Poços selados e o improvável “avanço” por trás de diagnósticos de fratura baratos e precisos

Há pouco mais de 2 anos, em meio às terras planas do centro de Oklahoma, a Devon Energy enviou um conjunto de tecnologias de medição para estudar como as fraturas hidráulicas se movem entre os poços durante o tratamento de estimulação. A operação no STACK Oil Play foi o que a indústria chama de "projeto científico".

Depois que o trabalho de campo foi concluído e os engenheiros começaram a trabalhar nos dados, eles esperavam descobrir alguns novos aprendizados. O que eles não esperavam era encontrar-se no caminho de inventar uma nova maneira de medir o tamanho das fraturas, a velocidade de seu crescimento e a energia necessária para formá-las. Conhecer esses parâmetros convida ao uso do método científico para controlar o crescimento da fratura para uma produtividade ideal.

O objetivo do projeto de monitoramento era combinar dados de cabos de fibra ótica permanentes com dados adquiridos por medidores de pressão de fundo de poço de dois poços na mesma unidade de desenvolvimento. Cada um dos poços do monitor foi equipado com fibra que percorria toda a extensão da lateral. Em diferentes pontos, os medidores de pressão foram colocados na parte externa da caixa junto com os medidores que foram colocados na parte interna. Todos estavam conectados à superfície.

Os engenheiros do produtor de xisto com sede em Oklahoma City estavam ansiosos pelo projeto porque era uma das primeiras vezes que usariam fibra ótica para medir a deformação entre poços. Um diagnóstico recém-estabelecido por si só, os dados de tensão entre poços tornaram-se populares entre os operadores que podem pagar porque fornecem imagens claras de fraturas hidráulicas à medida que entram em contato com furos de poços deslocados.

A equipe de engenharia queria saber se os dados dos medidores com porta externa, que tocavam a rocha para "sentir" o aumento da pressão, poderiam ser vinculados aos dados da fibra. Enquanto isso, os medidores internos estavam lá para detectar qualquer interferência na produção entre os poços após a completação.

O que redefiniu o projeto foi que o operador – seguindo o conselho de seu fornecedor de fibra ótica – não perfurou os dois poços de monitoramento. Isso foi feito para evitar que fluidos de estimulação e reservatório fluíssem para o revestimento, o que poderia ter alterado a temperatura da fibra e, subsequentemente, a qualidade dos preciosos dados de deformação.

Esta recomendação foi o diferencial. Ele efetivamente transformou milhares de metros de tubos de aço em um substituto de baixo custo para levantamentos microssísmicos de alto valor e instalações de fibra óptica. Devon está chamando a descoberta de um "avanço" para a engenharia de subsuperfície.

A pessoa que viu as primeiras pistas disso foi Wolfgang Deeg, que na época era consultor de conclusões da Devon e agora é consultor independente. A função de Deeg no projeto era analisar os dados da fibra, mas ele também decidiu dar uma olhada nos dados coletados desses medidores de pressão internos. Ele estava intrigado. Dentro do conjunto de dados havia mudanças de pressão pequenas, mas claramente identificáveis.

"A primeira coisa que me perguntei foi: 'Isso faz sentido?'", lembrou Deeg. "Acabei calculando quais seriam os aumentos de pressão necessários do lado de fora da caixa, e eles eram consistentes com os números que estávamos vendo. Isso foi encorajador."

No entanto, o mistério ainda não foi resolvido. Para outros membros da equipe, os dados de pressão imprevistos permaneceram "mais como uma discussão interessante do que significativa - não sabíamos o que significava", disse Kyle Haustveit, engenheiro sênior de conclusões em Devon.

Mas então Haustveit começou a comparar os dados de tensão e pressão entre poços dos estágios de fratura correspondentes, alinhando-os de acordo com seus carimbos de tempo. "Fiz cerca de cinco ou seis deles e vi um relacionamento inacreditável", disse ele, apontando que foi "o que desencadeou nosso momento ah-ha".

Um técnico de engenharia assumiu o processo de cerca de 200 estágios de fratura e compilou todos os recursos visuais em um único conjunto de slides. "Em seguida, sentamos como um grupo, colocamos no modo de apresentação e passamos por cada estágio", disse Haustveit. "Você acabou de ver repetidamente - a frente de tensão chegou bem na inflexão de pressão."