Three Insights From Three Frac Legends – Daneshy, Montgomery και Smith.

Στις 7 Σεπτεμβρίου 2022, η NSI Technologies κανόνισε α δημόσια συνεδρία Vimeo με τρεις Fracking Legends που επιλέχθηκαν από την Εταιρεία Μηχανικών Πετρελαίου (SPE): Ali Daneshy, Carl Montgomery και Mike Smith.

Το θέμα ήταν πώς δημιουργείτε αξία χρησιμοποιώντας την υδραυλική θραύση, που συχνά αναφέρεται ως fracking.

Για μένα, μια απάντηση είναι ότι το fracking αύξησε ιστορικά την παραγωγή πετρελαίου και φυσικού αερίου από κάθετες γεωτρήσεις κατά 3-4 φορές. Το Fracking ανακαλύφθηκε από τον Amoco το 1947. Υπάρχει μια φήμη ότι ο διευθυντής αποφάσισε ότι η περαιτέρω μελέτη ήταν αδικαιολόγητη, αλλά οι μηχανικοί επέστρεφαν τα βράδια και έκαναν μυστικά υπόγεια πειράματα που επαλήθευαν την ιδέα.

Στην άλλη άκρη του βιβλίου υπάρχει σχιστόλιθος σχιστόλιθου όπου ένα οριζόντιο πηγάδι μήκους 2 μιλίων σπάει συνήθως 40 ξεχωριστές φορές σε όλο το μήκος του. Ο σχιστόλιθος είναι σχεδόν αδιαπέραστος, επομένως τα πηγάδια σχιστόλιθου δεν είναι καν κοντά στα εμπορικά, εκτός και αν είναι πολύ σπασμένα. Αλλά το μεγαλύτερο πηγάδι σχιστολιθικού αερίου στο Marcellus έκανε περίπου 70 Mcfd μετά από φράκινγκ. Δύο πετρελαιοπηγές σχιστόλιθου τέρατος στην Πέρμια ήταν ανακοινώθηκε από την Devon το 2018 κάνοντας 11,000-12,000 boe/d σε πρώιμο 24ωρο.

Η αξία του fracking; Σε μόλις 20 χρόνια, το fracking ήταν υπεύθυνο για την επανάσταση του σχιστόλιθου που έκανε τις ΗΠΑ αυτάρκεις σε πετρέλαιο και φυσικό αέριο για πρώτη φορά από το 1947. Η επανάσταση του σχιστόλιθου επέτρεψε στις ΗΠΑ να εξάγουν πετρέλαιο και φυσικό αέριο από το 2016 και οι ΗΠΑ έγιναν το 2022 ο μεγαλύτερος εξαγωγέας LNG (υγροποιημένο φυσικό αέριο). Και πού πάει αυτό το LNG; Αυτήν τη στιγμή, η πλειονότητά της πηγαίνει στην Ευρώπη για να ενισχύσει τις προμήθειες φυσικού αερίου που η Ρωσία έχει μειώσει.

Legends of Hydraulic Fracturing.

Ο Ali Daneshy εργάστηκε πολλά χρόνια για τη Halliburton, μια εταιρεία παροχής υπηρεσιών που παρείχε υπηρεσίες όπως το fracking σε εταιρείες πετρελαίου και φυσικού αερίου. Στη συνέχεια, ο Ali έγινε διεθνής σύμβουλος στο fracking και στις συναφείς τεχνολογίες.

Ο Carl Montgomery εργάστηκε για την Dowell που έγινε Dowell-Schlumberger, μετά η Conoco-Phillips, η Arco και τελικά η NSI. Ο Carl έχει μια πολύ ευρεία τεχνογνωσία στη διέγερση και το fracking. Ως παράδειγμα αυτού, δούλεψα με τον Carl στην προσπάθειά μου να προσαρμόσω τις ολοκληρώσεις κοιλότητας ανοιχτής οπής, τόσο επιτυχημένες σε πηγάδια μεθανίου με άνθρακες, σε πηγάδια που έχουν διατρηθεί σε ασθενή άμμο.

Ο Mike Smith βρισκόταν στην έρευνα της Amoco για πολλά χρόνια και μετά έφυγε με τον Ken Nolte για να ξεκινήσει το NSI. Είχαν διαμορφώσει ένα μοντέλο για τη μαζική υδραυλική θραύση σφιχτών ψαμμίτη, το οποίο επέτρεψε την εύκολη ερμηνεία της συμπεριφοράς της πίεσης άντλησης. Πήρα πραγματικά ένα από τα διαθέσιμα σημεία όταν ο Mike και ο Ken έφυγαν από το Amoco.

Ali Daneshy.

Ο Ali είπε ότι εντυπωσιάστηκε με τα πηγάδια σχιστόλιθου όπου δημιουργούνται εκατοντάδες φράγματα γύρω από πολύ μεγάλα οριζόντια πηγάδια σε μια περίοδο μόλις δύο εβδομάδων. Μπορούν να κάνουν ταυτόχρονες λειτουργίες frac σε δύο ή περισσότερα φρεάτια, με αξιοσημείωτη απόδοση που μειώνει σημαντικά το κόστος ολοκλήρωσης καλά.

Το κλειδί, λέει ο Daneshy, είναι η ανάπτυξη συστημάτων, υλικών, τεχνολογιών και συμμαχιών, ακόμη και στο βαθμό της ανάλυσης σε πραγματικό χρόνο για το πού πηγαίνουν τα φράγματα χρησιμοποιώντας μετρήσεις πίεσης σε κοντινά πηγάδια. Αυτές οι αλλαγές πίεσης στα φρεάτια μετατόπισης είναι αυτό που αποκαλεί δεδομένα αλληλεπίδρασης που οδηγούνται από frac.

Ο Daneshy έχει γράψει ακόμη και ένα νέο βιβλίο που ονομάζεται Frac-Driven Interactions (FDI): Οδηγοί για ανάλυση σε πραγματικό χρόνο και εκτέλεση θεραπειών κατάγματος.

Καρλ Μοντγκόμερι.

Ο Καρλ συζήτησε την εμπειρία του στη Σιβηρία όταν του ανατέθηκε να βελτιώσει τις θεραπείες φρακ σε τέσσερα τεράστια κοιτάσματα πετρελαίου, το καθένα μεγαλύτερο από τον κόλπο Prudhoe.

Οι προηγούμενες οδηγίες; Υπήρχε κίνητρο να μην εξαλειφθεί η εργασία frac. Αυτό ήταν πιο σημαντικό από τη μεγιστοποίηση της αγωγιμότητας κατάγματος.

Στα 15 πηγάδια που «επεξεργάστηκε η αξία» από τον Carl, οι τιμές του πετρελαίου αυξήθηκαν κατά τέσσερις φορές κατά μέσο όρο.

Σε ένα μάλλον ασυνήθιστο βήμα, ο Μοντγκόμερι δεν απέδωσε το μυστικό της δημιουργίας αξίας φρακ στη Σιβηρία, αλλά απηύθυνε δύο ερωτήσεις στο κοινό:

1. Όταν πληρώνετε χρήματα για μια επιχείρηση fracking, τι αγοράζετε στην πραγματικότητα; Υπόδειξη: δεν είναι το υγρό frac, ούτε το στήριγμα ή ο εξοπλισμός άντλησης.

2. Σχετικά με ένα συμβόλαιο frac, ποιος το γράφει, προσδιορίζει τι πραγματικά θέλετε να αγοράσετε και έχει τεκμηριώσει πώς να το πετύχετε;

Οι απαντήσεις ήρθαν αργότερα, κατά τη διάρκεια της συνεδρίας Q&A.

Απάντηση 1: Αγοράζετε αγωγιμότητα frac. Αλλά ο Καρλ σπάνια βλέπει αυτό να αντιμετωπίζεται, ακόμη και στις μέρες μας. Λέει ότι χρησιμοποιείτε proppant, αλλά τι είδους proppant, και πόσο απαιτείται για τη μέγιστη αγωγιμότητα;

Απάντηση 2: Βεβαιωθείτε ότι έχετε ρυθμίσει τα συμβόλαια frac για να μεγιστοποιήσετε την αγωγιμότητα frac, επειδή αυτό είναι το κλειδί που ελέγχει την παροχή πετρελαίου ή αερίου από τη δεξαμενή.

Mike Smith.

Ο Μάικ έχει καταστρέψει πηγάδια πετρελαίου και φυσικού αερίου σε 46 χώρες σε όλο τον κόσμο. Το παράδειγμά του για τη δημιουργία αξίας frac βασίζεται στο πεδίο Wattenberg στο DJ Basin, στο κέντρο του Κολοράντο, το οποίο ξεκίνησε τη γεώτρηση τη δεκαετία του 1970.

Ο Smith χρησιμοποίησε ανάλυση πίεσης frac για να διαγνώσει ένα συνεχιζόμενο πρόβλημα διαλογής. Πάνω από μια ορισμένη πίεση, τα φυσικά κατάγματα άνοιξαν και αύξησαν τον ρυθμό διαρροής του υγρού θραύσματος που αντλείται. Καθώς το υγρό frac διέρρευσε, το υποστήριγμα που μετέφερε έμεινε πίσω και εμπόδισε τη ροή, έτσι η πίεση αυξήθηκε απότομα, το frac εξαφανίστηκε και η εργασία frac έπρεπε να τερματιστεί.

Ο Smith προσάρμοσε τις παραμέτρους του frac μέχρι να μπορέσει να απομακρύνει όλο το υποστηρικτικό υλικό. Αυτό το "Αναθεωρημένο Frac" είχε χαμηλότερο ρυθμό αντλίας, κατά ένα τρίτο περισσότερη υποστήριξη και ένα τρίτο λιγότερο όγκο υγρού. Οι ροές αερίου από τα νέα πηγάδια εκτοξεύτηκαν.

Το νέο frac έφερε επανάσταση στην παραγωγή φυσικού αερίου από τη λεκάνη, όπως φαίνεται στο σχήμα — η χρήση του Revised Frac ξεκίνησε στην κατακόρυφη μπλε γραμμή. Τα νέα πηγάδια παρήχθησαν 4 φορές από τα προηγούμενα πηγάδια.

Η βελτίωση της παραγωγής πετρελαίου ήταν δραματική. Το 2003, το κοίτασμα Wattenberg στο Κολοράντο ήταν το νούμερο 7 στον κατάλογο των παραγωγών φυσικού αερίου στις ΗΠΑ (βλ. σχήμα). Το κλειδί για τη δημιουργία αξίας frac ήταν η χρήση από τον Smith της δικής του νέας εξέλιξης (με τη Nolte): ανάλυση πίεσης frac.

Για το μέλλον, ο Smith θα ήθελε να δει περισσότερα βασικά δεδομένα να συλλέγονται για να διευκολύνει την ερμηνεία εξελιγμένων αλλά ακριβών διαγνωστικών εργαλείων όπως μικροσεισμικά κ.λπ. Ως πιο βασικά δεδομένα, εννοεί τεστ αντοχής, DFITS, mini-fracs κ.λπ. καθώς και καταγραφή ρουτίνας σε πραγματικό χρόνο πίεσης κάτω-οπής σε φρεάτια μετατόπισης.

Είναι συναρπαστικό να αναλογιζόμαστε αυτά τα μικροσκοπικά αποσπάσματα από τις ζωές γιγάντων που έχουν εργαστεί στο fracking – όχι για χρόνια αλλά για δεκαετίες.