Три прозрения от три легенди за фрактури – Денеши, Монтгомъри и Смит.

На 7 септември 2022 г. НСИ Технологии организира а публична Vimeo сесия с три фракинг легенди, избрани от Обществото на петролните инженери (SPE): Али Денеши, Карл Монтгомъри и Майк Смит.

Темата беше как се създава стойност с помощта на хидравлично разбиване, често наричано фракинг.

За мен един от отговорите е, че фракингът исторически увеличи производството на нефт и газ от вертикални кладенци с 3-4 пъти. Fracking е открит от Amoco през 1947 г. Съществува слух, че мениджърът е решил, че по-нататъшното проучване е неоправдано, но инженерите се връщат през нощта и правят тайни подземни експерименти, които потвърждават концепцията.

В другия разделител за книги е раздробяването на шисти, където хоризонтален кладенец с дължина 2 мили се разбива обикновено 40 отделни пъти по дължината му. Шистите са почти непропускливи, така че шистовите кладенци дори не са близки до комерсиалните, освен ако не са силно раздробени. Но най-големият кладенец за шистов газ в Marcellus направи около 70 Mcfd след фракинг. Бяха два чудовищни ​​кладенеца за шистов петрол в Перм обявен от Devon през 2018 г правейки 11,000 12,000-24 XNUMX boe/ден в началото на XNUMX-часов период.

Стойността на фракинга? Само за 20 години фракингът беше отговорен за шистовата революция, която направи САЩ самодостатъчни с петрол и газ за първи път от 1947 г. Шистовата революция даде възможност на САЩ да изнасят петрол и газ от 2016 г. и САЩ станаха през 2022 г. най-големият износител на LNG (втечнен природен газ). И къде отива този LNG? В момента по-голямата част от него отива в Европа, за да подкрепи газовите доставки, които Русия съкращава.

Легенди за хидравличното разбиване.

Али Денеши е работил много години за Halliburton, компания за услуги, която предоставя услуги като фракинг на петролни и газови компании. След това Али става международен консултант по фракинг и свързаните с него технологии.

Карл Монтгомъри работи за Dowell, която се превръща в Dowell-Schlumberger, след това Conoco-Phillips, Arco и накрая NSI. Карл има много широк опит в стимулирането на кладенци и фракинга. Като пример за това, работих с Карл, опитвайки се да адаптирам завършването на открити кухини, толкова успешно в метанови кладенци от въглищни находища, към кладенци, пробити в слаб пясък.

Майк Смит беше в изследванията на Amoco в продължение на много години, след което напусна с Кен Нолти, за да започне NSI. Те са формулирали модел за масивно хидравлично разбиване на тесни пясъчници, което позволява лесно тълкуване на поведението на налягането при изпомпване. Всъщност взех едно от свободните места, когато Майк и Кен напуснаха Amoco.

Али Денеши.

Али каза, че е бил впечатлен от шистови кладенци, където стотици фракции се създават около много дълги хоризонтални кладенци за период от само няколко седмици. Те могат да извършват едновременни фракционни операции в два или повече кладенци със забележителна ефективност, която намалява значително разходите за завършване на кладенци.

Ключът, казва Daneshy, е разработването на системи, материали, технологии и съюзи, дори до степента на анализ в реално време на това къде отиват фрактурите чрез използване на измервания на налягането в близки кладенци. Тези промени в налягането в изместени кладенци са това, което той нарича данни за взаимодействие, задвижвани от фракциониране.

Daneshy дори написа нова книга, наречена Взаимодействия, управлявани от фрактури (FDI): Ръководства за анализ в реално време и изпълнение на процедури за фрактуриране.

Карл Монтгомъри.

Карл разказа за опита си в Сибир, когато беше натоварен да подобри обработката на фракционирания фрактур в четири огромни нефтени находища, всяко по-голямо от Prudhoe Bay.

Предишните насоки? Имаше стимул да не се отсява работата с фракциониране. Това беше по-важно от максимизирането на проводимостта на фрактурата.

В 15-те кладенеца, които бяха „обработени със стойност“ от Карл, нивата на петрола бяха увеличени средно четири пъти.

В една доста необичайна стъпка Монтгомъри не разкри тайната за създаване на стойност на frac в Сибир, а вместо това насочи два въпроса към публиката:

1. Когато плащате пари за фракинг операция, какво всъщност купувате? Подсказка: не е течността за фракциониране, нито пропанта, нито помпената предавка.

2. Що се отнася до договора за фракция, кой го сключва, уточнява ли какво наистина искате да купите и документирано ли е как да постигнете това?

Отговорите дойдоха по-късно, по време на сесията за въпроси и отговори.

Отговор 1: Вие купувате фракционна проводимост. Но Карл рядко вижда това адресирано, дори в наши дни. Той казва, че използвате пропант, но какъв вид пропант и колко е необходимо за максимална проводимост?

Отговор 2: Уверете се, че сте настроили вашите договори за разрив, за да увеличите максимално проводимостта на разлом, защото това е ключът, който контролира дебита на нефт или газ от резервоара.

Майк Смит.

Майк е разбивал нефтени и газови кладенци в 46 страни по света. Неговият пример за създаване на фракционна стойност се основава на находището Wattenberg в DJ Basin, централен Колорадо, което започна сондажите през 1970 г.

Смит използва анализ на налягането на фрактурата, за да диагностицира продължаващ проблем със скрининга. Над определено налягане естествените пукнатини се отварят и увеличават скоростта на изтичане на течността за фракциониране, която се изпомпва. Тъй като флуидът за фракциониране изтичаше, пропантът, който носеше, остана и задръсти потока, така че налягането се повиши рязко, фракцията се отдели и работата по фрактурата трябваше да бъде прекратена.

Смит коригира параметрите на frac, докато не успее да изпомпва целия пропант. Този „ревизиран разрив“ имаше по-ниска скорост на помпата, една трета повече пропант и една трета по-малък обем на течността. Дебитът на газ от новите кладенци се увеличи.

Новият фракционен разрив революционизира производството на газ от басейна, както е показано на фигурата — ревизираното използване на фракционен разрив започна от вертикалната синя линия. Новите кладенци дадоха 4 пъти повече от предишните кладенци.

Подобрението в производството на петрол беше драматично. През 2003 г. находището Wattenberg в Колорадо беше номер 7 в списъка на производителите на газ в САЩ (виж фигурата). Ключът към създаването на стойност на фракция беше използването на собствената му нова разработка от Смит (с Nolte): анализ на налягането на фрактурата.

За в бъдеще Смит би искал да види събиране на повече основни данни, за да направи по-лесна интерпретация на сложни, но скъпи диагностични инструменти като микросеизмични и т.н. Под по-основни данни той има предвид стрес тестове, DFITS, mini-fracs и т.н. плюс рутинно записване в реално време на налягането в дъното на сондажните кладенци.

Завладяващо е да размишлявам върху тези малки откъси от живота на гиганти, които са работили във фракинга – не от години, а от десетилетия.