Три идеи из трех легенд ГРП – Дэнеши, Монтгомери и Смит.

7 сентября 2022 г. компания NSI Technologies организовала общедоступная сессия Vimeo с тремя легендами фрекинга, выбранными Обществом инженеров-нефтяников (SPE): Али Данеши, Карл Монтгомери и Майк Смит.

Тема заключалась в том, как создать ценность с помощью гидроразрыва пласта, часто называемого фрекингом.

Для меня один ответ заключается в том, что гидроразрыв исторически увеличивал добычу нефти и газа из вертикальных скважин в 3-4 раза. Фрекинг был обнаружен компанией Amoco в 1947 году. Ходят слухи, что менеджер решил, что дальнейшее изучение нецелесообразно, но инженеры вернулись ночью и провели секретные подземные эксперименты, которые подтвердили концепцию.

С другой стороны, сланцевый гидроразрыв, когда горизонтальная скважина длиной 2 мили обычно подвергается гидроразрыву 40 раз по всей ее длине. Сланец близок к непроницаемости, поэтому сланцевые скважины даже близко не подходят для коммерческого использования, если только они не подверглись сильному гидроразрыву. Но самая большая скважина по добыче сланцевого газа в Марселлусе после гидроразрыва пласта дала около 70 тыс. футов в сутки. Две гигантские скважины на сланцевую нефть в Перми были обнаружены анонсировано Devon в 2018 г. до 11,000 12,000-24 XNUMX бнэ/сутки в первые XNUMX часа.

Стоимость фрекинга? Всего за 20 лет гидроразрыв стал причиной сланцевой революции, которая впервые с 1947 года сделала США самодостаточными в нефти и газе. Сланцевая революция позволила США экспортировать нефть и газ с 2016 года, и США стали в 2022 г. крупнейший экспортер СПГ (сжиженного природного газа). И куда идет этот СПГ? Сейчас большая его часть идет в Европу, чтобы пополнить запасы газа, которые Россия сократила.

Легенды гидроразрыва пласта.

Али Дэнеши много лет проработал в Halliburton, сервисной компании, которая предоставляла такие услуги, как фрекинг, нефтегазовым компаниям. Затем Али стал международным консультантом по фрекингу и связанным с ним технологиям.

Карл Монтгомери работал в компании Dowell, которая впоследствии стала Dowell-Schlumberger, затем Conoco-Phillips, Arco и, наконец, NSI. Карл обладает обширным опытом в области интенсификации притока и гидроразрыва пласта. В качестве примера этого, я работал с Карлом над попыткой адаптировать системы заканчивания необсаженных скважин, столь успешные в метановых скважинах из угольных пластов, к скважинам, пробуренным в слабых песках.

Майк Смит много лет занимался исследованиями Amoco, а затем ушел вместе с Кеном Нолти, чтобы основать NSI. Они сформулировали модель массивного гидравлического разрыва плотных песчаников, которая позволила легко интерпретировать поведение давления нагнетания. На самом деле я занял одно из свободных мест, когда Майк и Кен покинули Amoco.

Али Данеши.

Али сказал, что его впечатлили сланцевые скважины, где вокруг очень длинных горизонтальных скважин создаются сотни гидроразрывов всего за пару недель. Они могут проводить одновременные операции ГРП в двух или более скважинах с замечательной эффективностью, которая значительно снижает затраты на заканчивание скважин.

Ключевым моментом, по словам Дэнеши, является разработка систем, материалов, технологий и союзов, вплоть до анализа в реальном времени того, куда идут трещины, с использованием измерений давления в близлежащих скважинах. Эти изменения давления в соседних скважинах он называет данными взаимодействия, вызванными гидроразрывом пласта.

Дэнеши даже написал новую книгу под названием Взаимодействия, управляемые гидроразрывом пласта (FDI): руководства по анализу и проведению гидроразрыва в реальном времени.

Карл Монтгомери.

Карл рассказал о своем опыте работы в Сибири, когда ему поручили улучшить методы гидроразрыва пласта на четырех огромных нефтяных месторождениях, каждое из которых больше Прадхо-Бей.

Предыдущие рекомендации? Был стимул не отсеивать ГРП. Это было важнее, чем максимизация проводимости трещины.

В 15 скважинах, прошедших «эффективную обработку» компанией Carl, дебит нефти увеличился в среднем в четыре раза.

Совершив довольно необычный шаг, Монтгомери не раскрыл секрет создания стоимости гидроразрыва пласта в Сибири, а вместо этого задал аудитории два вопроса:

1. Когда вы платите деньги за операцию по гидроразрыву пласта, что вы на самом деле покупаете? Подсказка: это не жидкость для гидроразрыва, или проппант, или насосное оборудование.

2. Что касается контракта на гидроразрыв пласта, кто его составляет, указывает ли он, что вы действительно хотите купить, и задокументировано ли в нем, как этого достичь?

Ответы пришли позже, во время сессии вопросов и ответов.

Ответ 1: Вы покупаете проводимость ГРП. Но Карл редко видит это адресованным, даже в наши дни. Он говорит, что вы используете проппант, но какой проппант и сколько требуется для максимальной проводимости?

Ответ 2: Убедитесь, что вы настроили свои контракты на ГРП так, чтобы максимизировать проводимость ГРП, потому что это ключ, который контролирует скорость потока нефти или газа из резервуара.

Майк Смит.

Майк проводил гидроразрыв нефтяных и газовых скважин в 46 странах мира. Его пример создания стоимости гидроразрыва основан на месторождении Ваттенберг в бассейне DJ в центральном Колорадо, бурение на котором началось в 1970-х годах.

Смит использовал анализ давления гидроразрыва, чтобы диагностировать продолжающуюся проблему экранирования. При превышении определенного давления естественные трещины открывались и увеличивали скорость утечки закачиваемой жидкости для гидроразрыва. При утечке жидкости для гидроразрыва проппант, который она несла, оставался позади и забивал поток, поэтому давление резко возросло, трещина перекрылась, и работы по гидроразрыву пришлось прекратить.

Смит корректировал параметры гидроразрыва до тех пор, пока не смог откачать весь расклинивающий наполнитель. Этот «пересмотренный ГРП» имел меньшую скорость закачки, на треть больше проппанта и на треть меньше объем жидкости. Дебиты газа из новых скважин резко возросли.

Новый ГРП произвел революцию в добыче газа из бассейна, как показано на рисунке — использование пересмотренного ГРП началось с вертикальной синей линии. Новые скважины добыли в 4 раза больше, чем предыдущие скважины.

Увеличение добычи нефти было значительным. В 2003 г. месторождение Ваттенберг в Колорадо занимало седьмое место в списке производителей газа в США (см. рисунок). Ключом к созданию стоимости гидроразрыва было использование Смитом его собственной новой разработки (совместно с Нолте): анализ давления гидроразрыва.

В будущем Смит хотел бы, чтобы было собрано больше базовых данных, чтобы облегчить интерпретацию сложных, но дорогих диагностических инструментов, таких как микросейсмические исследования и т. д. Под более базовыми данными он подразумевает стресс-тесты, DFITS, мини-ГРП и т. д., а также рутинную запись. в режиме реального времени забойного давления в соседних скважинах.

Удивительно размышлять об этих крошечных фрагментах из жизни гигантов, которые работали во фрекинге не годами, а десятилетиями.