Hydraulic fracturing. "Fracking" (англ.)

16
Hydraulic Fracturing ‘Fracking’ Prof Richard Davies

description

Hydraulic fracturing. "Fracking"

Transcript of Hydraulic fracturing. "Fracking" (англ.)

Page 1: Hydraulic fracturing. "Fracking" (англ.)

Hydraulic Fracturing  ‘Fracking’

Prof Richard Davies

Page 2: Hydraulic fracturing. "Fracking" (англ.)

1995‐2003 oil and gas Industry

2003‐Present Academic in UK

Published over 70 papers on petroleum geology

2007‐2011 Lusi

mud volcano from drilling (13,000 

homes lost). Company claimed earthquake – we 

determined well blowout.

Working on hydraulic fracturing risks

Professor Richard DaviesProfessor of EnergyDirector Durham Energy InstituteDurham [email protected]

Durham University, ranked 3rd

in UK

Page 3: Hydraulic fracturing. "Fracking" (англ.)

Hydraulic fracturing of low permeability rock

Used to increase the permeability of 

rocks that have low permeability 

‘tight’

E.g. low permeability sand or shale

Source BGS

Page 4: Hydraulic fracturing. "Fracking" (англ.)

Stages of development

Stop

Poor

Geology Seismic Data Exploration Well

Drilling and 

HydraulicFracturing

Production

Good

Stop

Poor

Abandonm

ent

Good

Many years

Page 5: Hydraulic fracturing. "Fracking" (англ.)

Well casing and cementing

Aquifers and environment protected 

by steel casing and cement

The casing and cement for wells  

being fractured are the same as 

normal oil and gas wells

To check that cementing has been 

done well a ‘cement bond log’

is 

taken

Mature technology that needs to be 

properly carried out

Page 6: Hydraulic fracturing. "Fracking" (англ.)

Water use ‐

volumes

Volume of water used is modest (8,000 –

23,000 m3) 

But flowback

water needs to be treated or re‐injected

Companies will have to develop plans to responsibly 

dispose of waste water

Source: Susquehanna River 

Basin Commission.

e.g. Pennsylvania, USA

Page 7: Hydraulic fracturing. "Fracking" (англ.)

Fracking

fluids

99.5% Water and sand

0.5% chemicals to help the fluid generate fractures 

Page 8: Hydraulic fracturing. "Fracking" (англ.)

e.g. Barnett shale (Texas) – data from Halliburton

1000s of hydraulic  fracturing operations 

completed

Fractures measured

Spikes on the graph are  fractures that grew 

upwards and  downwards 

2700 m

reservoirs

aquifers

Page 9: Hydraulic fracturing. "Fracking" (англ.)

Can fracking

cause water contamination?

~ 1%

350 m

Davies, R.J., Mathias, S. A., Moss, J., Hustoft, S., and Newport, L., in press Hydraulic 

Fractures: How Far Can They Go? Marine and Petroleum Geology.

No fractures greater than 600 m

In USA leak due to natural processes 

and poor cementing of casing

No fractures taller 

than 600 m

Page 10: Hydraulic fracturing. "Fracking" (англ.)

Earthquakes

Energy due to fracking

Energy due to fracking

cannot be felt at the surface

One exception is 2.3 M event 

in UK 

UK government introducing 

new rules in case this 

happens again with 

operations stopped in 0.5M 

felt

Page 11: Hydraulic fracturing. "Fracking" (англ.)

Readily detected

•Change in orientation

• Increased magnitude

After Maxwell et al (2008)

Page 12: Hydraulic fracturing. "Fracking" (англ.)

Readily detected

Page 13: Hydraulic fracturing. "Fracking" (англ.)

Lancashire, UK, 2011•

As a result potentially new 

legislation hydraulic 

fracturing

Page 14: Hydraulic fracturing. "Fracking" (англ.)

Seismicity:

thousands of fracking

operations in USA

1.5 2.0 2.5

x 30,000 

x 1,000 

Barnett Shale USA

Lancashire, UK (2011) ‐

exceptional

Not feltfelt

After Warpinski

et al 2012 and Green et al (2012)

Page 15: Hydraulic fracturing. "Fracking" (англ.)

Summary

Hydraulic fracturing is not a new technology

Concerns on water contamination, induced seismicity

and waste water

These risks need to be fully researched, quantified and placed in context  with other energy technologies

Page 16: Hydraulic fracturing. "Fracking" (англ.)

Thank You