Trzy spostrzeżenia z trzech legend Frac – Daneshy, Montgomery i Smith.

7 września 2022 roku NSI Technologies zorganizowało publiczna sesja Vimeo z trzema legendami szczelinowania wybranymi przez Society of Petroleum Engineers (SPE): Ali Daneshy, Carl Montgomery i Mike Smith.

Tematem był sposób tworzenia wartości poprzez szczelinowanie hydrauliczne, często nazywane szczelinowaniem.

Dla mnie jedną odpowiedzią jest to, że szczelinowanie historycznie zwiększało produkcję ropy i gazu z pionowych odwiertów 3-4-krotnie. Fracking został odkryty przez Amoco w 1947 roku. Krążą pogłoski, że kierownik uznał, że dalsze badania były nieuzasadnione, ale inżynierowie wracali nocami i przeprowadzali tajne podziemne eksperymenty, które zweryfikowały koncepcję.

Na drugim końcu książki znajduje się szczelinowanie łupkowe, gdzie pozioma studnia o długości 2 mil jest szczelinowana zazwyczaj 40 razy wzdłuż jej długości. Łupki są prawie nieprzepuszczalne, więc odwierty łupkowe nie są nawet zbliżone do komercyjnych, chyba że są mocno szczelinowane. Ale największy odwiert gazu łupkowego w Marcellusie zarobił po szczelinowaniu około 70 Mcfd. Dwa olbrzymie szyby naftowe łupkowe w permie były ogłoszony przez Devon w 2018 roku zarobienie 11,000-12,000 boe/d we wczesnym okresie 24-godzinnym.

Wartość szczelinowania? W ciągu zaledwie 20 lat szczelinowanie było odpowiedzialne za rewolucję łupkową, która po raz pierwszy od 1947 r. uczyniła Stany Zjednoczone samowystarczalnymi pod względem ropy i gazu. Rewolucja łupkowa umożliwiła Stanom Zjednoczonym eksport ropy i gazu od 2016 r., a Stany Zjednoczone stały się w 2022 roku największy eksporter LNG (skroplonego gazu ziemnego). A gdzie trafia to LNG? W tej chwili większość z nich trafia do Europy, aby wesprzeć dostawy gazu, które Rosja odcina.

Legendy o szczelinowaniu hydraulicznym.

Ali Daneshy przez wiele lat pracował dla Halliburton, firmy usługowej, która świadczyła usługi takie jak fracking dla firm naftowych i gazowych. Następnie Ali został międzynarodowym konsultantem w zakresie szczelinowania i powiązanych technologii.

Carl Montgomery pracował dla Dowella, który przekształcił się w Dowell-Schlumberger, następnie Conoco-Phillips, Arco i wreszcie NSI. Carl posiada bardzo szerokie doświadczenie w stymulacji studni i szczelinowaniu. Jako przykład tego, pracowałem z Carlem nad próbą adaptacji wykończeń otwartych otworów, tak skutecznych w studniach metanowych z pokładów węgla, do studni wierconych w słabych piaskach.

Mike Smith był w badaniach Amoco przez wiele lat, a następnie odszedł z Kenem Nolte, aby założyć NSI. Sformułowali model dla masowego szczelinowania hydraulicznego ciasnych piaskowców, co pozwoliło na łatwą interpretację zachowania ciśnienia pompowania. Właściwie wziąłem jedno z dostępnych miejsc, kiedy Mike i Ken opuścili Amoco.

Ali Daneshy.

Ali powiedział, że był pod wrażeniem odwiertów łupkowych, w których w ciągu zaledwie kilku tygodni wokół bardzo długich odwiertów poziomych powstają setki szczelin. Mogą wykonywać jednoczesne operacje szczelinowania w dwóch lub więcej odwiertach, z niezwykłą wydajnością, która znacznie obniża koszty wykonania odwiertu.

Kluczem, jak mówi Daneshy, jest rozwój systemów, materiałów, technologii i sojuszy, nawet w zakresie analizy w czasie rzeczywistym, gdzie trafiają szczeliny przy użyciu pomiarów ciśnienia w pobliskich odwiertach. Te zmiany ciśnienia w odwiertach offsetowych nazywa on danymi interakcji sterowanych szczelinowaniem.

Daneshy napisał nawet nową książkę zatytułowaną Interakcje oparte na szczelinowaniu (FDI): Przewodniki do analizy w czasie rzeczywistym i wykonywania zabiegów szczelinowania.

Carla Montgomery'ego.

Carl omówił swoje doświadczenia na Syberii, kiedy został oskarżony o udoskonalenie zabiegów szczelinowania na czterech ogromnych polach naftowych, z których każde jest większe niż Zatoka Prudhoe.

Poprzednie wytyczne? Istniała zachęta, by nie odfiltrowywać pracy frac. Było to ważniejsze niż maksymalizacja przewodności pękania.

W 15 odwiertach, które zostały poddane „opracowaniu wartościowemu” przez Carla, ceny ropy wzrosły średnio czterokrotnie.

W dość nietypowym kroku Montgomery nie zdradził tajemnicy tworzenia wartości szczelinowania na Syberii, ale zamiast tego skierował do publiczności dwa pytania:

1. Kiedy płacisz za operację szczelinowania, co właściwie kupujesz? Podpowiedź: nie chodzi o płyn do szczelinowania, podsadzki czy sprzęt do pompowania.

2. Jeśli chodzi o umowę frac, kto ją pisze, czy określa ona, co naprawdę chcesz kupić i czy udokumentowano, jak to osiągnąć?

Odpowiedzi pojawiły się później, podczas sesji pytań i odpowiedzi.

Odpowiedź 1: Kupujesz przewodność szczelinową. Ale Carl rzadko widzi, że jest to rozwiązane, nawet w dzisiejszych czasach. Mówi, że używasz podsadzki, ale jakiego rodzaju podsadzki i ile jest wymagane do maksymalnej przewodności?

Odpowiedź 2: Upewnij się, że skonfigurowałeś kontrakty na szczelinowanie, aby zmaksymalizować przewodność szczelinowania, ponieważ jest to klucz, który kontroluje natężenie przepływu ropy lub gazu ze złoża.

Mike Smith.

Mike przeprowadził szczelinowanie szybów naftowych i gazowych w 46 krajach na całym świecie. Jego przykład tworzenia wartości szczelinowania opiera się na polu Wattenberg w DJ Basin w środkowym Kolorado, które rozpoczęło wiercenia w latach 1970. XX wieku.

Smith użył analizy ciśnienia szczelinowania, aby zdiagnozować ciągły problem przesiewowy. Powyżej pewnego ciśnienia otwierały się naturalne pęknięcia i zwiększały szybkość wycieku pompowanego płynu do szczelinowania. Gdy płyn do szczelinowania wyciekł, przenoszony przez nią środek do podsadzki został pozostawiony i zatkał przepływ, więc ciśnienie gwałtownie wzrosło, szczelina została odfiltrowana i trzeba było zakończyć pracę.

Smith dostosowywał parametry szczelinowania, dopóki nie był w stanie wypompować całego środka do podsadzki. Ten „zmieniony Frac” miał mniejszą szybkość pompowania, o jedną trzecią więcej środka do podsadzki io ​​jedną trzecią mniejszą objętość płynu. Natężenie przepływu gazu z nowych odwiertów gwałtownie wzrosło.

Nowa metoda szczelinowania zrewolucjonizowała produkcję gazu z basenu, jak pokazano na rysunku — użycie poprawionego szczelinowania rozpoczęło się od pionowej niebieskiej linii. Nowe odwierty wyprodukowały 4 razy więcej niż poprzednie odwierty.

Poprawa produkcji ropy była dramatyczna. W 2003 r. złoże Wattenberg w Kolorado znalazło się na 7 miejscu na liście producentów gazu w USA (patrz rysunek). Kluczem do stworzenia wartości szczelinowania było wykorzystanie przez Smitha jego własnego nowego opracowania (z Nolte): analiza ciśnienia szczelinowania.

W przyszłości Smith chciałby gromadzić więcej podstawowych danych, aby ułatwić interpretację zaawansowanych, ale kosztownych narzędzi diagnostycznych, takich jak mikrosejsmika itp. Przez bardziej podstawowe dane rozumie on testy warunków skrajnych, DFITS, mini-łamania itp. oraz rutynowe rejestrowanie w czasie rzeczywistym ciśnienia dennego w odwiertach offsetowych.

Fascynująca jest refleksja nad tymi urywkami z życia gigantów, którzy pracowali we frackingu – nie od lat, ale od dziesięcioleci.