Фрекингтегі жетістіктер – төмен технологиялық, жоғары технологиялық және климаттық технология.

1 жылдың 3-2022 ақпанында Техас штатындағы Вудлендс қаласында гидравликалық сыну технологиялары конференциясы (HFTC) өтті. Жаңа түбегейлі нұсқалар пайда болмайынша, пандемиялық үзіліс ақыры аяқталатын сияқты.

Үзіліс әрқашан мұнай-газ саласының негізгі құрамдас бөлігі болып табылатын инновацияны тоқтатқан жоқ. Міне, кейбір соңғы сәттер HFTC-тен шыққан.

Төмен технологиялық жетістіктер.

2022 жылы аяқталатын ұңғымалардың санының артуы және көлденең ұңғыманың ұзағырақ учаскелері құмның секіріп кетуін көрсетеді. Бірақ қазіргі уақытта бассейндегі қазіргі құм шахталары соңғы бірнеше жылда төмендетілген баға мен техникалық қызмет көрсетуден зардап шекті және қажеттілікті толтыра алмауы мүмкін.

Сорғылар жетіспейді. Операторлар жөндеуді немесе жаңартуды қажет ететін сорғыларға ілінеді, өйткені жалға берілетін орындар шектеулі.

Пермьдегі кейбір операторлар ұзынырақ көлденең ұңғымаларды бұрғылайды. Деректер соңғы жылдармен салыстырғанда бұрғылау және ұңғымаларды аяқтау құнының 15-20% төмендегенін көрсетеді, бұл ішінара ұңғымаларды тезірек бұрғылауға болатындықтан. Бір компания небәрі 2 күн ішінде 10 мильдік көлденең бұрғылады.

Жылдам бұрғылау осы салыстыру арқылы көрсетілген: 2014 жылы пермь бұрғылауының биіктігінде 300 бұрғылау қондырғысы жылына 20 миллион бүйірлік футтан аз бұрғыланды. Өткен жылы, 2021 жылы 300-ден аз бұрғылау қондырғысы 46 миллион фут бұрғылады - тамаша нәтиже.

Себептердің бір бөлігі симуль-фрак дизайнын қолданудың көбеюі болып табылады, мұнда екі көрші ұңғылар концертте тесіліп, сынған - дәстүрлі найзағай-фрак дизайнына қарағанда 70% тезірек аяқталады.

Бір футқа мұнай өндіру көлденең ұзындығы 1 мильден 2 мильге дейін артады. Пермьдегі ұңғымалардың көпшілігі қазір кемінде 2 мильді құраса да, кейбір операторлар шектеулерді күшейтуде. Бір оператор үшін ұңғымалардың 20% дерлік ұзындығы 3 мильді құрайды және олар нәтижеге риза.

Бірақ кейбіреулер бір аяқтың өнімділігі бойынша аралас нәтижелерді хабарлайды. Кейбір ұзағырақ ұңғымалар өзгеріссіз қалды, ал кейбір ұңғымалар 10 миль мен 20 миль ұзындықтары арасында 2-3% төмендеді. Нақты нәтиже әлі жоқ.

Мұның бүйірлік тақтасы - 3 мильдік көлденең ұңғыманы сындыру үшін пайдаланылатын су мен құмның үлкен мөлшері. Егер 2 жылы әдеттегі 2018 мильдік ұңғымадан алынған сандар 3 мильдік ұңғымаға экстраполяцияланса, біз жалпы су көлемі футбол стадионының шөптесін алаңында 40 футтан 60 футқа дейін көтерілетінін табамыз және бұл судың қайнар көзі туралы сұрақтарды тудырады. сынық су. Осыған ұқсас жағдай 92 вагон контейнерінен 138 контейнерге дейін көтерілетін жалпы құм көлемі үшін де пайда болады. Және бұл тек бір құдыққа арналған

Жоғары технологиялық жетістіктер.  

Ұңғыма сағасында көлденең ұңғымаларды бөлшектеуді жақсарту үшін көбірек деректер жинауға және деректерді диагностикалауға баса назар аударылады. 

Жақын өріс байланысы.

Seismos ұңғыма мен қабат арасындағы байланыстың қаншалықты жақсы екенін сипаттайтын инновациялық диагностиканы әзірледі, бұл мұнайдың көлденең ұңғымаға ағуының кілті болып табылады.

Акустикалық импульс жарылған ұңғыманың ұңғыма маңындағы аймағындағы ағынның кедергісін өлшеу үшін қолданылады. Көрсеткіш жақын өрістегі қосылым индексі үшін NFCI деп аталады және оны көлденең ұңғыма бойымен өлшеуге болады. NFCI әрбір фрак сатысында мұнай өндірумен байланысты екені көрсетілді.

Зерттеулер NFCI мыналарға байланысты екенін көрсетті:

· Су қоймасының геологиясы — сынғыш жыныстар иілгіш жыныстарға қарағанда үлкен NFCI сандарын береді.

· Көлденең ұңғыма бойымен NFCI санының өзгеруіне әкелетін кернеулерді тудыруы мүмкін басқа ұңғымалардың жақындығы.

· NFCI мәндерін 30%-ға арттыра алатын бұру құралын қосу немесе шектеулі кіру frac дизайнын пайдалану.

Тығыздалған ұңғыма оқпанындағы қысымды бақылау.  

Тағы бір жоғары технологиялық мысал - SWPM, ол герметикалық ұңғыма қысымының мониторингін білдіреді. Қысыммен сұйықтық толтырылған көлденең монитор ұңғымасы бүкіл ұзындығы бойынша сынуы керек басқа көлденең ұңғымадан бөлек тұрады. Монитордағы ұңғымадағы манометрлер фрак операциялары кезінде қысымның шамалы өзгерістерін жазады.

Процесті Devon Energy and Well Data Labs әзірлеген. 2020 жылдан бастап 10,000 40-нан астам фрекинг кезеңдері - әдетте 2 миль бүйір бойымен XNUMX - талданды.

Сынықтар берілген сынық сатысынан таралып, монитор ұңғымасына жеткенде, қысымның ауытқуы жазылады. Бірінші соққы VFR деп аталатын айдалатын фрак сұйықтығының көлеміне қатысты тексеріледі. VFR кластерлік фракцияның тиімділігі үшін прокси ретінде пайдаланылуы мүмкін және тіпті сыну геометриясын анықтау үшін де қолданылады. 

Тағы бір мақсат бұрыннан бар ата-аналық ұңғымаға байланысты резервуардың сарқылуы сынықтардың өсуіне әсер ете алатынын түсіну болуы мүмкін. Жаңа сынық су қоймасының таусылған бөлігіне қарай бағытталады.

Талшықты-оптикалық кабельден ұңғымаға жақын кернеу.   

Талшықты-оптикалық кабельді көлденең ұңғыма бойымен тігуге және ұңғыманың сыртқы жағына бекітуге болады. Оптикалық кабель металл қабықпен қорғалған. Мұнай өндіру кезінде ұңғыма қысымының өзгеруіне байланысты ұңғымадағы сынық оның геометриясын өзгерткен кезде кабельдің минуттық қысылуынан немесе кеңеюінен (яғни деформациядан) туындаған шағылысуларды лазер сәулесі кабельге жібереді және қабылдайды.

Лазерлік шағылысу орын алған кезде нақты уақыт жазылады және оны кабель бойындағы қай жердің қайырылғанын есептеу үшін пайдалануға болады — 8 дюймге дейінгі ұңғыма сегменттерін анықтауға болады.

Лазерлік сигналдар белгілі бір перфорация кластеріндегі сынықтың геометриясына және өнімділігіне байланысты. Үлкен деформацияның өзгеруі сол перфорацияға байланысты сынық енінің үлкен өзгеруін болжайды. Бірақ деформацияның ешбір өзгерісі бұл перфорацияда сынудың жоқтығын немесе өткізгіштігі өте төмен сынуды көрсетпейді.

Бұл алғашқы күндер және бұл жаңа технологияның нақты құны әлі анықталған жоқ.

Климаттық-техникалық жетістіктер.  

Бұл климаттың өзгеруіне және жаһандық жылынуға ықпал ететін парниктік газдардың (ПГ) шығарындыларына қатысты инновациялар.

E-фракинг.

Мұнай кәсіпшілігінде парниктік газдар шығарындыларын азайтудың бір жолы мұнай-газ компанияларының өз жұмыстарын жасылдандыруы болып табылады. Мысалы, фрекинг операцияларын айдау үшін дизель, табиғи газ немесе жел немесе күн электр қуатының орнына пайдалану арқылы.  

HFTC-тің ашылу пленарлық отырысында аға вице-президент Майкл Сегура Халлибертон электр қуатымен жұмыс істейтін фрак флоттары немесе e-frac технологиясындағы негізгі ойыншылардың бірі екенін айтты. Шын мәнінде, e-fracs 2016 жылы Halliburton бастамасымен және 2019 жылы коммерцияландырылған.

Сегура артықшылықтар отынды үнемдеуге, сондай-ақ парниктік газды 50%-ға дейін төмендетуге әкелетінін айтты. Ол бұл «біздің саланың шығарындылар профиліне өте керемет әсер» деп мәлімдеді.

Ол сондай-ақ компания «желіден жұмыс істейтін жару сияқты жабдықты және мүмкіндік беретін технологияларды дамытуға үлкен міндеттеме алғанын» айтты. Бұл ұңғыма сағасындағы газбен немесе CNG немесе СТГ көздерімен жұмыс істейтін газ турбиналарынан емес, желіден электр энергиясын пайдалануды білдіреді.

Ең кең тараған электронды флоттар флотты қуаттандыратын электр энергиясын өндіру үшін газ турбинасын іске қосу үшін ұңғыма басындағы газды пайдаланады, деді бір бақылаушы. Бұл парниктік газдардың ізін үштен екіге азайтады және парниктік газдарды шығару лицензиясы бойынша көбірек ұңғымаларды аяқтауға болады дегенді білдіреді.

E-фракциялар қазір нарықтың шамамен 10% құрайды, бірақ парниктік газдарды төмендетуге бүкіл әлем бойынша сұраныс әдетте парниктік газдарды 50% азайтуға болатын электрондық фрактарды пайдалануды арттырады деп күтілуде.

Геотермалдық.  

Геотермалдық энергия қазбалы отынмен салыстырғанда жасыл болып табылады, өйткені ол жер асты түзілімдерінен электр энергиясына айналуы мүмкін жылу түрінде энергия алады.

Ыстық құрғақ рок Нью-Мексикодағы Лос-Аламос ұлттық зертханасына (LANL) жақын тауларда гранитті бөлшектеу арқылы геотермалдық энергияны алу әдісінің атауы болды. Бұл 1970 жылдары болды.

LANL-да ойлап тапқан тұжырымдама өте қарапайым болды: гранитке көлбеу ұңғыма бұрғылау және ұңғыманы бөлшектеу. Сынықтарға қосылатын екінші ұңғыманы біршама қашықтықта бұрғылаңыз. Содан кейін суды бірінші ұңғымаға сорып алыңыз, ол жылуды алатын сынық(лар) арқылы, содан кейін ыстық су электр энергиясын өндіру үшін бу турбинасын жүргізе алатын екінші ұңғыманы көтеріңіз.

Тұжырымдама қарапайым болды, бірақ сыну нәтижелері қарапайым болды - екінші ұңғымаға су ағынын қиындатып, азайтатын кішкентай сынықтар желісі. Тиімділігі жоғары болмады, ал процесс қымбат болды.

Тұжырымдама әлемнің көптеген басқа жерлерінде қолданылды, бірақ коммерциялық қолжетімділік шегінде қалады.

Юта университетінің Джон МакЛеннон HFTC пленарлық отырысында жаңа жоспар туралы айтты. Ол вертикальға жақын емес, көлденең ұңғымаларды бұрғылау және мұнай кенішіндегі соңғы фрекинг технологиясын қолдану арқылы тұжырымдаманы кеңейтуді қалайтын команданың бір бөлігі. Жоба Enhanced Geotermal Systems (EGS) деп аталады және оны АҚШ Энергетика министрлігі (DOE) қаржыландырады.

Жоба 11,000 жылдың наурыз айында 2021 300 фут екі ұңғыманың біріншісін бұрғылады. Әдіс – бірінші ұңғыманы бөлшектеу және сынықтарды картаға түсіру, бірінші ұңғымадан 600 фут қашықтықтағы екінші ұңғыманы ынталандыру жоспарын жасау, ол ұңғымалар арасында қажетті байланысты қамтамасыз етеді. екі ұңғыма. Егер ол жұмыс істесе, олар операцияларды бір-бірінен XNUMX фут қашықтықта орналасқан екі ұңғымаға бейімдеуді жоспарлап отыр.

Сланецті мұнай мен газ төңкерісі үшін жасалған ұңғыма технологиясы қазбалы отын энергиясын ауыстыруға көмектесу үшін таза энергия көзіне егілген болуы мүмкін екендігі аздап күлкілі.

Мұның тағы бір нұсқасы, DOE-дан Оклахома университетіне бөлінген қаражатпен, төрт ескі мұнай ұңғымасынан геотермалдық энергияны өндіру және оны жақын маңдағы мектептерді жылытуға пайдалану.

Осындай жобаларға деген ынта-жігерге қарамастан, Билл Гейтс геотермальдық энергия дүниежүзілік қуат тұтынуға аз ғана үлес қосады деп сендіреді:

Геотермалдық мақсатта қазылған барлық ұңғымалардың 40 пайызы шұңқыр болып шығады. Ал геотермалдық дүние жүзінде белгілі бір жерлерде ғана бар; Ең жақсы нүктелер орташадан жоғары жанартау белсенділігі бар аймақтар болып табылады.