Фрак корпусындағы пропант қозғалысы төмендетілді, бірақ тақтатас ұңғымалары үшін бұл қаншалықты маңызды?

Пропант фрекинг операциясы кезінде фрак сұйықтығымен айдалатын құм өлшемді бөлшектерден тұрады. Сланецті мұнай және газ ұңғымаларында фрак сұйықтығы әдетте фрак айдау қысымын төмендету үшін үйкелісті төмендеткіш (сабын сияқты) қосылған су болып табылады. Пропанттың мақсаты - резервуардағы индукцияланған сынықтарды фрекинг тоқтағаннан кейін және жоғары қысым жоғалғаннан кейін жабылуын тоқтату.

Сланецті мұнай және тақтатас газы ұңғымаларында пропант 100 торлы құм мен 40-70 көз құмның қоспасы болып табылады және бұл түйіршіктердің екеуі де ені бір миллиметрден аз. Мұндай ұсақ құм бөлшектерінің өлшемдері құмның фрекинг операциясы нәтижесінде пайда болған сынықтар желісіндегі тар жарықтар арқылы өтуі үшін қажет. Үлкенірек құм желіні бітеп, инъекцияға жарамайды - бұл тақтатас төңкерісінің алғашқы күндерінде белгілі болды.

Әдетте, тақтатастағы көлденең ұңғымалардың ұзындығы екі мильді құрайды және олар 40 бөлек фрекинг операцияларымен немесе кезеңдерімен айдалады. Әрбір сатының ұзындығы шамамен 250 фут және металл қаптамада әр кластерде бірнеше тесігі бар 10-20 тесігі бар. Ең дұрысы, көлденең ұңғыма осы тесіктермен мұқият тесілген.

Пропант дәнінің ағын жолы қиын. Алдымен астық қаптама бойымен тесікке ағып кетпеу үшін тік бұрышты иілу керек. Содан кейін ол күрделі сынық геометриясына тап болады — ағаш діңі бұтақтарға, содан кейін бұтақтарға таралатын сияқты қосалқы сынықтарға тармақталатын негізгі сынық болуы мүмкін.

Пропант дәні осы сынықтардың бәріне кіре ала ма, әлде олардың кейбіреулері тым тар ма? 100 торлы құм түйіршіктері 40-70 түйір алмаса, тар жарықшаққа сығуы мүмкін.

Дән мөлшері 100-ден аз пропанттарды қолдану арқылы мұнай және газ өндіруді жақсарту құжатталған, және мұнай немесе газ молекулаларының ағынына ашық болу үшін тіпті кішкентай пропант дәндерін кішірек сынықтарға айналдырудың орындылығын ұсынады. Осындай пропанттардың бірі DEEPROP деп аталады.

Пропанттың корпустан шығуының жаңа сынақтары.

Жақында кейбір жаңа сынақтар зерттейтін жұмыстар жасалды проппан ағыныt корпустың өзі арқылы, бұл фрак сұйықтығын шығару үшін тесілген көлденең қаптаманың қысқа ұзындығын білдіреді. Бұл жер асты сынағы емес — құбырлар жер бетіндегі ваннаға жатады және ванна пропант пен тесіктерден шығатын сұйықтықты жинайды.

Көптеген операторлар бұл жобаны қолдады, онда әртүрлі перфорация зарядтары, конструкциялары және бағдарлары бар әртүрлі тамаша кластерлер пайдаланылды. Әр түрлі айдау жылдамдығы, пропант мөлшері және құм сапасы зерттелді.

Тестілеу аппаратурасы мүмкіндігінше шынайы болды. Корпус перфорация диаметрі сияқты стандартты 5.5 дюйм болды. Сорғы жылдамдығы 90 соққы/минутқа (баррель/мин) дейін жоғары болды, бұл бұрын пропант қозғалысын сынау кезінде ешқашан пайдаланылмаған.

Ұзындығы шамамен 200 фут құбыр бойымен әртүрлі кластерлерді перфорациялау арқылы бір сыну кезеңі сыналған. Әрбір перф кластерінде алынған сұйықтықты және пропантты өз резервуарына бағыттайтын өз қалқаны болды, сондықтан оларды өлшеуге болады.

Нәтижелер екі түрлі кластер жинағы үшін ұсынылды: әр кластерде 8 перфі бар кезеңдегі 6 кластер немесе әр кластерде 13 перфі бар кезеңдегі 3 кластер. Сынақшылар 40-70 торлы құмды немесе минутына 100 соғу жылдамдығымен айдалатын су сұйықтығымен тасымалданатын 90 торлы құмды пайдаланды.

Бұл SPE құжаттары пропанттың перф кластерлері арқылы және ванналарға біркелкі емес екенін хабарлайды:

· Кейбір пропант бұйымдар, әсіресе 40-70 тор сияқты үлкенірек торлар, кластердің бірінші тесіктерінен өтіп кетеді және осы кезең бойымен одан әрі қабатқа енбейді. Бұл үлкенірек бөлшектердің импульсі көбірек.

· 100-меш сияқты кішірек пропант бөлшектер кластердің тесіктеріне біркелкі енеді.

· Шектеулі кіріс конструкциялары корпустың жоғарғы жағындағы кластерге бір ғана перфорацияны пайдаланып әзірленген.

· Әсіресе үлкенірек пропант үшін, қаптаманың төменгі жағындағы тесіктер тым көп пропант тартады (гравитация әсері) және эрозия арқылы ұлғаюы мүмкін, осылайша азырақ пропант фрак сатысы бойымен кластерлік тесіктерге жетеді.

Пропанттың корпустан шығуы біркелкі емес.

Барлық сынақтар біркелкі емес пропанттың шығуын анықтады. Кесте кластерден шығатын ең үлкен пропанттың қатынасын көрсетеді: кластерден шығатын ең кіші пропант (яғни максималды пропант: ең аз пропант), сондай-ақ екінші ең үлкен проппант: екінші ең төменгі пропант. Бұл арақатынастар біркелкіліктің проксиі болып табылады — үлкенірек қатынас біркелкі емес таралуды білдіреді және керісінше.

Нәтижелер 40-70 торлы пропанттың (үлкен арақатынастар) екі кластер сценарийінде де 100 торлы пропантқа (төменгі қатынас) қарағанда біркелкі таралмағанын көрсетеді.

Есептер берген интерпретация 40-70 пропанттың көбі үлкенірек және ауыр құм түйіршіктері болғандықтан, 100 торлы пропантпен салыстырғанда кейінгі перф кластерлеріне шықпас бұрын бұрынғы перф кластерлерінен өткен импульс бойынша тасымалданады. .

Бұл соншалықты мінсіз емес, өйткені мақсат - фрекингтің бір сатысында барлық перфорация кластерлері бойынша пропанттың біркелкі таралуы. Бірақ енді мұның қаншалықты айырмашылығы бар деген үлкен сұраққа келсек?

Мәселе пропанттың шығу үлестірімі біркелкі болуы үшін процедураларды оңтайландыру болып табылады. Есептерден сынақ нәтижелері есептеу сұйықтығының динамикалық моделіне енгізілген (209178). Бұл тәсіл StageCoach деп аталатын сыну бойынша кеңес беру бағдарламасына енгізілген.

Сонымен қатар, есептер «қораптағы пропанттың біркелкі емес ағыны формацияның өзгермелілігі мен кернеуді көлеңкелеу сияқты маңызды болуы мүмкін» делінген. Осыны тереңірек қарастырайық.

Сланец өндірісінің өзгергіштігінің басқа көздері.

Сланец мұнайы мен газын өндіруге пропанттың біркелкі таралуы қаншалықты маңызды?

Сланецті мұнай және газ ұңғымаларының үлкен өзгермелілігі құжатталған. Мысалы, 4000-5000 фут типтік ұзындығы Барнетт тақтатасындағы көлденең ұңғымалар ұңғымалардың төменгі 10% -ында 600 McFd-ден аз, ал жоғарғы 10% ұңғымалар 3,900 McFd-ден астам құрайды.

Сланецтік мұнай немесе газ ағынының жылдамдығының кең өзгергіштігіне бірнеше басқа факторлар ықпал ететіні белгілі.

Егер көлденең ұңғыма ұзындығы мен ұңғыманың бағдары олардың өзгергіштігін жою үшін қалыпқа келтірілсе, онда бөлшек сатылары, пропант мөлшері және пропант мөлшері бірінші ретті әсерлер ретінде қарастырылуы мүмкін. Бұл бірінші ретті әсерлер неғұрлым жетілген тақтатас пьесаларында басымдыққа ие және оңтайландырылған.

Содан кейін тақтатастағы табиғи жарықтар, жердегі кернеу және тақтатас жынысының сынғыштығы сияқты геологиялық қасиеттер бар. Бұл екінші ретті әсерлер болып саналады, өйткені олардың санын анықтау әлдеқайда қиын. Бұл өзгермелілік көздерін азайтуға бағытталған күш-жігерге көлденең ұңғыманы каротаждау, оптикалық кабельді немесе дыбыстық аспаптарды немесе көлденең ұңғыма бойымен жарықтардың таралуын және жергілікті геологиямен өзара әрекеттесуін өлшеу үшін микросейсмикалық геофондарды орнату кіреді.

Осы өзгергіштік көздеріне қарсы корпустың шығуының таралуы және пропанттың біркелкілігі геология және көлденең ұңғыма бойындағы кернеудің өзгеруі сияқты екінші ретті әсерлермен салыстырмалы маңызды болып көрінеді. Корпустың шығу біркелкілігі Барнетт Шайлда байқалғандай 600 Mcfd және 3,900 Mcfd арасындағы өндіріс өзгермелілігін есепке ала алмайды.

Басқаша айтқанда, маңызды нәрсе - перф кластерлерінің көпшілігінен және жасалған сынықтарға пропанттың шығуы. Бұған өте кішкентай пропант, 100-меш немесе 40-70 торды (және жиі екеуін де) айдау және белгілі бір тақтатас үшін пропант концентрациясы мен мөлшерін оңтайландыру арқылы қол жеткізілді.

Бұл соңғы 90 жылдағы тақтатас төңкерісінде тамаша табыспен қол жеткізілген мақсаттың 20%-ы. Жаңа беттік сынақтардан пропанттың бірінен екінші перфорация кластеріне шығуындағы шамалы ауытқу мұнай немесе газ өндіруге бірінші ретті әсер етуі мүмкін екенін көру қиын.

Бірақ бұл жобадағы басқа сынақтардың нәтижелері, әртүрлі сынақтар тақтатас өндірісіне айтарлықтай әсер ететін шығар.