Tre insikter från Three Frac Legends – Daneshy, Montgomery och Smith.

Den 7 september 2022 arrangerade NSI Technologies en offentlig Vimeo-session med tre Fracking Legends utvalda av Society of Petroleum Engineers (SPE): Ali Daneshy, Carl Montgomery och Mike Smith.

Ämnet var hur man skapar värde genom att använda hydraulisk frakturering, ofta kallad fracking.

För mig är ett svar att fracking historiskt ökade olje- och gasproduktionen från vertikala brunnar med 3-4 gånger. Fracking upptäcktes av Amoco 1947. Det finns ett rykte om att chefen beslutade att ytterligare studier var obefogade, men ingenjörerna kom tillbaka på nätterna och gjorde hemliga underjordiska experiment som verifierade konceptet.

Vid den andra bokstödet är skifferfracking där en horisontell brunn 2 miles lång fraktas vanligtvis 40 separata gånger längs sin längd. Skiffer är nästan ogenomtränglig så skifferbrunnar är inte ens i närheten av kommersiella om de inte är kraftigt fraktade. Men den största skiffergasbrunnen i Marcellus gjorde cirka 70 Mcfd efter fracking. Två monsterskifferoljekällor i Perm fanns tillkännagav av Devon 2018 göra 11,000 12,000-24 XNUMX boe/d under en tidig XNUMX-timmarsperiod.

Värdet av fracking? På bara 20 år var fracking ansvarig för skifferrevolutionen som gjorde USA självförsörjande på olja och gas för första gången sedan 1947. Skifferrevolutionen har gjort det möjligt för USA att exportera olja och gas sedan 2016, och USA har blivit 2022 den största exportören av LNG (flytande naturgas). Och vart tar denna LNG vägen? Just nu åker merparten av den till Europa för att stödja gastillförseln som Ryssland har minskat.

Legender om hydraulisk frakturering.

Ali Daneshy arbetade många år för Halliburton, ett serviceföretag som tillhandahöll tjänster som fracking till olje- och gasbolag. Sedan blev Ali en internationell konsult inom fracking och tillhörande teknologier.

Carl Montgomery arbetade för Dowell som blev Dowell-Schlumberger, sedan Conoco-Phillips, Arco och slutligen NSI. Carl har en mycket bred kompetens inom brunnsstimulering och fracking. Som ett exempel på detta arbetade jag med Carl för att försöka anpassa hålrumskompletteringar med öppet hål, så framgångsrika i kolbäddade metanbrunnar, till brunnar som borrats i svag sand.

Mike Smith var i Amoco-forskningen i många år, och lämnade sedan med Ken Nolte för att starta NSI. De hade formulerat en modell för massiv hydraulisk sprickbildning av täta sandstenar, vilket möjliggjorde en enkel tolkning av pumptryckets beteende. Jag tog faktiskt en av de lediga platserna när Mike och Ken lämnade Amoco.

Ali Daneshy.

Ali sa att han var imponerad av skifferbrunnar där hundratals fraktioner skapas runt mycket långa horisontella brunnar under en period på bara ett par veckor. De kan utföra samtidiga frac-operationer i två eller flera brunnar, med anmärkningsvärd effektivitet som sänker avsevärt kostnaderna för färdigställande av brunnar.

Nyckeln, säger Daneshy, är att utveckla system, material, teknologier och allianser, till och med i realtidsanalys av var fraktioner tar vägen genom att använda tryckmätningar i närliggande brunnar. Dessa tryckförändringar i offsetbrunnar är vad han kallar fraktstyrd interaktionsdata.

Daneshy har till och med skrivit en ny bok som heter Frac-driven interaktioner (FDI): Guider för realtidsanalys och utförande av frakturbehandlingar.

Carl Montgomery.

Carl diskuterade sin erfarenhet i Sibirien när han anklagades för att förbättra frac-behandlingarna i fyra enorma oljefält, vart och ett större än Prudhoe Bay.

De tidigare riktlinjerna? Det fanns incitament att inte sålla bort frac-jobbet. Detta var viktigare än att maximera sprickkonduktiviteten.

I de 15 brunnarna som ”värdebehandlades” av Carl ökade oljepriserna fyra gånger i genomsnitt.

I ett ganska ovanligt steg gav Montgomery inte bort hemligheten att skapa frac-värde i Sibirien, utan riktade istället två frågor till publiken:

1. När du betalar pengar för en fracking-operation, vad köper du egentligen? Tips: det är inte frac-vätskan, eller proppan eller pumputrustningen.

2. Angående ett frac-kontrakt, vem skriver det, anger det vad du verkligen vill köpa och har det dokumenterat hur man uppnår detta?

Svaren kom senare, under frågestunden.

Svar 1: Du köper frac-konduktivitet. Men Carl ser sällan detta behandlat, inte ens nuförtiden. Han säger att du använder proppant, men vilken typ av proppant, och hur mycket krävs för maximal ledningsförmåga?

Svar 2: Se till att du ställer in dina frac-kontrakt för att maximera frac-konduktiviteten, eftersom det är nyckeln som styr flödet av olja eller gas från reservoaren.

Mike Smith.

Mike har brutit olje- och gaskällor i 46 länder runt om i världen. Hans exempel på att skapa frac-värde är baserat på Wattenbergfältet i DJ Basin, centrala Colorado, som började borra på 1970-talet.

Smith använde frac-trycksanalys för att diagnostisera ett pågående screenoutproblem. Över ett visst tryck öppnades naturliga sprickor och ökade läckagehastigheten för den frakturvätska som pumpades. När frac-vätskan läckte av, lämnades proppanten den bar kvar och täppte till flödet, så trycket steg kraftigt, frakten såldes ut och frac-jobbet måste avslutas.

Smith justerade frac-parametrarna tills han kunde få bort allt proppant. Denna "Revised Frac" hade en lägre pumphastighet, en tredjedel mer proppant och en tredjedel mindre vätskevolym. Gasflöden från de nya brunnarna sköt upp.

Den nya fracen revolutionerade gasproduktionen från bassängen, som visas i figuren - den reviderade frac-användningen började vid den vertikala blå linjen. Nya brunnar producerade 4 gånger så mycket som tidigare brunnar.

Förbättringen av oljeproduktionen var dramatisk. 2003 var Wattenbergfältet i Colorado nummer 7 i listan över gasproducenter i USA (se figur). Nyckeln till att skapa fracvärde var Smiths användning av sin egen nya utveckling (med Nolte): fractrycksanalys.

För framtiden skulle Smith vilja se mer grundläggande data insamlade för att göra en enklare tolkning av sofistikerade men dyra diagnostiska verktyg som mikroseismik, etc. Med mer grundläggande data menar han stresstester, DFITS, mini-fracs, etc. plus rutinregistrering i realtid av bottenhålstryck i offsetbrunnar.

Det är fascinerande att reflektera över dessa små utdrag från livet för jättar som har arbetat med fracking – inte i år utan i årtionden.