Tri pohľady z troch legiend Frac – Daneshy, Montgomery a Smith.

Dňa 7. septembra 2022 spoločnosť NSI Technologies zariadila a verejná relácia Vimeo s tromi legendami o frakovaní, ktoré vybrala Spoločnosť ropných inžinierov (SPE): Ali Daneshy, Carl Montgomery a Mike Smith.

Témou bolo, ako vytvoríte hodnotu pomocou hydraulického štiepenia, často označovaného ako frakovanie.

Pre mňa je jednou odpoveďou, že frakovanie historicky zvýšilo produkciu ropy a plynu z vertikálnych vrtov 3-4 krát. Fracking objavil Amoco v roku 1947. Hovorí sa, že manažér sa rozhodol, že ďalšie štúdium nie je opodstatnené, ale inžinieri sa v noci vracali a robili tajné podzemné experimenty, ktoré overili tento koncept.

Na druhej zarážke je bridlicové štiepenie, kde je horizontálny vrt dlhý 2 míle štiepaný typicky 40 krát pozdĺž svojej dĺžky. Bridlica je takmer nepriepustná, takže bridlicové vrty nie sú ani zďaleka komerčné, pokiaľ nie sú silne rozštiepené. Ale najväčší vrt na bridlicový plyn v Marcelluse zarobil po frakovaní asi 70 Mcfd. V Perme boli dva monštrum bridlicové ropné vrty oznámil Devon v roku 2018 čo predstavuje 11,000 12,000 – 24 XNUMX boe/d za prvých XNUMX hodín.

Hodnota frakovania? Len za 20 rokov bolo frakovanie zodpovedné za bridlicovú revolúciu, vďaka ktorej sa USA stali sebestačnými v oblasti ropy a zemného plynu prvýkrát od roku 1947. Bridlicová revolúcia umožnila USA vyvážať ropu a plyn od roku 2016 a USA sa stali v roku 2022 najväčším exportérom LNG (skvapalnený zemný plyn). A kam ide tento LNG? Práve teraz väčšina z nich smeruje do Európy, aby podporila dodávky plynu, ktoré Rusko obmedzuje.

Legendy hydraulického štiepenia.

Ali Daneshy pracoval mnoho rokov pre Halliburton, servisnú spoločnosť, ktorá poskytovala služby ako frakovanie ropným a plynárenským spoločnostiam. Potom sa Ali stal medzinárodným konzultantom v oblasti frakovania a súvisiacich technológií.

Carl Montgomery pracoval pre Dowell, ktorý sa stal Dowell-Schlumberger, potom Conoco-Phillips, Arco a nakoniec NSI. Carl má veľmi široké odborné znalosti v oblasti stimulácie studní a frakovania. Ako príklad som spolupracoval s Carlom na pokuse o prispôsobenie dokončenia otvorových dutín, ktoré sú také úspešné v vrtoch na metán v uhoľnom podloží, vrtom vŕtaným v slabých pieskoch.

Mike Smith bol vo výskume Amoco mnoho rokov, potom odišiel s Kenom Nolte a založil NSI. Sformulovali model masívneho hydraulického štiepenia tesných pieskovcov, ktorý umožnil jednoduchú interpretáciu správania čerpacieho tlaku. Vlastne som vzal jedno z voľných miest, keď Mike a Ken opustili Amoco.

Ali Daneshy.

Ali povedal, že naňho zapôsobili bridlicové vrty, kde sa okolo veľmi dlhých horizontálnych vrtov vytvárajú stovky zlomkov v priebehu niekoľkých týždňov. Môžu robiť simultánne operácie Frac v dvoch alebo viacerých vrtoch s pozoruhodnou účinnosťou, ktorá výrazne znižuje náklady na dokončenie vrtu.

Kľúčom, hovorí Daneshy, je vývoj systémov, materiálov, technológií a aliancií, a to aj v rozsahu analýzy v reálnom čase, kam fracky smerujú, pomocou meraní tlaku v blízkych vrtoch. Tieto zmeny tlaku v ofsetových jamkách sú to, čo nazýva interakčné dáta riadené frac.

Daneshy dokonca napísal novú knihu s názvom Frac-Driven Interactions (FDI): Príručky pre analýzu v reálnom čase a vykonávanie fraktúrnych ošetrení.

Carl Montgomery.

Carl diskutoval o svojich skúsenostiach na Sibíri, keď bol poverený zlepšením spracovania frac v štyroch obrovských ropných poliach, z ktorých každé je väčšie ako Prudhoe Bay.

Predchádzajúce usmernenia? Existovala motivácia nevylúčiť úlohu frac. To bolo dôležitejšie ako maximalizácia lomovej vodivosti.

V 15 vrtoch, ktoré Carl „spracoval s hodnotou“, sa ceny ropy zvýšili v priemere štyrikrát.

V dosť nezvyčajnom kroku Montgomery neprezradil tajomstvo vytvárania hodnoty frac na Sibíri, ale namiesto toho adresoval publiku dve otázky:

1. Keď platíte peniaze za frakovanie, čo si vlastne kupujete? Pomôcka: nie je to frac kvapalina, propant, ani čerpacie zariadenie.

2. Pokiaľ ide o frac zmluvu, kto ju píše, špecifikuje, čo skutočne chcete kúpiť, a má zdokumentované, ako to dosiahnuť?

Odpovede prišli neskôr, počas relácie Otázky a odpovede.

Odpoveď 1: Kupujete frac vodivosť. Ale Carl to málokedy vidí riešiť, dokonca aj dnes. Hovorí, že používate propant, ale aký druh propantu a koľko je potrebné na maximálnu vodivosť?

Odpoveď 2: Uistite sa, že ste nastavili svoje frac zmluvy tak, aby ste maximalizovali vodivosť frac, pretože to je kľúč, ktorý riadi prietok ropy alebo plynu zo zásobníka.

Mike Smith.

Mike frakoval ropné a plynové vrty v 46 krajinách po celom svete. Jeho príklad vytvárania hodnoty frac je založený na poli Wattenberg v DJ Basin v centrálnom Colorade, ktoré začalo vŕtať v 1970. rokoch.

Smith použil analýzu tlaku frac na diagnostiku pretrvávajúceho problému s premietaním. Nad určitým tlakom sa prirodzené zlomy otvorili a zvýšili rýchlosť úniku čerpanej frakčnej tekutiny. Keď frac tekutina unikla, propant, ktorý niesol, zostal pozadu a upchal tok, takže tlak prudko stúpol, frac sa odfiltroval a práca s frac sa musela ukončiť.

Smith upravoval parametre frac, kým sa mu nepodarilo odčerpať všetok propant. Tento „revidovaný Frac“ mal nižšiu rýchlosť čerpania, o tretinu viac propantu a o tretinu menší objem tekutiny. Prietoky plynu z nových vrtov vystrelili nahor.

Nový frac spôsobil revolúciu v produkcii plynu z povodia, ako je znázornené na obrázku – revidované používanie Frac začalo na zvislej modrej čiare. Nové vrty vyprodukovali 4-krát viac ako predchádzajúce vrty.

Zlepšenie v produkcii ropy bolo dramatické. V roku 2003 bolo pole Wattenberg v Colorade číslo 7 v zozname producentov plynu v USA (pozri obrázok). Kľúčom k vytvoreniu hodnoty frac bolo Smithovo použitie vlastného nového vývoja (s Nolte): analýza tlaku frac.

V budúcnosti by Smith rád videl viac základných údajov zozbieraných na uľahčenie interpretácie sofistikovaných, ale drahých diagnostických nástrojov, ako sú mikroseizmické nástroje atď. v reálnom čase tlaku spodnej diery v ofsetových vrtoch.

Je fascinujúce uvažovať o týchto malých úryvkoch zo života gigantov, ktorí pracovali v frakovaní – nie roky, ale desaťročia.