoczonych [USGS] oraz dla Shell Oil Company. Zanim w 1997 roku rozpoczął pracę na Uniwersytecie w Utah, był zastępcą dyrektora Agencji Geologii Ekonomicznej na University of Texas w Austin, a obecnie jest dyrektorem Energy & Geoscience Institute (EGI) prowadzącego badania w dziedzinie sekwestracji ropy naftowej - gazu dwutlenku węgla i energii geotermalnej na całym świecie. Jest biegłym geologiem naftowym oraz licencjonowanym specjalistą w dziedzinie nauk o Ziemi w Stanie Teksas i Stanie Utah. Jest byłym doradcą w sprawie niekonwencjonalnych zasobów w urzędzie Sekretarza ds. Energetyki Stanów Zjednoczonych. Dr. Raymond Levey is Director of the Energy & Geoscience Institute. He received a B.S. in Geology from College at Fredonia, part of the State University of New York, in 1974, an M.S. and Ph.D. from the University of South Carolina in 1978 and He was appointed as the Energy & Geoscience Institute s second Director in Dr. Levey came to the University of Utah in 1997 from the Bureau of Economic Geology at the University of Texas at Austin where he was the Associate Director. Before joining UT he held various positions in three subsidiaries of Shell Oil Corporation in both research and operations. Dr. Levey also worked for the United States Geological Survey and Union Pacific Resources Corporation. He is member of the Society of Petroleum Engineers (SPE), American Association of Petroleum Geologists (AAPG), Society of Exploration Geophysicists (SEG), and Geological Society of America (GSA). He is a member of the AAPG Research Committee.

10 Conference Committee Wiesław Prugar Absolwent Akademii Górniczo-Hutniczej na kierunku mechanicznym oraz studiów podyplomowych z zakresu zarządzania na rynkach energii na Politechnice Gliwickiej oraz studiów podyplomowych Szkoły Głównej Handlowej na kierunku Zarządzanie Finansami Przedsiębiorstwa. Karierę zawodową rozpoczął w 1987 roku w Instytucie Górnictwa Naftowego i Gazownictwa w Krakowie. Opracował i wdrożył szereg rozwiązań niestosowanych dotychczas w polskim przemyśle. Prace te zwieńczone zostały uzyskanymi w tym zakresie sześcioma patentami. Następnie pracował w Polskim Serwisie Płynów Wiertniczych Sp. z o.o., PGNiG S.A oraz Gazomontażu S.A. W 2006 roku rozpoczął budowę zespołu specjalistów w zakresie poszukiwań i wydobycia ropy naftowej i gazu ziemnego w PKN ORLEN. Obecnie Prezes ORLEN Upstream Sp. z o.o. Jest również Prezesem Zarządu ORLEN International Exploration and Company Production oraz Członkiem Zarządu Balin Energy na Łotwie. Prezes Organizacji Polskiego Przemysłu Poszukiwawczo-Wydobywczego (OPPPW). Członek Komitetu Doradczego EGI. Wiesław Prugar is a graduate of AGH-University of Science and Technology. He completed post-graduate studies on Power Market Management at the Gliwice University of Technology and Company Finance at the Warsaw School of Economics. Mr. Prugar began his professional career in 1987 at the Oil and Gas Institute in Kraków. He developed and implemented a number of innovative solutions, previously not applied by the Polish hydrocarbon industry. These innovations led to six patents. Following his tenure at the Institute, he worked for Polish Drilling Fluids Service, the Polish Oil and Gas Company (PGNiG S.A.) and Gazomontaż S.A. Since 2006, Mr. Prugar has held several positions in the PKN ORLEN Group. These include Manager of the Exploration and Production Department, and CEO of ORLEN Upstream. ORLEN Upstream a subsidiary of PKN Orlen that is dedicated to exploration and production. Within this organization, he is responsible for upstream strategy formulation and implementation, field operations, planning and financing. He is also the Managing Director of ORLEN International Exploration and Production Company and a Member of the Management Board at Balin Energy in Latvia. Wiesław Prugar is the President of the Polish Exploration and Production Industry Organization (OPPPW) and a member of the EGI Advisory Board.

11 Organizatorzy EGI The Energy & Geoscience Institute jest największym konsorcjum technologii nauk o Ziemi na świecie w swoim rodzaju, zrzeszając 60 członków w ramach Corporate Associates Program z 18 państw. Jego początki sięgają 1973 roku, kiedy na Uniwersytecie Południowej Karoliny utworzono Earth Science and Resources Institute (ESRI), którego działalność koncentrowała się na badaniach z dziedziny nauk o Ziemi w Północnej Afryce. W 1996 roku pierwotna organizacja połączyła się z University of Utah Research Institute (UURI) z Salt Lake City, którego działalność koncentrowała się na kwestiach energii geotermalnej, a wraz z nową nazwą EGI, instytut nadal rozwijał działalność zarówno w dziedzinie badań stosowanych na dwęglowodorami, jak i geotermalnym zastosowaniem na potrzeby rządu i przemysłu. More information: SCHLUMBERGER Schlumberger to wiodący dostawca usług dla pól naftowych, zapewniający doskonałe rezultaty i poprawę wydajności w zakresie wydobycia i produkcji dla spółek naftowo-gazowych na całym świecie. Poprzez nasze operacje wiertnicze i w naszych zakładach badawczo-inżynieryjnych staramy się tworzyć produkty, usługi i rozwiązania optymalizujące wydajność klienta w bezpieczny i nieszkodliwy dla środowiska sposób. More information: AGH i ORLEN UPSTREAM ORLEN Upstream Sp. z o.o. jest spółką w 100% zależną od PKN ORLEN S.A., jednej znajwiększych korporacji przemysłu naftowego w Europie Środkowo-Wschodniej oraz największej w Polsce (więcej na: Nasza firma została utworzona i zarejestrowana r. Czas trwania Spółki jest nieoznaczony, a jej siedzibą jest Warszawa. Podstawową działalnością statutową Spółki jest między innymi: poszukiwanie i rozpoznanie złóż węglowodorów, prowadzenie wydobycia ropy naftowej i gazu ziemnego, wykonywanie usług związanych z poszukiwaniem, rozpoznaniem i eksploatacją złóż ropy naftowej oraz gazu ziemnego. ORLEN Upstream Sp. z o.o. jest spółką celową powołaną dla realizacji strategii PKN ORLEN S.A. w zakresie poszukiwania i wydobywania węglowodorów. More information:

12 Organizers EGI The Energy & Geoscience Institute is the largest geoscience technology consortium of its kind in the world, with over 60 members in the Corporate Associates Program from 18 countries. Its history dates back to 1973, when the Earth Science and Resources Institute (ESRI) was founded at the University of South Carolina, with a primary focus in geoscience research in North Africa. In 1996, the original organization was merged with the University of Utah Research Institute (UURI) in Salt Lake City, which primarily focused on geothermal energy issues and with its new name, EGI has continued to expand both in applied research in hydrocarbons as well as geothermal applications for both government and industry. More information: SCHLUMBERGER Schlumberger is the leading oilfield services provider, trusted to deliver superior results and improved E&P performance for oil and gas companies around the world. Through our well site operations and in our research and engineering facilities, we are working to develop products, services and solutions that optimize customer performance in a safe and environmentally sound manner. More information: AGH and ORLEN UPSTREAM ORLEN Upstream Sp. z o.o. is a company owned by PKN ORLEN S.A., one of the biggest oil industry corporations in Central and Eastern Europe and the biggest one in Poland (read more: Our company has been established and registered on Term of the company is not determined and the registered seat of the company is in Warsaw. Basic statutory activity of the company includes: conducting oil and gas exploration, providing services related with exploiting oil and gas deposits, as well as geological, exploration and research activity. ORLEN Upstream Sp. z o.o. is a target company established to support the activity of PKN ORLEN S.A. within the scope of hydrocarbon research and exploration. More information:

13 Program Konferencji 16 maja 09:00 09:10 Otwarcie Konferencji i powitanie uczestników Jacek Krawiec, Prezes Zarządu PLN ORLEN S.A. 09:10 09:20 Powitanie ze strony Honorowych Patronów Konferencji 09:20 09:50 Sesja 1: Podsumowanie I edycji Konferencji ShaleScience Roberto Suarez-Rivera, Schlumberger 09:50 10:20 Przerwa kawowa 10:20 11:05 Sesja 2: Znaczenie zagospodarowania zasobów gazu łupkowego w Polsce Wiesław Prugar, Prezes Zarządu ORLEN Upstream 11:05 11:50 Sesja 3: Optymalizacja wydobycia węglowodorów ze złóż niekonwencjonalnych Kyel Hodenfield, Schlumberger 11:50 12:35 Sesja 4: Sylurskie łupki wschodniej Polski główne uwarunkowania cech sedymentologicznych i zbiornikowych Szczepan Porębski, ORLEN Upstream 12:35 13:45 Lunch 13:45 14:30 Sesja 5: Wykorzystanie ilościowych metod analitycznych do lepszej charakterystyki własności zbiornikowych złóż i optymalizacji ich udostępnienia Patrick Gathogo, Schlumberger 14:30 15:15 Sesja 6: Nasycenia w zbiornikach łupkowych porównanie wyników wyznaczonych metodą ekstrakcji w retorcie i metody Dean-Starka David Handwerger, Schlumberger 15:15 15:45 Przerwa kawowa 15:45 16:30 Sesja 7: Rola badań sejsmicznych w niekonwencjonalnych systemach naftowych David Paddock, Western Geco 16:30 17:15 Uwagi podsumowujące pierwszy dzień Konferencji i dyskusja Sidney Green, Schlumberger 18:30 21:00 Uroczysta kolacja 17 maja 09:00 09:15 Powitanie i omówienie drugiego dnia konferencji Roberto Suarez-Rivera 09:15 10:00 Sesja 8: Wpływ perforacji na złożoność systemów spękań w strefie przyodwiertowej Larry Behrmann, Consultant 10:00 10:45 Sesja 9: Oddziaływania pomiędzy skałą i płynami złożowymi w utworach niekonwencjonalnych Dean Willberg, Schlumberger 10:45 11:15 Przerwa kawowa 11:15 12:00 Sesja 10: Zagadnienia związane z udostępnieniem strefy przyodwiertowej John McLennan, EGI 12:00 12:45 Sesja 11: Najważniejsze czynniki wpływające na wydobycie węglowodorów płynnych ze skał łupkowych Milind Deo, University of Utah 12:45 13:45 Lunch 13:45 14:30 Sesja 12: Wpływ struktury i tekstury skały na złożoność systemów spękań hydraulicznych Roberto Suarez-Rivera, Schlumberger 14:30 15:15 Sesja 13: Sedymentologia eksperymentalna mułów przegląd zagadnień Juergen Schieber, Indiana University 15:15 15:45 Przerwa kawowa 15:45 16:30 Sesja 14: Nowe spojrzenie na temat własności zbiornikowych i procesów związanych z udostępnieniem złóż w skałach łupkowych Roberto Suarez-Rivera, Schlumberger 16:30 16:50 Uwagi podsumowujące i dyskusja Raymond Levey, EGI

14 Agenda May 16 09:00 09:10 Opening Introduction and Welcome Jacek Krawiec, President of PKN ORLEN S.A. 09:10 09:20 Welcome by Hosts 09:20 09:50 Session 1: Review of the First Annual Shale Gas Conference Roberto Suarez-Rivera, Schlumberger 09:50 10:20 Coffee Break 10:20 11:05 Session 2: The Importance of Shale Gas Development in Poland Wiesław Prugar, President of ORLEN Upstream 11:05 11:50 Session 3: Improving Production Consistency in Unconventional Reservoirs Kyel Hodenfield, Schlumberger 11:50 12:35 Session 4: Silurian Shales of East Poland Major Constraints on Sedimentary and Reservoir Properties Szczepan Porębski, ORLEN Upstream 12:35 13:45 Lunch 13:45 14:30 Session 5: Quantitative Geology for Better Reservoir Characterization and Completion Design Patrick Gathogo, Schlumberger 14:30 15:15 Session 6: Retort and Dean Stark Saturations in Unconventional Shale Reservoirs David Handwerger, Schlumberger 15:15 15:45 Coffee Break 15:45 16:30 Session 7: Seismic for Unconventional Plays David Paddock, Western Geco 16:30 17:15 First Day Closing Questions/Discussion Sidney Green, Schlumberger 18:30 21:00 Reception May 17 09:00 09:15 Welcome and Review of the First Day Roberto Suarez-Rivera 09:15 10:00 Session 8: Perforation Dependent, Near Wellbore Fracture Complexity Larry Behrmann, Consultant 10:00 10:45 Session 9: Rock-Fluid Interactions in Unconventional Rocks Dean Willberg, Schlumberger 10:45 11:15 Coffee Break 11:15 12:00 Session 10: Near-Wellbore Completion Considerations John McLennan, EGI 12:00 12:45 Session 11: Important Considerations in Producing Liquids from Shales Milind Deo, University of Utah 12:45 13:45 Lunch 13:45 14:30 Session 12: The Role of Rock Fabric on Fracture Complexity Roberto Suarez-Rivera, Schlumberger 14:30 15:15 Session 13: An Overview of Experimental Mudstone Sedimentology Juergen Schieber, Indiana University 15:15 15:45 Coffee Break 15:45 16:30 Session 14: Mental Picture of RQ and CQ Roberto Suarez-Rivera, Schlumberger 16:30 16:50 Closing Comments and Discussion Raymond Levey, EGI

15 Sesja / Session 1 Podsumowanie I edycji Konferencji ShaleScience Review of the First Annual Shale Gas Conference Roberto Suarez-Rivera Pierwsza konferencja z cyklu ShaleScience, zatytułowana Ewolucja wyobrażeń o skałach łupkowych, odbyła się w dniach marca 2011 w nowo otwartym Centrum Nauki Kopernik w Warszawie. Zgromadziła ona ponad 200 uczestników przedstawicieli 28 spółek- -operatorów i firm konsultingowych, a także naukowców i studentów z licznych instytutów badawczych i uczelni europejskich. Okazała się wielkim sukcesem tworząc forum do dyskusji nad wyobrażeniami o skałach łupkowych. W mojej prezentacji zamykającej zeszłoroczną konferencję przytoczyłem pewne stwierdzenia, które usłyszałem na niedawnych konferencjach i warsztatach Stowarzyszenia Inżynierów Naftowych (SPE) z ust różnych ekspertów od skał łupkowych. Poniżej niektóre z nich przytaczam ponownie: Punkt wypoziomowania odwiertów bocznych powinien przypadać na strefy niskich naprężeń. Struktury zawierające gaz zamknięty są zwykle krzemionkowe. Otwarte spękania są ważne dla wydobycia. Charakterystyka mineralogiczna jest ważna dla wydobycia. Przepuszczalność zależna od ciśnienia ma istotne implikacje dla przewidywanego wydobycia całkowitego (EUR). Łupki są wyschnięte, lubią pić wodę. Produktywność odwiertu jest funkcją przepuszczalności i miąższości. Porowatość związana z kerogenem to jedyna porowatość mająca znaczenie dla wydobycia. Kerogeny typu I i II określają potencjał danego zbiornika. Rola spękań zmineralizowanych to wyznaczanie kierunków osłabień i wzmaganie złożoności szczelin powstałych przy szczelinowaniu hydraulicznym. W łupkach o większej plastyczności następuje większy wzrost zasolenia. Sól nie jest potrzebna do szczelinowania łupków. Nie potrzebujemy soli w płynie szczelinującym. Sposób wykonywania odwiertów jest ważniejszy niż sposób szczelinowania. Odwierty dają większą produktywność po okresie dojrzewania (zamknięcia na pewną ilość dni). Im mniejsze odstępy między skupiskami perforacji, tym większa złożoność spękań. Złożoność spękań kontrolować można tempem pompowania. Najlepsze odwierty to odwierty płaskie (całkowicie poziome).

16 Wspomniałem również, że niektóre z tych stwierdzeń wyglądają na sensowne, a niektóre wykluczają się nawzajem. Wszystkie one są wypowiedziami doświadczonych osób, które sformułowały je na podstawie swej interpretacji danych uzyskanych podczas prac w terenie. Wspomniałem także, że w trakcie cyklu wykładów pod tytułem Potencjał niekonwencjonalnych zasobów gazu łupkowego najważniejsze czynniki warunkujące skuteczne wydobycie, które wygłosiłem w roku 2011 dla SPE, wielokrotnie słyszałem to samo pytanie: Skąd wśród specjalistów od gazu łupkowego tyle rozbieżnych opinii? Biorąc pod uwagę ten kontekst, do zorganizowania zeszłorocznej konferencji ShaleScience zmotywowała nas chęć położenia podwalin pod możliwość określenia, które z powyższych stwierdzeń są właściwe, a które błędne; co jest możliwe, a co nie. Uważaliśmy, że istnieją dwie zasadnicze słabości, które należy pokonać: Po pierwsze, mimo fenomenalnych sukcesów w zakresie wydobycia gazu łupkowego, rozwoju wiedzy praktycznej, ciągłego zmniejszania kosztów i zwiększania produktywności, obraz mentalny łupków gazonośnych nie ewoluował. W dalszym ciągu próbując wyjaśnić nasze spostrzeżenia dotyczące zbiorników niekonwencjonalnych, łupkowych, stosowaliśmy obraz mentalny zbiorników konwencjonalnych. Skutkowało to nieporozumieniami i niemożnością powielenia uzyskiwanych lokalnie doświadczeń w innych miejscach. Po drugie, mimo przytłaczającej ilości materiału dowodowego świadczącego o niezwykle różnorodnym charakterze struktur (mam tu na myśli dużą ilość zmiennych wpływających na wydobycie z danego zbiornika), nasza branża nie przestaje poszukiwać równania z jedną niewiadomą, swego rodzaju uniwersalnej magicznej różdżki. Zdawaliśmy sobie sprawę, że obraz mentalny, który wyjaśnia zachowanie łupków w oparciu o pojedynczą cechę, ignorując wszelkie pozostałe, nie jest obrazem poprawnym. Z tego względu, w celu stworzenia prawidłowego wyobrażenia o skałach łupkowych niezbędne było dokonanie przeglądu wzajemnych relacji łączących cechy geologiczne, petrologiczne, geochemiczne, mechaniczne, oraz cechy poszczególnych zbiorników, gdyż to one warunkują jakość złoża (RQ) i jakość udostępnienia (CQ). W trakcie pierwszej konferencji z cyklu ShaleScience poczyniono znaczne postępy w kierunku osiągnięcia wyjątkowego i trudnego celu, jakim jest stworzenie bardziej prawidłowego obrazu mentalnego łupków gazonośnych. Podsumowując konferencję łatwo dostrzec, że to właśnie skała sama w sobie jest kluczowym elementem wpływającym na ten obraz mentalny, zgodnie z hasłem Rocks Matter. W trakcie konferencji zgodzono się, że istnieje osiem komponentów tego obrazu: 1. Łupki gazonośne to zespoły struktur geologicznych 2. Łupki gazonośne cechuje heterogeniczność w każdej skali 3. Heterogeniczność łupków gazowych musi zostać odwzorowana i zrozumiana 4. Łupki gazonośne cechuje niska porowatość i przepuszczalność rzędu nanodarcy. 5. Łupki gazonośne są silnie anizotropowe. 6. Łupki gazonośne zawierają w każdej skali znaczną ilość szczelin zmineralizowanych. 7. Złożona struktura skały powoduje złożoność spękań powstałych w wyniku kruszenia hydraulicznego. 8. W momencie powstania spękań skała gdzieś się przemieszcza powodowanie spękań skutkuje zwiększonym poziomem naprężeń. W trakcie konferencji podkreślono, że heterogeniczność systemów skał łupkowych oznacza, że w każdej formacji istnieją duże różnice w parametrach jakości złoża ( RQ ) od bardzo dobrych, przez przeciętne, aż do złych. Niestety regiony występowania bardzo wysokich parametrów RQ są dość niewielkie, natomiast regiony o przeciętnych parametrach RQ są bardziej powszechne i rozległe. Złoża o przeciętnych parametrach RQ to te, w których potencjał złoża ograniczają: mniejsza ilość porów wypełnionych węglowodorem, niższa przepuszczalność lub ciśnienie w porach, oraz większe wymagania dotyczące

17 jakości udostępnienia (ang. Enhanced CQ), niezbędne dla opłacalności wydobycia. Do tej pory branża koncentrowała się przede wszystkim na regionach o wysokiej RQ. Ameryka Północna jest dobrym przykładem regionu, gdzie szybko zidentyfikowano zbiorniki wysokojakościowe i rozpoczęto ich eksploatację. Kiedy stwierdza się istnienie fragmentów o przeciętnych parametrach jakościowych (nawet w ramach tego samego złoża), są one selektywnie omijane. W trakcie drugiej konferencji z cyklu ShaleScience, odbywającej się w roku 2012, skoncentrujemy się na fundamentalnej roli odwiertu poziomego i udostępniania metodą szczelinowania hydraulicznego jako elementach warunkujących opłacalność wydobycia z zasobów łupkowych o umiarkowanych parametrach jakościowych złoża. Wypracowanie metodologii wydobycia ze struktur o umiarkowanych parametrach jakości złoża niesie ze sobą duży potencjał o znaczeniu międzynarodowym. W trakcie tej konferencji omówimy wagę podwyższonych wymagań dotyczących jakości udostępnienia niezbędnych w przypadku systemów łupkowych o umiarkowanych parametrach złoża. Główny nacisk położony będzie na uzyskanie jasnego obrazu mentalnego tych rozległych systemów oraz określenie metod umożliwiających opłacalne wydobycie. The First ShaleScience Conference was titled Evolution of the Mental Picture of Tight Shales. It was held March 28-29, 2011 in the newly opened Copernicus Science Center in Warsaw, Poland. Over two hundred participants from twenty-eight operating companies, consulting firms, research institutions and European universities attended, including a number of university students. The Conference was a great success and provided a forum for discussing the mental picture of tight shales. In my 2011 Concluding Presentation, I noted comments taken directly from recent Society of Petroleum Engineers conferences and workshops, made by various tight shale experts. A few of these are shown below: Laterals should be landed in low stress zones Most tight gas plays are siliceous Open fractures are important to production Mineralogy is important to production Pressure dependent permeability has strong implications to EUR Shales are desiccated; they like drinking water Well productivity depends on the permeability thickness product The kerogen connected porosity is the sole porosity relevant to production Kerogens of type I and II define the reservoir potential The role of mineralized fractures is to provide directions of weakness and to induce hydraulic fracture complexity More ductile shales have the larger increase in salinity Salt is not needed for fracturing shales ; We do not need salt in fracturing fluids How to produce wells is more important than how to fracture them Wells perform better after aging [shut in for a certain number of days] Fracture complexity results from tighter cluster spacing Fracture complexity is controlled with pumping rates Best wells are drilled flat, truly horizontal I indicated that some of these comments seemed to make sense, others contradicted with each other, even though they were proposed by experienced individuals that were basing their interpretation on field data. I further noted that during my 2011 SPE Distinguished Lectures entitled The Potential of Unconventional Shale Gas Resources Principal Drivers of Successful Production, I was asked over and over, why is there no agreement between experts in tight shales?

18 With this background, the motivation of the First ShaleScience Conference was to provide a foundation for defining what concepts are right and what concepts are wrong; what is possible and what is not. To do this, we felt that there were two fundamental weaknesses that had to be overcome. First, despite the phenomenal success in tight shale gas production in North America, including improvements in field practices and continuous cost reduction, the conceptual mental picture of tight shales had not evolved. The industry was using a mental picture based on conventional reservoirs in order to explain observations from unconventional, tight shale, reservoirs. The result was great confusion, and the generation of local experience that could not be transferred from play to play. Second, despite the overwhelming evidence of the multivariate nature of these plays (i.e. a large number of variables affect reservoir production) the industry was pursuing a single-parameter solution (i.e. a silver bullet solution). We knew that a mental picture that explains behavior based on a single property, while ignoring the other variables, is not a correct mental picture. Therefore, a review of the strong interrelationship of geology, petrology, geochemistry, reservoir and mechanics properties that define reservoir quality ( RQ ) and completion quality ( CQ ) was required to develop the correct mental picture of shales. At the First ShaleScience Conference, the unique and challenging goal of defining a better mental picture for tight shales was significantly advanced. In reviewing the Conference, it is clear that understanding the rock was a key in defining the metal picture clearly Rocks Matter. From the Conference, there emerged a general agreement on eight components of the mental picture; these were: 1. Tight shales are geologic plays 2. Tight shales are heterogeneous at all scales 3. Tight shale heterogeneity should be mapped and understood 4. Tight shales have low porosity and nano-darcy range permeability 5. Tight shales are strongly anisotropic 6. Tight shales contain abundant mineralized fracturing at all scales 7. Complex rock fabric leads to complex hydraulic fractures 8. When a fracture is generated, the rock goes somewhere generation of fractures creates increased compression As discussed during the 2011 Conference, heterogeneity of tight shale systems dictates that there is a great variability in reservoir quality ( RQ ) in every play, from very good, to moderate, to bad. Unfortunately the regions of very good RQ tend to be limited, while the regions with Moderate RQ are more abundant and extensive. Moderate RQ reservoirs are these that have limited reservoir potential because of reduced hydrocarbon filled porosity, reduced permeability or reduced pore pressure, and required enhanced conditions of completion quality ( Enhanced CQ ) for economic production. The current industry trend has been to concentrate on regions with very good RQ. North America is a good example where very good RQ reservoirs have been rapidly identified and put in production. Moderate RQ sections, even within the same plays, have been selectively bypassed when identified. The 2012, Second ShaleScience Conference focuses on the fundamental role of horizontal well, hydraulic fracturing completions for economic production from Moderate RQ reservoir shales. The potential for developing methodologies for production from Moderate RQ reservoir plays is large and has an international reach. In this 2012 Conference, we will discuss the importance of Enhanced CQ, for accessing Moderate RQ shale hydrocarbon systems. The emphasis is on developing a clear mental picture of these more extensive systems, and to define ways to make economic production viable.

19 Dr. Roberto Suarez-Rivera Dr Roberto Suarez-Rivera jest doradcą ds. naukowych Schlumberger oraz dyrektorem Centrum Innowacji Schlumberger w Salt Lake City w Utah w Stanach Zjednoczonych. Posiada ponad dwudziestopięcioletnie doświadczenie w przemyśle naftowym. Jest autorem ponad 300 sprawozdań i prac na temat oceny własności mechanicznych i analizy geomateriałów. Posiada kilka patentów w zakresie technologii zwiększających produkcję ze złóż łupkowych, a obecnie jest główną osobę rozumiejącą wpływ heterogeniczności na budowę studni, lokalizację studni i projekt wykończenia. Roberto Suarez-Rivera is a Scientific Advisor and Head of the Innovation Center for TerraTek, A Schlumberger company. He holds a PhD degree in Rock Mechanics from the University of California, Berkeley and has 25 years of experience in the petroleum industry, including 7 years of field service engineering with Dowell Schlumberger, 13 years of engineering consulting and research with TerraTek/Schlumberger, and 5 years of research and engineering with the Norwegian Institute of Rock Mechanics IKU, and Lawrence Berkeley National Laboratory. Suarez-Rivera has authored 300 reports and papers in mechanical property evaluations and on analysis of geo-material mechanical behavior and has six patent solicitations on technologies for enhancing shale gas production.

20 NOTATKI / NOTES