Ekstrakcija nafte i plina iz nekonvencionalnih ležišta često se oslanja na hidrauličko frakturiranje, tehniku koja uključuje ubrizgavanje fluida pod visokim pritiskom u formaciju stijena za stvaranje pukotina. Propanti se zatim uvode u ove pukotine kako bi ih držali otvorenim, omogućavajući ugljovodonicima da slobodnije teku do bušotine. Kao dobavljač propanta za hidrauličko frakturiranje, iz prve ruke sam svjedočio važnosti razumijevanja kako promjene tlaka u ležištu mogu utjecati na provodljivost pukotina ispunjenih propantom.
Razumijevanje propanta - ispunjenih fraktura i vodljivosti
Pukotine ispunjene propantom su u suštini umjetni putevi stvoreni unutar stijene ležišta. Provodljivost ovih fraktura je mjera njihove sposobnosti da prenose tečnosti, kao što su nafta i gas. Na njega utiče nekoliko faktora, uključujući tip propanta, njegovu koncentraciju, distribuciju veličine i uslove naprezanja unutar rezervoara. Pukotina visoke provodljivosti omogućava efikasan protok fluida, što je ključno za maksimalizaciju proizvodnje ugljovodonika.
Uloga rezervoarskog pritiska
Pritisak ležišta je dinamički parametar koji se mijenja tokom vijeka trajanja bušotine. U početku, tokom procesa hidrauličkog lomljenja, tečnosti pod visokim pritiskom se koriste za stvaranje i širenje loma. Jednom kada su pukotine formirane i postavljeni propanti, pritisak rezervoara počinje da stupa u interakciju sa frakturama ispunjenim propantom.
Zbijanje i drobljenje propanta
Kako se pritisak u rezervoaru smanjuje tokom proizvodnje, efektivni napon na pakovanje propanta raste. Efektivni napon je razlika između naprezanja otkrivke i pritiska pora. Kada efektivni napon premašuje čvrstoću propanta, propant može početi da se drobi. Ovo drobljenje dovodi do smanjenja veličine propanta, što zauzvrat smanjuje prostor pora između propanta. Kao rezultat toga, provodljivost frakture je značajno smanjena.
Na primjer, u duboko postavljenom rezervoaru sa visokim naprezanjem otkrivke, relativno malo smanjenje tlaka ležišta može uzrokovati veliko povećanje efektivnog naprezanja na paketu propanta. Ako koristimoSand Proppants, koji može imati manju čvrstoću na drobljenje u poređenju sa nekim keramičkim propancima, rizik od gnječenja pod visokim efektivnim naprezanjem je veći.
Proppant Embedment
Promjene tlaka u ležištu također mogu dovesti do ugradnje propanta u zidove pukotine. Kada pritisak u ležištu opadne, zidovi loma su gurnuti zajedno naprezanjem otkrivke. Ako propanti nisu dovoljno jaki da se odupru ovoj sili, mogu se ugraditi u mekšu stijenu stijenki pukotina. Ova ugradnja smanjuje visinu loma i raspoloživu površinu protoka, čime se smanjuje provodljivost loma.
Stepen ugradnje zavisi od mehaničkih svojstava stene ležišta i propanta. U rezervoaru sa mekim škriljevskim formacijama, veća je vjerovatnoća da će se propanti ugraditi u odnosu na rezervoar sa tvrdim pješčanikom. Kao dobavljač propanta, moramo preporučiti propante odgovarajuće tvrdoće i čvrstoće na osnovu svojstava stijene ležišta kako bismo minimizirali ugradnju.
Utjecaj na proizvodnju ugljovodonika
Promjena provodljivosti pukotina zbog varijacija tlaka u ležištu ima direktan utjecaj na proizvodnju ugljikovodika. Smanjenje provodljivosti znači da je smanjen protok nafte i gasa od ležišta do bušotine. To može dovesti do nižih stopa proizvodnje i konačno, do smanjenja ukupnog faktora povrata bušotine.
U ranim fazama proizvodnje, kada je pritisak u ležištu relativno visok, provodljivost loma je obično dobra, a brzina proizvodnje visoka. Međutim, kako pritisak u rezervoaru opada, provodljivost počinje da se pogoršava, a stopa proizvodnje prati silazni trend. Da bi održali proizvodnju, operateri će možda morati da implementiraju sekundarne tehnike oporavka, kao što su preplavljivanje vodom ili ubrizgavanje gasa, kako bi povećali pritisak rezervoara i poboljšali provodljivost loma.
Odabir pravog propanta
Kao dobavljač propanta za hidrauličko frakturiranje, naša uloga je da pomognemo operaterima da izaberu najprikladnije propante za njihove specifične uslove ležišta. Kada razmatramo utjecaj promjena tlaka u ležištu na provodljivost loma, moramo se fokusirati na propante visoke čvrstoće na drobljenje i otpornosti na ugradnju.
Propant ulje i gasnudi niz propanta, uključujući keramičke propante, koji imaju veću čvrstoću na drobljenje u odnosu na pješčane propante. Keramički propanti mogu izdržati veća efektivna naprezanja bez značajnog gnječenja, što ih čini boljim izborom za duboko usađene rezervoare ili rezervoare sa visokim stopama pada pritiska.
Osim čvrstoće na drobljenje, također moramo uzeti u obzir oblik i raspodjelu veličine propanta. Propanti okrugle i ujednačene veličine obično imaju bolje karakteristike pakovanja i veću provodljivost u poređenju sa propantima nepravilnog oblika. Pažljivim odabirom tipa propanta, veličine i koncentracije, možemo optimizirati provodljivost loma i poboljšati dugoročne proizvodne performanse bušotine.
Monitoring i strategije ublažavanja
Kako bi upravljali utjecajem promjena tlaka u ležištu na provodljivost loma, operateri moraju kontinuirano pratiti tlak u ležištu i podatke o proizvodnji. Analizom ovih podataka mogu otkriti rane znakove pada provodljivosti i poduzeti odgovarajuće mjere.
Jedna strategija ublažavanja je korištenje kombinacije različitih propanta. Na primjer, može se koristiti mješavina pijeska i keramičkih propanta. Peščani propanti mogu da obezbede ekonomičnu osnovu, dok keramički propanti mogu da poboljšaju snagu paketa propanta i poboljšaju njegovu otpornost na drobljenje i ugradnju.
Drugi pristup je podešavanje parametara ubrizgavanja tokom procesa hidrauličkog lomljenja. Optimizacijom brzine injektiranja, pritiska i koncentracije propanta, operateri mogu stvoriti pukotine sa boljom provodljivošću i poboljšati dugoročne performanse bušotine.
Zaključak
Promjena tlaka u ležištu ima značajan utjecaj na provodljivost pukotina ispunjenih propantom. Kao dobavljač propanta za hidrauličko frakturiranje, igramo ključnu ulogu u pomaganju operaterima da razumiju ove efekte i odaberu najprikladnije propante za svoje rezervoare. Odabirom propanta visoke čvrstoće na drobljenje, otpornosti na ugradnju i odgovarajuće distribucije oblika i veličine, možemo optimizirati provodljivost loma i poboljšati proizvodnju ugljikovodika.
Ako ste operater u industriji nafte i plina i tražite visokokvalitetne propante za poboljšanje vaših operacija hidrauličkog frakturiranja, mi smo tu da vam pomognemo. Naš tim stručnjaka može vam pružiti detaljne tehničke savjete i preporučiti najbolje propante na osnovu vaših specifičnih uslova ležišta. Kontaktirajte nas da započnemo raspravu o nabavci i podignemo svoju proizvodnju na viši nivo.
Reference
- Economides, MJ, & Nolte, KG (2000). Stimulacija rezervoara. John Wiley & Sons.
- King, GE (2010). Trideset godina lomljenja gasnih škriljaca: Šta smo naučili? SPE Hydraulic Fracturing Technology Conference.
- Zhang, Y., & Jeffrey, RG (2012). Ugrađivanje propanta u škriljce: eksperimentalna studija. SPE Journal, 17(02), 391 - 400.