Tre indsigter fra Three Frac Legends - Daneshy, Montgomery og Smith.

Den 7. september 2022 arrangerede NSI Technologies en offentlig Vimeo-session med tre Fracking Legends udvalgt af Society of Petroleum Engineers (SPE): Ali Daneshy, Carl Montgomery og Mike Smith.

Emnet var, hvordan skaber man værdi ved at bruge hydraulisk frakturering, ofte omtalt som fracking.

For mig er et svar, at fracking historisk øgede olie- og gasproduktionen fra vertikale brønde med 3-4 gange. Fracking blev opdaget af Amoco i 1947. Der eksisterer et rygte om, at lederen besluttede, at yderligere undersøgelse var uberettiget, men ingeniørerne kom tilbage om natten og lavede hemmelige underjordiske eksperimenter, der bekræftede konceptet.

Ved den anden bogstøtte er skiferfracking, hvor en vandret brønd på 2 miles lang er fraktet typisk 40 separate gange langs dens længde. Skifer er tæt på uigennemtrængeligt, så skiferbrønde er ikke engang tæt på kommercielle, medmindre de er stærkt brudte. Men den største skifergasbrønd i Marcellus lavede omkring 70 Mcfd efter fracking. To monsterskiferoliebrønde i Perm var annonceret af Devon i 2018 lave 11,000-12,000 boe/d i en tidlig 24-timers periode.

Værdien af ​​fracking? På bare 20 år var fracking ansvarlig for den skiferrevolution, der gjorde USA selvforsynende med olie og gas for første gang siden 1947. Skiferrevolutionen har gjort det muligt for USA at eksportere olie og gas siden 2016, og USA er blevet i 2022 den største eksportør af LNG (flydende naturgas). Og hvor går denne LNG hen? Lige nu skal størstedelen af ​​den til Europa for at styrke de gasforsyninger, som Rusland har skåret ned.

Legender om hydraulisk frakturering.

Ali Daneshy arbejdede i mange år for Halliburton, et servicefirma, der leverede tjenester som fracking til olie- og gasselskaber. Derefter blev Ali international konsulent inden for fracking og tilhørende teknologier.

Carl Montgomery arbejdede for Dowell, der blev Dowell-Schlumberger, derefter Conoco-Phillips, Arco og til sidst NSI. Carl har en meget bred ekspertise indenfor brøndstimulering og fracking. Som et eksempel på dette arbejdede jeg sammen med Carl om at forsøge at tilpasse færdiggørelser af åbenhulshulrum, som er så succesfulde i kulbaserede metanbrønde, til brønde boret i svagt sand.

Mike Smith var i Amoco-forskning i mange år, og forlod derefter med Ken Nolte for at starte NSI. De havde formuleret en model for massiv hydraulisk frakturering af tætte sandsten, som muliggjorde let fortolkning af pumpetrykadfærd. Jeg tog faktisk en af ​​de ledige pladser, da Mike og Ken forlod Amoco.

Ali Daneshy.

Ali sagde, at han var imponeret over skiferbrønde, hvor hundredvis af fraktioner er skabt omkring meget lange vandrette brønde over en periode på blot et par uger. De kan udføre samtidige frac-operationer i to eller flere brønde, med bemærkelsesværdig effektivitet, der sænker omkostningerne ved færdiggørelse af brønde betydeligt.

Nøglen, siger Daneshy, er at udvikle systemer, materialer, teknologier og alliancer, selv i omfanget af realtidsanalyse af, hvor fraktioner går ved hjælp af trykmålinger i nærliggende brønde. Disse trykændringer i offset brønde er, hvad han kalder fraktion-drevne interaktionsdata.

Daneshy har endda skrevet en ny bog, der hedder Frac-drevne interaktioner (FDI): Vejledninger til realtidsanalyse og udførelse af frakturbehandlinger.

Carl Montgomery.

Carl diskuterede sin oplevelse i Sibirien, da han blev anklaget for at forbedre frac-behandlingerne i fire enorme oliefelter, hver større end Prudhoe Bay.

De tidligere retningslinjer? Der var incitament til ikke at frasortere frac-jobbet. Dette var vigtigere end at maksimere brudledningsevnen.

I de 15 brønde, der blev "værdibehandlet" af Carl, blev olieraterne i gennemsnit øget fire gange.

I et temmelig usædvanligt skridt afslørede Montgomery ikke hemmeligheden bag at skabe frac-værdi i Sibirien, men stillede i stedet to spørgsmål til publikum:

1. Når du betaler penge for en fracking-operation, hvad køber du så egentlig? Tip: det er ikke frac-væsken, eller proppantet eller pumpeudstyret.

2. Vedrørende en frac-kontrakt, hvem skriver den, angiver den, hvad du egentlig vil købe, og har det dokumenteret, hvordan man opnår dette?

Svarene kom senere, under Q&A-sessionen.

Svar 1: Du køber frac ledningsevne. Men Carl ser sjældent dette behandlet, selv nu til dags. Han siger, at du bruger proppant, men hvilken slags proppant, og hvor meget kræves der for maksimal ledningsevne?

Svar 2: Sørg for at opsætte dine frac-kontrakter for at maksimere frac-ledningsevnen, fordi det er nøglen, der styrer flowhastigheden af ​​olie eller gas fra reservoiret.

Mike Smith.

Mike har brudt olie- og gasbrønde i 46 lande rundt om i verden. Hans eksempel på at skabe frac-værdi er baseret på Wattenberg-feltet i DJ-bassinet i det centrale Colorado, som begyndte at bore i 1970'erne.

Smith brugte frac-trykanalyse til at diagnosticere et vedvarende screenout-problem. Over et vist tryk åbnede naturlige brud sig og øgede udsivningshastigheden af ​​den frakturvæske, der blev pumpet. Efterhånden som frac-væsken lækkede ud, blev proppantet, den bar, efterladt og tilstoppede flowet, så trykket steg kraftigt, fraktionen blev filtreret ud, og frac-jobbet måtte afsluttes.

Smith justerede frac-parametrene, indtil han var i stand til at få pumpet al proppantet væk. Denne "Revised Frac" havde en lavere pumpehastighed, en tredjedel mere proppant og en tredjedel mindre væskevolumen. Gasstrømme fra de nye brønde skød op.

Den nye frac revolutionerede gasproduktionen fra bassinet, som vist i figuren - den Reviderede Frac-brug begyndte ved den lodrette blå linje. Nye brønde producerede 4 gange så meget som tidligere brønde.

Forbedringen i olieproduktionen var dramatisk. I 2003 var Wattenberg-feltet i Colorado nummer 7 på listen over gasproducenter i USA (se figur). Nøglen til at skabe frac-værdi var Smiths brug af sin egen nye udvikling (med Nolte): frac-trykanalyse.

For fremtiden vil Smith gerne se mere grundlæggende data indsamlet for at gøre det nemmere at fortolke sofistikerede, men dyre diagnostiske værktøjer som mikroseismiske osv. Med mere basale data mener han stresstest, DFITS, mini-fracs osv. plus rutinemæssig registrering i realtid af bundhulstryk i offset brønde.

Det er fascinerende at reflektere over disse små uddrag fra giganternes liv, der har arbejdet med fracking – ikke i årevis, men i årtier.