Você acha que sabe para onde vai o propante durante a fratura? Com base em testes recentes: não aposte nisso

Os engenheiros de completação descobriram algumas regras práticas sobre como o propante flui com base em décadas de experiência.

Esse conhecimento foi posto à prova quando a GEODynamics criou um teste de superfície de fraturamento que oferecia uma recriação em tamanho real e pressão total de um design de palco criado por seu patrocinador inicial, a PDC Energy.

Antes do primeiro teste da empresa de serviços de campos petrolíferos ser bombeado. os envolvidos colocaram seu dinheiro em uma aposta com o vencedor com base em quem previu com mais precisão quanta areia saiu de cada aglomerado.

"Quem ganhou a aposta foi o CFO que não tinha ideia de como as fraturas deveriam funcionar. Os piores foram os que achavam que conheciam fraturamento", disse Phil Snider, consultor do projeto que desempenhou um papel fundamental no projeto. do teste.

Como a piscina, os resultados do teste divergiram da suposição generalizada de que o fluido e a areia fluem em proporções aproximadamente iguais em cada aglomerado.

Os resultados sugeriram que "o propante e o fluido não se movem tão uniformemente quanto muitos acreditam", disse Steve Baumgartner, consultor técnico sênior de engenharia da GEODynamics, enquanto descrevia os testes na recente Conferência e Exposição de Tecnologia de Fraturamento Hidráulico SPE (HFTC).

Alguns dos resultados foram consistentes com estudos anteriores usando modelagem de computador e testes de fluxo menos realistas, mostrando que muitos grãos de areia de fluxo rápido passam pelos primeiros aglomerados em um estágio.

A GEODynamics descobriu que o propante de tamanho médio (malha 40-70) provavelmente passará dos estágios iniciais, resultando em fluxo de saída reduzido nos aglomerados iniciais e mais fluxo no final do estágio. Mas se os grãos forem menores (malha 100), a distribuição é mais uniforme.

Uma segunda rodada de testes mostrou que uma mudança no projeto de fratura destinada a alcançar uma distribuição mais uniforme da pasta de cluster para cluster reduziu ainda mais as diferenças entre os clusters, mas grãos maiores ainda tendiam a passar pelos primeiros clusters.

O que a GEODynamics tornou público é uma primeira olhada em um engenhoso pedaço de engenharia usado para uma série de testes que terminaram em 2019, antes do impacto do COVID-19 (SPE 209141).

A ideia do teste remonta a questões levantadas por trabalhos anteriores de fraturamento. Por exemplo, quando um poço onde os dados coletados durante o fraturamento indicaram que todos os aglomerados foram efetivamente estimulados, mas análises posteriores indicaram que cerca de metade deles falhou em produzir. Por que?

“Essa não uniformidade pode ser atribuída em parte à variabilidade da formação e sombreamento de tensão dos estágios de fratura adjacentes, mas o fluxo não uniforme de propante no revestimento também pode desempenhar um papel importante”, disse um segundo artigo sobre a criação de um modelo para engenharia de completação.

A noção de que os grãos de areia e o fluido não se movem em sincronia não parece surpreendente porque os grãos de areia tendem a se comportar de maneira diferente de uma mistura de água e redutor de fricção.

A pergunta difícil para qualquer engenheiro que deseja começar a projetar conclusões com base na suposição de que os fluxos de fluido e areia não são semelhantes é como quantificar essa diferença.

A GEODynamics está oferecendo uma alternativa nos artigos que se baseia na modelagem feita usando seus dados de teste, bem como na análise de fraturamento de fundo de poço. Esse trabalho foi incorporado a um programa de consultoria de fraturamento, chamado StageCoach.

A análise estava entre o suporte em espécie feito por um grupo de apoiadores que cresceu para incluir Apache (agora uma subsidiária da APACorp), Chesapeake Energy, ExxonMobil, Hess e Jagged Peak Energy.

Agora que eles estão mostrando os resultados das duas primeiras rodadas de testes, é a temporada aberta para aqueles que questionam se o teste de superfície mais realista de todos os tempos é realista o suficiente.

Ninguém questiona que eles fizeram algo difícil ao chegar o mais perto possível de combinar como o fraturamento em vários estágios é feito em poços horizontais.

"Eles fizeram um ótimo trabalho ao configurar isso", disse Dave Cramer, membro sênior de engenharia da ConocoPhillips. Ele disse que este artigo é um excelente recurso para "qualquer pessoa que esteja pensando em fazer um teste como esse".