Trije vpogledi iz treh legend Frac – Daneshy, Montgomery in Smith.

7. septembra 2022 je NSI Technologies organiziral a javna seja Vimeo s tremi legendami frackinga, ki jih je izbralo Društvo naftnih inženirjev (SPE): Ali Daneshy, Carl Montgomery in Mike Smith.

Tema je bila, kako ustvariti vrednost s hidravličnim lomljenjem, ki se pogosto imenuje fracking.

Zame je eden od odgovorov, da je fracking v preteklosti povečal proizvodnjo nafte in plina iz navpičnih vrtin za 3-4-krat. Fracking je odkril Amoco leta 1947. Obstajajo govorice, da se je upravitelj odločil, da je nadaljnja študija neupravičena, vendar so se inženirji vrnili ponoči in izvedli tajne podzemne poskuse, ki so potrdili koncept.

Na drugi strani je fracking iz skrilavca, kjer se vodoravna vrtina, dolga 2 milji, običajno frakira 40-krat po svoji dolžini. Skrilavec je skoraj neprepusten, zato vrtine iz skrilavca niti približno niso komercialne, razen če so močno frakirane. Toda največja vrtina plina iz skrilavca v Marcellusu je po frackingu ustvarila približno 70 Mcfd. Dve pošastni vrtini nafte iz skrilavca v permu sta bili napovedal Devon leta 2018 v prvih 11,000 urah ustvari 12,000-24 boe/d.

Vrednost frackinga? V samo 20 letih je bilo fracking odgovorno za revolucijo iz skrilavca, zaradi katere so ZDA prvič po letu 1947 postale samooskrbne z nafto in plinom. Revolucija iz skrilavca je ZDA omogočila izvoz nafte in plina od leta 2016, ZDA pa so postale leta 2022 največji izvoznik LNG (utekočinjeni zemeljski plin). In kam gre ta LNG? Trenutno gre večina v Evropo, da bi podprla dobavo plina, ki jo Rusija zmanjšuje.

Legende hidravličnega lomljenja.

Ali Daneshy je dolga leta delal za Halliburton, storitveno podjetje, ki je naftnim in plinskim podjetjem zagotavljalo storitve, kot je fracking. Potem je Ali postal mednarodni svetovalec za fracking in povezane tehnologije.

Carl Montgomery je delal za Dowell, ki je postal Dowell-Schlumberger, nato Conoco-Phillips, Arco in končno NSI. Carl ima zelo široko strokovno znanje o stimulaciji vrtin in frackingu. Kot primer tega sem delal s Carlom pri poskusu prilagoditve zaključkov odprtih votlin, tako uspešnih v vrtinah metana iz premogovnika, na vrtine, izvrtane v šibkem pesku.

Mike Smith je bil več let v raziskavah Amoco, nato pa je skupaj s Kenom Noltejem odšel, da bi ustanovil NSI. Oblikovali so model za masivno hidravlično lomljenje tesnih peščenjakov, ki je omogočil preprosto razlago obnašanja tlaka črpanja. Pravzaprav sem zasedel eno od prostih mest, ko sta Mike in Ken zapustila Amoco.

Ali Daneshy.

Ali je dejal, da so ga navdušile vrtine iz skrilavca, kjer se okoli zelo dolgih vodoravnih vrtin v nekaj tednih ustvari na stotine frakcij. Izvajajo lahko sočasne operacije lomljenja v dveh ali več vrtinah z izjemno učinkovitostjo, ki znatno zniža stroške dokončanja vrtin.

Daneshy pravi, da je ključno razvijanje sistemov, materialov, tehnologij in zavezništev, celo do obsega analize v realnem času, kam gredo frakcije, z uporabo meritev tlaka v bližnjih vrtinah. Te spremembe tlaka v zamaknjenih vrtinah so tisto, čemur pravi interakcijski podatki, ki jih poganja frac.

Daneshy je celo napisal novo knjigo z naslovom Interakcije, ki jih poganjajo lomljenja (FDI): Vodniki za analizo v realnem času in izvajanje obdelav lomljenja.

Carl Montgomery.

Carl je razpravljal o svojih izkušnjah v Sibiriji, ko je bil zadolžen za izboljšanje tretmajev frac na štirih ogromnih naftnih poljih, od katerih je vsako večje od zaliva Prudhoe.

Prejšnje smernice? Obstajala je spodbuda, da ne bi izključili posla frac. To je bilo pomembnejše od maksimiranja prevodnosti loma.

V 15 vrtinah, ki jih je Carl "obravnaval z vrednostjo", so se stopnje nafte v povprečju povečale štirikrat.

V precej nenavadnem koraku Montgomery ni izdal skrivnosti ustvarjanja vrednosti frac v Sibiriji, ampak je občinstvu namesto tega naslovil dve vprašanji:

1. Ko plačate denar za fracking operacijo, kaj pravzaprav kupite? Namig: ne gre za tekočino za frakcijo, propant ali črpalno orodje.

2. Kar zadeva pogodbo frac, kdo jo piše, ali določa, kaj resnično želite kupiti, in ali je dokumentirano, kako to doseči?

Odgovori so prišli kasneje, med sejo vprašanj in odgovorov.

Odgovor 1: Kupujete frac prevodnost. Toda Carl redko vidi, da se to obravnava, celo dandanes. Pravi, da uporabljate proppant, toda kakšen proppant in koliko je potrebno za največjo prevodnost?

Odgovor 2: Prepričajte se, da ste svoje pogodbe za lomljenje nastavili tako, da povečate prevodnost lomljenja, ker je to ključ, ki nadzoruje pretok nafte ali plina iz rezervoarja.

Mike Smith.

Mike je razbijal naftne in plinske vrtine v 46 državah po vsem svetu. Njegov primer ustvarjanja frac vrednosti temelji na polju Wattenberg v DJ Basinu v osrednjem Koloradu, kjer so začeli vrtati v sedemdesetih letih prejšnjega stoletja.

Smith je uporabil analizo tlaka lomljenja, da je diagnosticiral nadaljnjo težavo z zaslonom. Nad določenim tlakom so se odprle naravne razpoke in povečale stopnjo iztekanja črpane tekočine za frakcijo. Ko je tekočina za lomljenje odtekla, je propant, ki ga je prenašal, zaostal in zamašil tok, zato je tlak močno narasel, lomljenje se je izločilo in delo lomljenja je bilo treba prekiniti.

Smith je prilagajal parametre lomljenja, dokler ni uspel izčrpati vsega propanta. Ta »revidirani Frac« je imel nižjo hitrost črpanja, za tretjino več proppanta in za tretjino manjšo prostornino tekočine. Pretoki plina iz novih vrtin so se močno povečali.

Novo frac je revolucioniralo proizvodnjo plina iz bazena, kot je prikazano na sliki - revidirana uporaba frac se je začela pri navpični modri črti. Nove vrtine so proizvedle 4-krat več kot prejšnje vrtine.

Izboljšanje proizvodnje nafte je bilo dramatično. Leta 2003 je bilo polje Wattenberg v Koloradu številka 7 na seznamu proizvajalcev plina v ZDA (glej sliko). Ključ do ustvarjanja vrednosti frac je bila Smithova uporaba lastnega novega razvoja (z Noltejem): analiza tlaka frac.

V prihodnosti bi Smith rad videl več osnovnih podatkov, zbranih za lažjo interpretacijo sofisticiranih, a dragih diagnostičnih orodij, kot je mikroseizmika itd. Z bolj osnovnimi podatki misli na teste izjemnih situacij, DFITS, mini-fracs itd. in rutinsko snemanje. v realnem času tlaka na dnu vrtine v izravnalnih vrtinah.

Fascinantno je razmišljati o teh drobnih delčkih iz življenj velikanov, ki so delali v frackingu – ne leta, ampak desetletja.