Сланец Хейнсвилля — это неформальное, популярное название для скального образования юрского периода , которое лежит под большой частью юго-западного Арканзаса , северо-западной Луизианы и восточного Техаса . Он лежит на глубине от 10 500 до 13 000 футов ниже поверхности земли. [1] [2] Это часть большого скального образования, которое известно геологам как формация Хейнсвилля. Сланец Хейнсвилля залегает на площади около 9 000 квадратных миль и имеет среднюю толщину около 200-300 футов. Сланец Хейнсвилля перекрыт песчаником группы Коттон-Вэлли и подстилается известняком формации Смаковер. [3] [4]
Он содержит огромные количества извлекаемого природного газа. Этот природный газ известен как « сланцевый газ », потому что скважины добывают из низкопроницаемых аргиллитов, которые также являются источником природного газа. Было известно, что он содержит большие количества природного газа до 2008 года. Однако до этого времени было невыгодно добывать природный газ. В результате роста цен на газ и улучшения технологий гидроразрыва пласта и направленного бурения стало возможным извлекать газ из сланцевого месторождения Хейнсвилл экономичным и рентабельным способом. [3]
Формация Хейнсвилл, от которой сланцы Хейнсвилл получили свое название, была названа в честь города Хейнсвилл , округ Клейборн, Луизиана. Типовым местоположением для формации Хейнсвилл является скважина Hunt Oil Company № 1 на нефтяном месторождении Хейнсвилл, сек. 3, Т. 23 С., Р. 7 З., округ Клейборн, Луизиана. Во многих геологических отчетах и журнальных статьях сланцы Хейнсвилл были классифицированы как часть сланцев Боссье, хотя теперь они классифицируются как отдельные формации . [4] [5] [6]
Сланец Хейнсвилля представляет собой литологически неоднородный, часто богатый органикой, аргиллит . Состав этих аргиллитов сильно варьируется в зависимости от географического положения и стратиграфического положения. Они варьируются от известкового аргиллита вблизи карбонатных платформ и островов до глинистого аргиллита в областях, где подводные конусы выноса проградировали в бассейн и разбавили органическое вещество. Например, было замечено, что состав сланца Хейнсвилля варьируется от 25 до 35 процентов глины и от 5 до 30 процентов кальцита в образцах, извлеченных из одной нефтяной и газовой скважины. В этой скважине сланец Хейнсвилля состоит из алевритистых, глинистых аргиллитов, алевритистых, известковых аргиллитов и доломитовых аргиллитов и доломитов . Алевритистые, глинистые аргиллиты содержат более 30% кремнистых зерен размером с ил. Ил часто встречается в виде слоистости внутри этих аргиллитов. Кроме того, глинистая матрица таких аргиллитов часто содержит многочисленные известковые частицы и прожилки. Известковые частицы включают кокколиты , двустворчатые моллюски и фрагменты брюхоногих моллюсков , а также кальцисферы. Органическое вещество в форме аморфного керогена покрывает глинистый материал. Илистые известковые аргиллиты содержат более 20% кальцита. В этих аргиллитах кальцит встречается в виде илового размера микрофоссилий, состоящих из фрагментированных ископаемых и карбонатного ила. Там, где органического вещества мало, а ил редок, известковые микрофоссилии и карбонатный ил перекристаллизовались. Возможно, дальнейшее изменение илистых известковых аргиллитов привело к образованию доломитовых аргиллитов и доломитов. Как илистые, глинистые аргиллиты, так и илистые известковые аргиллиты часто демонстрируют редкие или обильные слоистые гранулированные ткани. [7] [8]
Формация Хейнсвилл состоит из морского и прибрежного равнинного известняка, сланца, аргиллита и песчаника. В дополнение к сланцу Хейнсвилл, формация Хейнсвилл содержит два формальных подразделения, которые геологи называют членами . Это члены известняка Гилмера, также неофициально известные как известняк Коттон-Вэлли, и ангидрит Бакнера. Члены известняка Гилмера и ангидрида Бакнера представляют собой прибрежные и мелководные морские отложения, которые образуются вдоль северной границы бассейна, в котором накапливался сланец Хейнсвилла, и отделяют его от современных недифференцированных неморских отложений, которые залегают под Арканзасом дальше на север. Кроме того, член известняка Гилмера также представляет собой карбонатную платформу с оолитовыми отмелями, которые лежат под центральным округом Апшур и западным округом Смит , штат Техас. Они составляют западную границу древнего шельфового бассейна , в котором накапливался сланец Хейнсвилла. Третий, неформальный член, который называется «серый песчаник», формации Хейнсвилл пересекается с сланцем Хейнсвилл вдоль его северного края. Этот песчаник считается накопившимся в виде подводных конусов выноса, переносящих осадок с береговой линии в бассейн, в котором накопился сланец Хейнсвилл. [7]
Очень ограниченные подробные описания сланцев Хайнесвилля показали, что они содержат ископаемые остатки. Сообщенные окаменелости включают неопознанные кокколиты, двустворчатых моллюсков, гастропод и кальцисферы. Как стратиграфические отношения, так и описанная из них группа наноископаемых (кокколитов) указывают на то, что они относятся к кимериджскому ярусу , возраст которого составляет от 151 до 157 миллионов лет. [4] [8] [9]
Сланец Хейнсвилля откладывался в ограниченном бассейне, который был расположен на континентальном шельфе с уклоном на юг, покрытом относительно мелководьем. Аргиллиты, входящие в его состав, накапливались в виде широко распространенного и латерально непрерывного слоя в пределах этого ограниченного бассейна. Накопление гранулированного, ископаемого, богатого органикой карбонатного ила и ровных и волнисто-линзовидных слоистых слоев очень мелкого кварцевого ила и обломочной глины отражает смешанное накопление карбонатных осадков, образовавшихся в этом бассейне, и обломочных осадков, поступивших извне. Северный край этого бассейна состоял из мелководных прибрежных вод, покрытых карбонатными илами и оолитовыми отмелями, лежащими к северу от современной границы Луизианы и Арканзаса. Мелководные прибрежные воды граничили дальше на севере с засушливой прибрежной равниной, характеризующейся обширными сабхами . Западный край бассейна, в котором накапливался сланец Хейнсвилля, состоял из широкой северо-южной карбонатной платформы с заметными оолитовыми отмелями. Южный край этого древнего бассейна и протяженность сланцевого пласта Хейнсвилля были древним юрским островом, называемым «островом Сабин». Этот древний остров теперь лежит глубоко под поверхностью округа Сабин, штат Техас. [7] [8] [10]
Карбонатные платформы, их оолитовые отмели, остров Сабин и доисторическое побережье Мексиканского залива создали ограниченный бассейн, к которому морские течения могли легко добраться только с востока. В результате этих ограничительных условий во время отложения осадков, которые образуют сланцы Хейнсвилля, часто возникали бескислородные условия. Бескислородные условия придонной воды позволяли органическому веществу, падающему на дно этого бассейна, сохраняться и включаться в осадки, которые стали сланцами Хейнсвилля. Механизмы, посредством которых органическое вещество накапливалось в этих отложениях, состояли из сложного взаимодействия локальной карбонатной генерации, поступления обломочных материалов из внешних источников, различных скоростей захоронения и переменной аноксии и эвксинии придонной воды. [7] [8] [10]
_(44530715841).png/1280px-Haynesville_region_natural_gas_production_(January_2010-July_2018)_(44530715841).png)
Сланцевое месторождение Хейнсвилл стало известно в 2008 году как крупный производитель сланцевого газа в Восточном Техасе и Луизиане. Добыча природного газа из сланцевого месторождения Хейнсвилл включает бурение скважин глубиной от 10 000 футов (3 000 м) до 13 000 футов (4 000 м); к югу пласт становится глубже.
В 2008 году сланцевое месторождение Хейнсвилл считалось крупнейшим месторождением природного газа в смежных 48 штатах с предполагаемыми 250 триллионами кубических футов (7,1×10 12 м 3 ) извлекаемого газа. Совсем недавно, по оценкам, в 2009 году в Хейнсвилле было 75 триллионов кубических футов извлекаемого газа, уступая только формации Марцеллус в США. [11] Некоторые ученые оценили извлекаемые запасы в среднем в 6,5 миллиардов кубических футов на скважину. [12] Управление энергетической информации США подсчитало, что средняя скважина будет производить 2,67 миллиарда кубических футов газа. [13]
Добыча резко возросла с 2008 года, что привело к появлению ряда новых миллионеров в регионе Шривпорт, штат Луизиана . [14] Добыча газа в Хейнсвилле достигла пика в 7,2 миллиарда кубических футов в день в ноябре 2011 года. В январе 2013 года пласт давал 6,2 миллиарда кубических футов в день, что составляет 9,3% всего газа, добываемого в США. [15]
Другие элементы формации Хейнсвилл также являются источником добычи нефти и газа. В настоящее время нефть и газ добываются из карбонатных резервуаров шельфа, которые состоят из оолитовых отмелей в пределах известняков Гилмера и ангидритов Бакнера. Подводные конусные песчаники Грей-Сэнда в северной Луизиане также являются значительными производителями. [7] [16]
Документальный фильм под названием «Хейнсвилл: охота нации за энергетическим будущим» был снят на тему «золотой лихорадки» аренды прав на добычу полезных ископаемых и потенциального влияния разработки сланцевого газа в Хейнсвилле на национальную и мировую энергетическую картину. [18]
Вскоре после начала бума аренды земли в 2008 году новые владельцы полезных ископаемых на северо-западе Луизианы и в Восточном Техасе присоединились к онлайн-форумам и начали обмениваться информацией друг с другом о процессе аренды нефти и газа, бонусных выплатах за аренду и результатах добычи на скважинах. GoHaynesvilleShale.com [19] был первым и крупнейшим в своем роде с более чем 20 000 участников. [20]
32 ° 06'57 "с.ш. 93 ° 36'29" з.д. / 32,1159 ° с.ш. 93,6081 ° з.д. / 32,1159; -93,6081