a.jpg
Buenos Aires, 9 de agosto de 2012
Drilling Experience and Lessons Learned fromKey US Shale Plays
Quan Guo and Jim Friedheim
M-I SWACO, A Schlumberger Company
logo_for_ppt.jpg
a.jpg
b.jpg
Agenda
Introduction
Gas shale is different from conventional shale
Every gas/oil shale is different
Drilling experience from key US shale plays
Eagle Ford
Haynesville
Marcellus
Lessons learned from US shale play drilling
Summary and Conclusions
a.jpg
b.jpg
Key Challenges for Shale Gas
Key Challenges
Technical
Economic
Environmental
a.jpg
b.jpg
Gas/Oil Shale is Different
High Reactivity Shale
Massive structure
Lack of bedding planesor evident laminations
Soft
Plastic
Sticky
CEC >20 meq/100g
Predominance ofSmectite
Moderate Reactivityshale
Moderate laminatedstructure
Bedding structure
Easily broken
Not plastic
CEC 10-20 meq/100 g
Presence of smectiteand Illiteapproximately similarproportion
Low Reactivity Shale
Strongly laminatedstructure
Fissile
Brittle (Break alonglamination)
Hard and firmconsolidation
Not sticky
CEC <10 meq/100g
Predominance of illite
Unconventional resource requires unconventional thinking
a.jpg
b.jpg
Every Shale Play is Different
        Haynesville
Depth = 10,500 – 13,500 ftTVD
MW = 15 – 16 ppg
Temperature = 300 – 325° F
Total Clay Content = 33%
Fayetteville
Depth = ~ 1,000 – 7,000 ftTVD
MW = 9 – 10 ppg
Temperature= ~ 135 ° F
Total Clay Content = 12%
Marcellus
Depth = 5,000 – 8,500 ft TVD
MW = 12 – 14.5 ppg
Temperature= ~ 180° F
Total Clay Content = 29%
        Eagle Ford
Depth = 6,000 – 14,000 ft TVD
MW = 10 – 14 ppg
Temperature = 225 – 250° F
Total Clay Content = 8%
Barnett
Depth = 6,500 – 8,500 ft TVD
MW = 9.5 – 10.5 ppg
Temperature= ~ 180 – 220 ° F
Total Clay Content = 27%
Bakken
Depth = 11,000 ft TVD
MW = 10.5 ppg
Temperature= ~ 150° F
Total Clay Content = 16%
a.jpg
b.jpg
Agenda
Introduction
Gas/oil shale is different from conventional shale
Every gas/oil shale is different
Drilling experience from key US shale plays
Eagle Ford
Haynesville
Marcellus
Lessons learned from US shale play drilling
Summary and Conclusions
a.jpg
b.jpg
Eagle Ford Shale
Over 200horizontal wellsfrom 31 operators
80% OBM & 20%WBM
Eagle Ford variesfrom 6000 to14,000 ft TVD
Lateral length from4000 to 6000 feet
a.jpg
b.jpg
Eagle Ford Shale
Drilling days variesfrom 15 to 36 daysfor WBM, or 15 to~30 days for OBM,depending welllength
OBM showsadvantages forlonger wells, but notso for shorter wells
a.jpg
b.jpg
Eagle Ford Shale
The industry is makingprogress over the years –Learn from the USexperience!
Some operator performssignificantly better thanothers – Learn fromothers!
a.jpg
b.jpg
Haynesville Shale
Over 200horizontal wellsfrom 17 operators
85% OBM & 15%WBM
Haynesville shalevaries 10,500 –13,500 ft TVD
Lateral length from3000 to 7000 feet
C:\Users\Lebron James\Desktop\haynesville-shale-stratigraphic-section.bmp
a.jpg
b.jpg
Haynesville Shale
WBMs are mostlyused for shallowwells.
OBMs are mostly fordeep wells, becauseof HTHP.
Drilling days varyfrom 35 to ~50 days,depending on welllength.
Total Drilling Days
Water Based Mud Wells
TD
P10
P50
P90
8000
n/a
19
n/a
11000
27
30
41
13000
20
32
53
Oil Based Mud Wells
TD
P10
P50
P90
15000
27
35
51
16500
27
36
50
17500
32
42
63
19000
35
53
96
a.jpg
b.jpg
Haynesville Shale
Haynesville shale is a HTHPshale gas play.
Again, the industry ismaking progress over theyears – Learn from the USexperience!
a.jpg
b.jpg
Marcellus Shale
Over 200 horizontalwells from 13 operators
Most of the surface &intermediate holes aredrilled with air or mist.
60% SBM & 40% WBM
Marcellus shale varies5,000 – 8,500 ft TVD
Lateral length from3000 to 8000 feet
a.jpg
b.jpg
Marcellus Shale
WBM and SBMperform equally well.
OBM showsadvantages for verylong wells.
Large gap betweengap among the betterand worse performersfor wells with similardepths.
The industry is stilllearning & has a largeopportunity forimprovement.
a.jpg
b.jpg
Agenda
Introduction
Drilling experience from key US shale plays
Eagle Ford
Haynesville
Marcellus
Lessons learned from US shale play drilling
Summary and Conclusions
a.jpg
b.jpg
In-Depth Analysis & Lessons Learned
a.jpg
b.jpg
Summary of Lessons Learned
Eagle Ford Shale
Over 200 wells from 31 operators were analyzed
Key wellbore instability issues are reactive Midway shaleand mud loss in the Austin Chalk
These issues are managed by well design, drilling fluidsselection and wellbore strengthening
Grinding and hole cleaning is a common problem for longhorizontal wells
The industry is making progress over the years – Learnfrom the US experience
Some operator performs significantly better than others –Learn from others and know which partners to work with!
a.jpg
b.jpg
Summary of Lessons Learned
Haynesville Shale
Over 200 wells from 17 operators were analyzed
Key wellbore instability issues are gas kicks and losscirculation when transitioning to the Hosston and CottonValley formations
Drilling days varied from 25 to 50 days in majority of theinvestigated wells, depending on well length
Downhole tool failures due to HTHP, were the main causesfor drilling days significantly over 50 days
OBM is the drilling fluids of choice, again, due to HTHP
The industry is making progress over the years
Some operator performs significantly better than others
a.jpg
b.jpg
Summary of Lessons Learned
Marcellus Shale
Over 200 wells from 13 operators were analyzed
Drilling days with WBM and SBM were very close
Key issues are wellbore instability while drilling the curvesection and hole cleaning problems while drilling thehorizontal section
Failure mechanisms from shale-drilling fluid interactionwere de-lamination, resulting in “coffee-ground”-likecuttings
Removing “coffee-ground” cuttings from drilling fluids wasdifficult and made drilling fluids re-use a challenge andincreased the cost of drilling waste disposal
No clear progress over the years in drilling days, or theindustry is still learning to improve
a.jpg
b.jpg
Summary and Conclusions
Every shale play is different
Drilling data of over 1000 wells from key US shale playshave been analyzed, particularly with respect to drillingfluids (OBM vs WBM)
Key drilling issues and solutions have been identified foreach of the shale plays
The industry is making progress over the years – Learnfrom the US experience
Some operator performs significantly better than others –Learn from others and know which partners to work with
Cutting grinding, hole cleaning and lubricity are thecommon problems for long horizontal wells
The total drilling days or well costs for similar wells canvary significantly, indicating a large opportunity forimprovement
a.jpg
b.jpg
Gracias
page07.png