Drei Erkenntnisse aus drei Frac-Legenden – Daneshy, Montgomery und Smith.

Am 7. September 2022 arrangierte NSI Technologies a öffentliche Vimeo-Sitzung mit drei Fracking-Legenden, die von der Society of Petroleum Engineers (SPE) ausgewählt wurden: Ali Daneshy, Carl Montgomery und Mike Smith.

Das Thema war, wie man mit Hilfe von Hydraulic Fracturing, oft auch als Fracking bezeichnet, Werte schafft.

Für mich ist eine Antwort, dass Fracking die Öl- und Gasproduktion aus vertikalen Bohrlöchern in der Vergangenheit um das 3-4-fache erhöht hat. Fracking wurde 1947 von Amoco entdeckt. Es geht das Gerücht um, dass der Manager entschied, dass weitere Studien nicht gerechtfertigt seien, aber die Ingenieure kamen nachts zurück und führten geheime unterirdische Experimente durch, die das Konzept bestätigten.

Am anderen Buchende findet Schiefer-Fracking statt, bei dem ein horizontales Bohrloch von 2 Meilen Länge typischerweise 40 Mal entlang seiner Länge gefrackt wird. Schiefer ist nahezu undurchlässig, so dass Schieferbohrungen nicht einmal annähernd kommerziell sind, es sei denn, sie sind stark gefrackt. Aber die größte Schiefergasquelle im Marcellus hat nach dem Fracking etwa 70 Mcfd gefördert. Zwei Monster-Schieferölquellen im Perm waren von Devon im Jahr 2018 angekündigt macht 11,000-12,000 boe/d in einem frühen 24-Stunden-Zeitraum.

Der Wert von Fracking? In nur 20 Jahren war Fracking für die Schieferrevolution verantwortlich, die die USA zum ersten Mal seit 1947 in Bezug auf Öl und Gas autark machte. Die Schieferrevolution hat es den USA seit 2016 ermöglicht, Öl und Gas zu exportieren, und die USA sind es geworden im Jahr 2022 der größte Exporteur von LNG (verflüssigtes Erdgas). Und wohin geht dieses LNG? Im Moment geht der Großteil davon nach Europa, um die Gaslieferungen zu stützen, die Russland eingestellt hat.

Legenden des hydraulischen Brechens.

Ali Daneshy arbeitete viele Jahre für Halliburton, ein Dienstleistungsunternehmen, das Dienstleistungen wie Fracking für Öl- und Gasunternehmen erbrachte. Dann wurde Ali ein internationaler Berater für Fracking und damit verbundene Technologien.

Carl Montgomery arbeitete für Dowell, das zu Dowell-Schlumberger wurde, dann zu Conoco-Phillips, Arco und schließlich zu NSI. Carl verfügt über ein sehr breites Fachwissen in den Bereichen Bohrlochstimulation und Fracking. Als Beispiel dafür habe ich mit Carl an dem Versuch gearbeitet, offene Hohlraumvervollständigungen, die bei Kohleflöz-Methanbrunnen so erfolgreich sind, an Bohrlöcher anzupassen, die in schwachem Sand gebohrt wurden.

Mike Smith war viele Jahre in der Amoco-Forschung tätig und verließ dann Ken Nolte, um NSI zu gründen. Sie hatten ein Modell für massives hydraulisches Brechen fester Sandsteine ​​formuliert, das eine einfache Interpretation des Pumpdruckverhaltens ermöglichte. Ich habe tatsächlich einen der verfügbaren Plätze genommen, als Mike und Ken Amoco verlassen haben.

Ali Daneshy.

Ali sagte, er sei beeindruckt von Schieferbohrungen, bei denen Hunderte von Fracs um sehr lange horizontale Bohrungen herum über einen Zeitraum von nur wenigen Wochen erzeugt werden. Sie können gleichzeitig Frac-Operationen in zwei oder mehr Bohrlöchern durchführen, mit bemerkenswerter Effizienz, die die Kosten für die Bohrlochfertigstellung erheblich senkt.

Der Schlüssel, sagt Daneshy, liegt in der Entwicklung von Systemen, Materialien, Technologien und Allianzen, sogar bis hin zur Echtzeitanalyse, wohin Fracs gehen, indem Druckmessungen in nahe gelegenen Bohrlöchern verwendet werden. Diese Druckänderungen in Offset-Bohrungen nennt er Frac-gesteuerte Interaktionsdaten.

Daneshy hat sogar ein neues Buch mit dem Titel geschrieben Frac-Driven Interactions (FDI): Leitfäden für die Echtzeitanalyse und -ausführung von Fracturing-Behandlungen.

Karl Montgomery.

Carl sprach über seine Erfahrungen in Sibirien, als er mit der Verbesserung der Frac-Behandlungen in vier riesigen Ölfeldern beauftragt wurde, von denen jedes größer als Prudhoe Bay war.

Die bisherigen Richtlinien? Es gab einen Anreiz, den Frac-Job nicht auszusortieren. Dies war wichtiger als die Maximierung der Bruchleitfähigkeit.

In den 15 Bohrlöchern, die von Carl „wertbehandelt“ wurden, wurden die Ölraten im Durchschnitt um das Vierfache erhöht.

In einem eher ungewöhnlichen Schritt verriet Montgomery das Geheimnis der Frac-Wertschöpfung in Sibirien nicht, sondern richtete stattdessen zwei Fragen an das Publikum:

1. Was kaufen Sie eigentlich, wenn Sie Geld für eine Fracking-Operation bezahlen? Hinweis: Es ist nicht die Frac-Flüssigkeit oder das Stützmittel oder die Pumpausrüstung.

2. In Bezug auf einen Frac-Vertrag, wer schreibt ihn, gibt er an, was Sie wirklich kaufen möchten, und ist dokumentiert, wie Sie dies erreichen können?

Die Antworten kamen später, während der Q&A-Sitzung.

Antwort 1: Sie kaufen Frac-Leitfähigkeit. Aber Carl sieht dies selten angesprochen, selbst heutzutage. Er sagt, Sie verwenden Stützmittel, aber welche Art von Stützmittel und wie viel ist für eine maximale Leitfähigkeit erforderlich?

Antwort 2: Stellen Sie sicher, dass Sie Ihre Frac-Verträge so einrichten, dass die Frac-Leitfähigkeit maximiert wird, da dies der Schlüssel ist, der die Durchflussrate von Öl oder Gas aus der Lagerstätte steuert.

Mike Smith.

Mike hat Öl- und Gasquellen in 46 Ländern auf der ganzen Welt gefrackt. Sein Beispiel für die Schaffung von Frac-Wert basiert auf dem Wattenberg-Feld im DJ-Becken in Zentral-Colorado, das in den 1970er Jahren mit Bohrungen begann.

Smith verwendete eine Frac-Druckanalyse, um ein anhaltendes Screenout-Problem zu diagnostizieren. Oberhalb eines bestimmten Drucks öffneten sich natürliche Brüche und erhöhten die Leckrate der gepumpten Frac-Flüssigkeit. Als die Frac-Flüssigkeit auslief, blieb das darin enthaltene Stützmittel zurück und verstopfte den Fluss, sodass der Druck stark anstieg, die Frac-Flüssigkeit ausgesiebt wurde und die Frac-Arbeit beendet werden musste.

Smith passte die Frac-Parameter an, bis er in der Lage war, das gesamte Stützmittel wegzupumpen. Dieser „Revised Frac“ hatte eine niedrigere Pumprate, ein Drittel mehr Stützmittel und ein Drittel weniger Flüssigkeitsvolumen. Die Gasdurchflussraten aus den neuen Bohrlöchern schossen in die Höhe.

Das neue Frac revolutionierte die Gasproduktion aus dem Becken, wie in der Abbildung gezeigt – die Nutzung des überarbeiteten Frac begann an der vertikalen blauen Linie. Neue Bohrlöcher produzierten viermal so viel wie frühere Bohrlöcher.

Die Verbesserung der Ölförderung war dramatisch. Das Feld Wattenberg in Colorado war 2003 die Nummer 7 in der Liste der Gasproduzenten in den USA (siehe Abbildung). Der Schlüssel zur Schaffung von Frac-Werten war Smiths Einsatz seiner eigenen Neuentwicklung (mit Nolte): Frac-Druckanalyse.

Für die Zukunft wünscht sich Smith, dass mehr Basisdaten gesammelt werden, um die Interpretation anspruchsvoller, aber teurer Diagnosewerkzeuge wie Mikroseismik usw. zu erleichtern. Mit Basisdaten meint er Belastungstests, DFITS, Mini-Fracs usw. sowie Routineaufzeichnungen in Echtzeit des Bohrlochdrucks in Offset-Bohrungen.

Es ist faszinierend, über diese winzigen Ausschnitte aus dem Leben von Giganten nachzudenken, die im Fracking gearbeitet haben – nicht seit Jahren, sondern seit Jahrzehnten.