Сланец Хейнсвилл — неофициальное популярное название скального образования юрского периода , которое лежит в основе значительной части юго-западного Арканзаса , северо-западной Луизианы и Восточного Техаса . Он лежит на глубине от 10 500 до 13 000 футов под поверхностью земли. [1] [2] Это часть большой горной породы, известной геологам как формация Хейнсвилл. Сланец Хейнсвилл занимает площадь около 9 000 квадратных миль и имеет среднюю толщину от 200 до 300 футов. Сланец Хейнсвилл перекрывается 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 », поскольку скважины добывают аргиллиты с низкой проницаемостью, которые также являются источником природного газа. До 2008 года было известно, что здесь содержатся большие количества природного газа. Однако до этого времени добывать природный газ было нерентабельно. В результате роста цен на газ и совершенствования технологий гидроразрыва пласта и наклонно-направленного бурения стало возможным добывать газ из сланцев Хейнсвилл экономичным и рентабельным способом. [3]
Формация Хейнсвилл, от которой сланцы Хейнсвилл получили свое название, была названа в честь города Хейнсвилл , округ Клэйборн, штат Луизиана. Типовым местом формации Хейнсвилл является скважина № 1 Hunt Oil Company на нефтяном месторождении Хейнсвилл, сек. 3, T. 23 N., R. 7 W., Приход Клэйборн, Луизиана. Во многих геологических отчетах и журнальных статьях сланцы Хейнсвилл классифицировались как часть сланцев Боссье, хотя сейчас они классифицируются как отдельные формации . [4] [5] [6]
Сланец Хейнсвилл представляет собой литологически неоднородный, часто богатый органическими веществами аргиллит . Состав этих аргиллитов сильно варьируется в зависимости от географического положения и стратиграфического положения. Они варьируются от известковистых аргиллитов вблизи карбонатных платформ и островов до глинистых аргиллитов на участках, где подводные вентиляторы продвигались в бассейн и разбавляли органическое вещество. Например, было замечено, что состав сланцев Хейнсвилл 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 сланцы Хейнсвилл состоят из алевритовых глинистых аргиллитов, алевритовых известняковых аргиллитов, а также доломитовых аргиллитов и доломитов . В алевритовых глинистых аргиллитах содержится более 30% кремнистых зерен алевритового размера. Ил часто встречается в виде пластинок внутри этих аргиллитов. Кроме того, глинистая матрица таких аргиллитов часто содержит многочисленные известковые частицы и прожилки. К известковым частицам относятся кокколиты , фрагменты двустворчатых и брюхоногих моллюсков , а также кальцисферы. Органическое вещество в виде аморфного керогена покрывает глинистый материал. Алевритистые известняковые аргиллиты содержат более 20% кальцита. В этих аргиллитах кальцит встречается в виде микроископаемой смеси размером с ил, состоящей из фрагментированных окаменелостей и карбонатного ила. Там, где органического вещества мало, а ила мало, известковые микроископаемые и карбонатные илы перекристаллизовываются. Возможно, дальнейшее изменение алевритистых, известковистых аргиллитов привело к образованию доломитовых аргиллитов и доломитов. Как алевритовые, глинистые аргиллиты, так и алевритовые известняковые аргиллиты часто имеют редкую или обильную слоистую гранулированную ткань. [7] [8]
Формация Хейнсвилл состоит из морских и прибрежных равнинных известняков, сланцев, аргиллитов и песчаников. Помимо сланцев Хейнсвилл, формация Хейнсвилл содержит два формальных подразделения, которые геологи называют членами . Это известняк Гилмера, также неофициально известный как известняк Коттон-Вэлли, и ангидрит Бакнера. Пачки известняка Гилмера и ангидрита Бакнера представляют собой прибрежные и мелководные морские отложения, которые формируются вдоль северной границы бассейна, в котором накапливались сланцы Хейнсвилл, и отделяют его от одновременных недифференцированных неморских отложений, которые залегают под Арканзасом дальше на север. Кроме того, пласт Гилмер-Известняк также представляет собой карбонатную платформу с оолитовыми отмелями, которая залегает под центральными округами Апшур и западным округом Смит , штат Техас. Они составляют западную границу древнего шельфового бассейна , в пределах которого накапливались сланцы Хейнсвилл. Третий, неофициальный член формации Хейнсвилл, получивший название «Серый песчаник», пересекается со сланцами Хейнсвилл вдоль его северного края. Считается, что этот песчаник накопился в виде подводных вееров, переносящих осадки с береговой линии в бассейн, внутри которого накапливались сланцы Хейнсвилл. [7]
Очень ограниченные подробные описания сланцев Хейнсвилл указывают на то, что они содержат ископаемые. Сообщаемые окаменелости включают неопознанные кокколиты, двустворчатые моллюски, брюхоногие моллюски и кальцисферы. И стратиграфические отношения, и описанный на его основе комплекс нанноокаменелостей (кокколитов) указывают на то, что это кимериджский период , возраст которого составляет от 151 до 157 миллионов лет. [4] [8] [9]
Сланец Хейнсвилл отложился в ограниченном бассейне, расположенном на наклоненном к югу континентальном шельфе, покрытом относительно мелководьем. Составляющий его аргиллит накапливался в виде обширного и сплошного покрова по краям этого ограниченного бассейна. Накопление окомкованных, ископаемых, богатых органикой карбонатных ил и ровных и волнисто-чечевицеобразных слоистых прослоев очень мелких кварцевых алевритов и обломочных глин отражает смешанное накопление карбонатных осадков, образовавшихся внутри этого бассейна, и обломочных отложений, пришедших из-за его пределов. Северная окраина этого бассейна состояла из мелких прибрежных вод, покрытых карбонатными илами и оолитовыми отмелями, лежащими к северу от современной границы Луизианы и Арканзаса. Далее на севере мелководные прибрежные воды граничили с засушливой прибрежной равниной, характеризующейся обширными сабхами . Западный край бассейна, в котором накапливались сланцы Хейнсвилл, представлял собой широкую карбонатную платформу с севера на юг с заметными оолитовыми отмелями. Южным краем этого древнего бассейна и протяженностью сланцев Хейнсвилл был древний юрский остров, называемый «Остров Сабин». Этот древний остров сейчас лежит глубоко погребенным под поверхностью округа Сабин, штат Техас. [7] [8] [10]
Карбонатные платформы, их оолитовые отмели, остров Сабина и доисторическая береговая линия Мексиканского залива создали ограниченный бассейн, куда морские течения могли легко получить доступ только с востока. В результате этих ограничительных условий во время отложения отложений, образующих сланцы Хейнсвилл, часто возникали бескислородные условия. Бескислородные условия придонной воды позволили органическому веществу, упавшему на дно этого бассейна, сохраниться и включиться в отложения, которые стали сланцами Хейнсвилл. Механизмы накопления органического вещества в этих отложениях заключались в сложном взаимодействии местного образования карбонатов, поступления обломочных пород из внешних источников, различной скорости захоронения, а также различной аноксии и эвксинии придонных вод. [7] [8] [10]
_(44530715841).png/1280px-Haynesville_region_natural_gas_production_(January_2010-July_2018)_(44530715841).png)
Сланец Хейнсвилл приобрел известность в 2008 году как крупный производитель сланцевого газа в Восточном Техасе и Луизиане. Добыча природного газа из сланцев 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 сланцы Хейнсвилл считались крупнейшим месторождением природного газа в сопредельных 48 штатах с примерно 250 триллионами кубических футов (7,1×10 12 м 3 ) извлекаемого газа. Совсем недавно, по состоянию на 2009 год, запасы извлекаемого газа в Хейнсвилле оценивались в 75 триллионов кубических футов, уступая только формации Марселлус в США. [11] Некоторые ученые оценивают извлекаемые запасы в среднем в 6,5 миллиардов кубических футов на скважину. [12] По оценкам Управления энергетической информации США , средняя скважина будет добывать 2,67 миллиарда кубических футов газа. [13]
С 2008 года производство резко возросло, что привело к появлению ряда новых миллионеров в Шривпорте, 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 добывал 6,2 миллиарда кубических футов в день, что составляет 9,3% всего газа, добываемого в США. [15]
Другие представители формации Хейнсвилл также являются источником добычи нефти и газа. Нефть и газ в настоящее время добываются из карбонатных коллекторов на краю шельфа, которые состоят из оолитовых отложений в пачках известняка Гилмера и ангидрита Бакнера. Подводные веерные песчаники Серого песка на севере Луизианы также являются важными 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 воздействия добычи сланцевого газа Хейнсвилл на национальную и глобальную энергетическую картину. [18]
Вскоре после того, как в 2008 году начался бум аренды земли, новые владельцы полезных ископаемых на северо-западе Луизианы и Восточном Техасе присоединились к онлайн-форумам и начали делиться друг с другом информацией о процессе лизинга нефти и газа, арендных бонусных выплатах и результатах добычи скважин. GoHaynesvilleShale.com [19] был первым и крупнейшим в своем роде, насчитывая более 20 000 участников. [20]