Proppant Beweegung Am Frac Casing Ass Neelgelenkt ginn, awer wéi wichteg ass et wierklech fir Shale Wells?

Proppant besteet aus Sand-Gréisst Partikelen, déi mat Frac Flëssegkeet während enger Fracking Operatioun injizéiert ginn. A Schifer Ueleg a Gasbrunnen ass d'Frac-Flëssegkeet normalerweis Waasser mat e puer Reibungsreduktiounsreduktiounen (wéi Seife) bäigefüügt fir de Frac-Pompeldrock ze senken. Den Zweck vum Proppant ass d'induzéiert Frakturen am Reservoir ze stoppen aus der Zoumaache nodeems de Fracking stoppt an den erhöhten Drock verschwannen.

A Schifer Ueleg a Schifergasbrunnen ass de benotzte Proppant eng Mëschung aus 100-Mesh Sand an 40-70 Mesh Sand, an dës Käre si béid méi kleng wéi ee Millimeter duerch. Esou kleng Sandpartikelgréissten sinn néideg fir Sand duerch schmuel Frakturen an engem Frakturnetz gedroe ginn duerch d'Fracking Operatioun. Méi grouss Sand géif d'Netz verbannen an net injizéierbar sinn - dat gouf an de fréie Deeg vun der Schiferrevolutioun erausfonnt.

Normalerweis sinn horizontal Wells am Schifer zwee Meilen laang a gi mat 40 getrennten Fracking Operatiounen oder Etappen gepompelt. All Etapp ass ongeféier 250 Féiss laang an de Metallgehäuse enthält 10-20 Cluster vu Perforatiounen, mat verschiddene Perforatiounen an all Cluster. Ideal ass d'horizontale Well grëndlech mat dëse Lächer perforéiert.

De Flosswee vun engem proppant Getreid ass onfäheg. Als éischt muss de Kär e richtege Wénkelbéi maachen, fir datt se laanscht d'Haus an eng Perforatioun fléissen. Dann ass et mat enger komplexer Frakturgeometrie konfrontéiert - vläicht eng Haaptfraktur déi sech an Duechterfrakturen verzweifelt, wéi e Bamstamm sech a Branchen verbreet an dann Zwee.

Kann de Proppantkorn all dës Frakturen erakommen oder sinn e puer vun hinnen ze enk? E 100-Mesh Sandkorn kann fäeg sinn an eng méi schmuel Fraktur ze drécken wann e 40-70 Getreide net kann.

Eng Verbesserung vun der Ueleg- a Gasproduktioun duerch d'Verwäertung vu Proppantaten mat Kärgréisst méi kleng wéi 100-Mesh dokumentéiert gouf, a proposéiert et derwäert ze sinn, souguer kleng proppant Kären a méi kleng Frakturen ze kréien fir se opzehalen fir Ueleg- oder Gasmoleküle ze fléissen. Een esou Proppant gëtt DEEPROP genannt.

Nei Tester vu Proppantfloss aus dem Gehäuse.

Viru kuerzem e puer nei Tester gemaach ginn, datt d'Untersuchung der Flux vum Proppant duerch de casing selwer, dat heescht eng kuerz Längt vun horizontal casing datt perforéiert gouf de frac Flëssegket eraus. Et ass keen ënnerierdesche Test - d'Piping leet op engem Dëppchen op der Uewerfläch an d'Wanne sammelt Proppant a Flëssegkeet, déi d'Perforatiounen erausgeet.

Eng grouss Zuel vun Opérateuren hunn dëse Projet ënnerstëtzt an deem eng Villfalt vu Perf Stärekéip mat verschiddene perforation Käschten, Design, an Orientatiounen benotzt goufen. Verschidde Pompelraten, Proppantgréissten a Sandqualitéit goufen studéiert.

D'Testhardware war sou realistesch wéi méiglech. D'casing war 5.5 Zoll Standard wéi Perforatioun Duerchmiesser. Pompelraten ware sou héich wéi 90 bpm (Fässer pro Minutt), déi nach ni an der Tester vu Proppantbewegungen benotzt goufen.

Eng eenzeg Frakturstuf gouf getest, andeems verschidde Cluster laanscht eng Päif ongeféier 200 Fouss laang perforéiert goufen. All Perf Cluster hat säin eegene Schëller, deen d'gefangen Flëssegkeet a Proppant an säin eegene Tank geriicht huet, sou datt se gemooss kënne ginn.

D'Resultater goufen fir zwee verschidde Sätz vu Stärekéip presentéiert: 8 Stärekéip an enger Etapp mat 6 Perfs an all Stärekoup, oder 13 Stärekéip an enger Etapp mat 3 Perfs an all Stärekoup. D'Tester hunn entweder 40-70 Mesh Sand oder 100-Mesh Sand benotzt, gedroe vu glatter Waasserflëssegkeet, gepompelt mat 90 bpm.

Dës SPE-Pabeieren berichten datt de Proppantflücht duerch d'Perf-Cluster an d'Dëppchen ongläich ass:

· E puer Proppantartikelen, besonnesch déi méi grouss Mesh-Gréissten wéi 40-70 Mesh, segelen laanscht déi éischt Clusterperforatiounen a kommen net an d'Formation bis méi wäit an där Etapp. Dës gréisser Partikelen hu méi Dynamik.

· Méi kleng Proppantpartikelen, wéi 100-Mesh, ginn an d'Clusterperforatioune méi eenheetlech an.

· Limitéiert Entrée Designs goufen entwéckelt mat nëmmen enger Perforatioun pro Cluster uewen op der Këscht.

· Besonnesch fir gréissere proppants, Perforatiounen um ënnen vun casing lackele ze vill proppant (Schwéierkraaftwierk Effekt), a kann duerch Erosioun vergréissert ginn, sou datt manner proppant kritt zu Cluster perforations weider laanscht de frac Etapp.

Proppant Ausgang aus casing ass ongläich.

All d'Tester hunn ongläiche proppant Ausgangsverdeelungen opgedeckt. D'Tabell weist d'Verhältnis vu gréisste Proppant aus engem Stärekoup: klengste Proppant aus engem Stärekoup (dh Maximum proppant: minimum proppant), souwéi zweetgréisst proppant: zweet nidderegst proppant. Dës Verhältnisser sinn e Proxy fir Ongläichheeten - e gréissere Verhältnis bedeit méi ongläich Verdeelung, a vice versa.

D'Resultater weisen datt 40-70 Mesh Proppant (méi grouss Verhältnisser) manner gläichméisseg verdeelt ass wéi 100-Mesh Proppant (méi niddereg Verhältnisser) - a béide Cluster Szenarie.

D'Interpretatioun vun de Berichter ass datt méi vun de 40-70 Proppant, méi grouss a méi schwéier Sandkorn sinn, tendéieren duerch hiren Dréimoment laanscht déi fréier Perf Cluster gedroen ze ginn ier se an de spéider Perf Cluster erauskommen, am Verglach mam 100-Mesh Proppant. .

Dëst ass net sou ideal well d'Zil ass de Proppant gläichméisseg iwwer all Perforatiounscluster an enger Etapp vu Fracking verdeelt ze kréien. Awer elo zu der grousser Fro wéi vill Ënnerscheed dëst mécht?

D'Erausfuerderung ass d'Prozeduren ze optimiséieren sou datt d'Propant-Ausgangsverdeelunge méi eenheetlech sinn. Aus de Berichter goufen Testresultater an e computational Flëssdynamikmodell agebaut (SPE 209178). Dës Approche gouf an e Frakturberodungsprogramm agebaut, genannt StageCoach.

Mëttlerweil soen d'Rapporte datt "net eenheetleche Flux vum Proppant am Gehäuse sou wichteg ka sinn wéi d'Formatiounsverännerlechkeet a Stressschattung." Loosst eis méi déif an dëst kucken.

Aner Quelle vun shale Produktioun Variabilitéit.

Déi richteg Fro ass wéi wichteg ass eng ongläich Verdeelung vu Proppant fir d'Produktioun vu Schifer Ueleg a Gas?

Déi grouss Variabilitéit vu Schifer Ueleg a Gasbrunnen dokumentéiert gouf. Zum Beispill, horizontal Wells am Barnett shale vun typesch Längt 4000-5000 Féiss weisen déi ënnescht 10% vun Wells maachen manner wéi 600 Mcfd iwwerdeems den Top 10% vun Wells maachen méi wéi 3,900 Mcfd.

Verschidde aner Faktore si bekannt fir zu der grousser Variabilitéit vu Schifer Ueleg oder Gasflossraten bäizedroen.

Wann d'horizontal Welllängt a Well Orientéierung normaliséiert ginn fir hir Verännerlechkeet ze läschen, da kënne Frac-Stänn, Proppantgréisst a Proppantmengen als éischt Uerdnungseffekter ugesi ginn. Dës éischt Uerdnungseffekter goufen prioritär an optimiséiert a méi reife Schiferspiller.

Da ginn et geologesch Eegeschafte wéi natierlech Frakturen am Schifer, in-situ Stress, a Frakturabilitéit vum Schifersteen. Dës ginn als zweeter Uerdnungseffekter ugesinn well se vill méi schwéier sinn ze quantifizéieren. D'Efforte fir dës Variabilitéitsquellen ze minimiséieren enthalen d'Protokolléierung vun der horizontaler Brunn, d'Installatioun vun optesche Kabel oder sonic Instrumenter oder mikroseismesch Geophon fir Frakturverbreedung an Interaktioun mat der lokaler Geologie laanscht eng horizontal Brunn ze moossen.

Géint dës Quelle vun Verännerlechkeet schéngt der casing Sortie Verdeelung an Uniformitéit vun proppant vun vergläichbar Wichtegkeet fir aner zweet-Uerdnung Effekter wéi Geologie a Stress Ännerungen laanscht eng horizontal gutt. Et gëtt kee Wee datt d'Ofdreiwungsuniformitéit d'Produktiounsverännerlechkeet tëscht 600 Mcfd an 3,900 Mcfd ka berücksichtegen wéi am Barnett Shale observéiert.

Fir dëst op eng aner Manéier ze soen, ass déi kritesch Saach fir Proppant aus de meeschte Perf Cluster erauszekommen, an an déi erstallt Frakturen. Dëst gouf erreecht andeems se ganz kleng Proppant, 100-Mesh oder 40-70 Mesh (an dacks béid) pompelen an d'Propantkonzentratioun a Betrag fir e bestëmmte Schiferspill optimiséieren.

Dëst sinn 90% vum Zil dat mat bemierkenswäerten Erfolleg an der Schiferrevolutioun vun de leschten 20 Joer erreecht gouf. Also ass et schwéier aus den neien Uewerflächentester ze gesinn datt kleng Variabilitéit an de Proppantausgänge vun engem zu engem aneren Perforatiounscluster en éischten Uerdnungseffekt op Ueleg- oder Gasproduktioun kéint hunn.

Awer vläicht Resultater vun aneren Tester, verschidden Tester, an dësem Projet wäerte méi bedeitend Auswierkungen op d'Shaleproduktioun weisen.