Думаете, вы знаете, куда уходит проппант во время ГРП? На основе недавнего тестирования: не делайте на это ставок

Основываясь на многолетнем опыте, инженеры по заканчиванию разработали некоторые практические правила движения проппанта.

Эти знания были подвергнуты испытанию, когда компания GEODynamics создала тест на поверхность разрушения, который предлагал полноразмерное воссоздание сценического дизайна при полном давлении, созданного его первоначальным спонсором, PDC Energy.

Прежде чем было проведено первое испытание нефтесервисной компании. участники вложили свои деньги в пул с победителем в зависимости от того, кто наиболее точно предсказал, сколько песка вытечет из каждой грозди.

«Пари выиграл финансовый директор, который понятия не имел, как должен работать гидроразрыв. Хуже всего были те, кто думал, что знает, что такое гидроразрыв», — сказал Фил Снайдер, консультант проекта, сыгравший ключевую роль в разработке. теста.

Как и в случае с бассейном, результаты испытаний расходились с широко распространенным предположением, что жидкость и песок вытекают примерно в равных пропорциях из каждого кластера.

Результаты показали, что «проппант и жидкость движутся не так равномерно, как многие полагают», — сказал Стив Баумгартнер, старший инженерно-технический консультант GEODynamics, описывая испытания на недавней конференции и выставке SPE по технологиям гидроразрыва пласта (HFTC).

Некоторые результаты согласуются с более ранними исследованиями с использованием компьютерного моделирования и менее реалистичными испытаниями потока, показавшими, что многие быстротекущие песчинки проскальзывают мимо первых нескольких скоплений на этапе.

Компания GEODynamics обнаружила, что проппант среднего размера (40–70 меш), вероятно, будет проскальзывать на ранних стадиях, что приводит к уменьшению оттока в ранних кластерах и большему вытеканию на более поздних стадиях. Но если зерна меньше (100 меш), распределение более равномерное.

Второй раунд испытаний показал, что изменение конструкции трещин, направленное на достижение более равномерного распределения жидкого раствора от кластера к кластеру, еще больше уменьшило различия между кластерами, но более крупные зерна по-прежнему имели тенденцию проскальзывать мимо ранних кластеров.

То, что GEODynamics обнародовала, — это первый взгляд на гениальную инженерную разработку, использованную для серии испытаний, завершившихся в 2019 году, до того, как разразился COVID-19 (SPE 209141).

Идея теста восходит к вопросам, поднятым в ходе прошлых работ по гидроразрыву. Например, когда скважина, данные, собранные во время гидроразрыва, показала, что все кластеры были эффективно стимулированы, но более поздний анализ показал, что около половины из них не дали результатов. Почему?

«Эту неравномерность можно частично объяснить изменчивостью пласта и затенением напряжений от соседних стадий трещин, но неравномерный поток проппанта в обсадной колонне также может играть важную роль», — говорится во второй статье о создании модели для проектирования заканчивания скважины.

Представление о том, что песчинки и жидкость движутся не синхронно, не кажется удивительным, поскольку песчинки, вероятно, будут вести себя иначе, чем смесь воды и понизителя трения.

Сложный вопрос для любого инженера, который хочет начать проектировать заканчивание скважин, основываясь на предположении, что потоки жидкости и песка не одинаковы, заключается в том, как количественно оценить эту разницу.

GEODynamics в своих статьях предлагает альтернативу, основанную на моделировании, выполненном с использованием данных испытаний, а также анализа скважинного разрыва. Эта работа с тех пор была включена в консультативную программу по гидроразрыву пласта под названием StageCoach.

Анализ был частью поддержки в натуральной форме, оказанной группой сторонников, в которую вошли Apache (теперь дочерняя компания APACorp), Chesapeake Energy, ExxonMobil, Hess и Jagged Peak Energy.

Теперь, когда они демонстрируют результаты первых двух раундов испытаний, наступил сезон открытых дверей для тех, кто задается вопросом, достаточно ли реалистичны самые реалистичные испытания на поверхности.

Никто не сомневается, что они сделали что-то сложное, максимально приблизившись к тому, как проводится многостадийный ГРП в горизонтальных скважинах.

«Они проделали огромную работу по настройке», — сказал Дэйв Крамер, старший научный сотрудник ConocoPhillips. Он сказал, что эта статья является отличным ресурсом для «любого, кто задумывается о подобном тесте».