Tre intuizioni da tre leggende di Frac: Daneshy, Montgomery e Smith.

Il 7 settembre 2022, NSI Technologies ha organizzato a sessione pubblica di Vimeo con tre Fracking Legends selezionate dalla Society of Petroleum Engineers (SPE): Ali Daneshy, Carl Montgomery e Mike Smith.

L'argomento era come creare valore utilizzando la fratturazione idraulica, spesso definita fracking.

Per me, una risposta è che il fracking ha storicamente aumentato la produzione di petrolio e gas dai pozzi verticali di 3-4 volte. Il fracking è stato scoperto da Amoco nel 1947. Esiste una voce secondo cui il manager ha deciso che ulteriori studi erano ingiustificati, ma gli ingegneri sono tornati di notte e hanno fatto esperimenti sotterranei segreti che hanno verificato il concetto.

All'altro reggilibro c'è lo shale fracking in cui un pozzo orizzontale lungo 2 miglia viene fratturato tipicamente 40 volte separate lungo la sua lunghezza. Lo scisto è quasi impermeabile, quindi i pozzi di scisto non sono nemmeno vicini a quelli commerciali a meno che non siano fortemente fratturati. Ma il più grande pozzo di gas di scisto nel Marcellus ha guadagnato circa 70 Mcfd dopo il fracking. C'erano due pozzi di petrolio di scisto mostruoso nel Permiano annunciato da Devon nel 2018 guadagnando 11,000-12,000 boe/giorno nelle prime 24 ore.

Il valore del fracking? In soli 20 anni, il fracking è stato responsabile della rivoluzione dello shale che ha reso gli Stati Uniti autosufficienti per quanto riguarda petrolio e gas per la prima volta dal 1947. La rivoluzione dello shale ha consentito agli Stati Uniti di esportare petrolio e gas dal 2016 e gli Stati Uniti sono diventati nel 2022 il più grande esportatore di GNL (gas naturale liquefatto). E dove va questo GNL? In questo momento la maggior parte andrà in Europa per sostenere le forniture di gas che la Russia ha tagliato.

Leggende della fratturazione idraulica.

Ali Daneshy ha lavorato molti anni per Halliburton, una società di servizi che forniva servizi come il fracking alle compagnie petrolifere e del gas. Poi Ali è diventato un consulente internazionale nel fracking e nelle tecnologie associate.

Carl Montgomery ha lavorato per Dowell che è diventato Dowell-Schlumberg, poi Conoco-Phillips, Arco e infine NSI. Carl ha una vasta esperienza nella stimolazione dei pozzi e nel fracking. A titolo di esempio, ho lavorato con Carl nel tentativo di adattare i completamenti di cavità openhole, così riusciti nei pozzi di metano a letto di carbone, ai pozzi perforati in sabbie deboli.

Mike Smith è stato nella ricerca Amoco per molti anni, poi ha lasciato Ken Nolte per fondare NSI. Avevano formulato un modello per la fratturazione idraulica massiccia di arenarie strette, che consentiva una facile interpretazione del comportamento della pressione di pompaggio. In realtà ho preso uno dei posti disponibili quando Mike e Ken hanno lasciato Amoco.

Ali Daneshy.

Ali ha detto di essere rimasto colpito dai pozzi di scisto in cui centinaia di frac vengono creati attorno a pozzi orizzontali molto lunghi in un periodo di appena un paio di settimane. Possono eseguire operazioni frac simultanee in due o più pozzi, con una notevole efficienza che riduce significativamente i costi di completamento del pozzo.

La chiave, dice Daneshy, è lo sviluppo di sistemi, materiali, tecnologie e alleanze, anche nella misura dell'analisi in tempo reale di dove vanno i frac utilizzando misurazioni della pressione nei pozzi vicini. Questi cambiamenti di pressione nei pozzi offset sono quelli che lui chiama dati di interazione guidati da frac.

Daneshy ha persino scritto un nuovo libro intitolato Frac-Driven Interactions (FDI): guide per l'analisi in tempo reale e l'esecuzione di trattamenti di frattura.

Carlo Montgomery.

Carl ha discusso della sua esperienza in Siberia quando è stato incaricato di migliorare i trattamenti con frac in quattro enormi giacimenti petroliferi, ciascuno più grande di Prudhoe Bay.

Le precedenti linee guida? C'era un incentivo a non escludere il lavoro frac. Questo era più importante della massimizzazione della conduttività della frattura.

Nei 15 pozzi che sono stati "trattati di valore" da Carl, i tassi di petrolio sono stati aumentati in media di quattro volte.

In un passo piuttosto insolito, Montgomery non ha svelato il segreto per creare valore frac in Siberia, ma ha invece rivolto due domande al pubblico:

1. Quando paghi per un'operazione di fracking, cosa stai effettivamente comprando? Suggerimento: non è il fluido frac, o il proppant, o l'ingranaggio di pompaggio.

2. Riguardo a un contratto frac, chi lo scrive, specifica cosa vuoi veramente comprare e ha documentato come ottenerlo?

Le risposte sono arrivate dopo, durante la sessione di domande e risposte.

Risposta 1: stai acquistando la conducibilità frac. Ma Carl vede raramente questo affrontato, anche al giorno d'oggi. Dice che usi proppant, ma che tipo di proppant e quanto è necessario per la massima conduttività?

Risposta 2: Assicurati di impostare i tuoi contratti frac per massimizzare la conducibilità frac, perché questa è la chiave che controlla la portata di petrolio o gas dal giacimento.

Mike Smith.

Mike ha fratturato pozzi di petrolio e gas in 46 paesi in tutto il mondo. Il suo esempio di creazione di valore frac si basa sul campo di Wattenberg nel DJ Basin, nel Colorado centrale, che iniziò a perforare negli anni '1970.

Smith ha utilizzato l'analisi della pressione frac per diagnosticare un problema di screening continuo. Al di sopra di una certa pressione, le fratture naturali si sono aperte e hanno aumentato la velocità di perdita del fluido di frac pompato. Quando il fluido di frac fuoriusciva, l'espansore che trasportava è rimasto indietro e ha ostruito il flusso, quindi la pressione è aumentata bruscamente, il frac è stato schermato e il lavoro di frac ha dovuto essere interrotto.

Smith ha regolato i parametri della frac fino a quando non è stato in grado di far pompare via tutto il proppant. Questo "Frac rivisto" aveva una velocità della pompa inferiore, un terzo più proppante e un terzo volume di fluido in meno. Le portate di gas dai nuovi pozzi sono aumentate.

Il nuovo frac ha rivoluzionato la produzione di gas dal bacino, come mostrato nella figura: l'utilizzo del Revised Frac è iniziato sulla linea blu verticale. I nuovi pozzi hanno prodotto 4 volte quello dei pozzi precedenti.

Il miglioramento della produzione di petrolio è stato drammatico. Nel 2003, il giacimento di Wattenberg in Colorado era il numero 7 nell'elenco dei produttori di gas negli Stati Uniti (vedi figura). La chiave per creare valore frac è stata l'uso da parte di Smith del suo nuovo sviluppo (con Nolte): l'analisi della pressione frac.

Per il futuro, Smith vorrebbe vedere più dati di base raccolti per rendere più facile l'interpretazione di strumenti diagnostici sofisticati ma costosi come microsismici, ecc. Con dati più basilari, intende prove di stress, DFITS, mini-frac, ecc. oltre alla registrazione di routine in tempo reale della pressione del fondo pozzo nei pozzi offset.

È affascinante riflettere su questi piccoli frammenti delle vite dei giganti che hanno lavorato nel fracking, non per anni ma per decenni.