फ्रैक केसिंग में प्रॉपेंट मूवमेंट को नाकाम कर दिया गया है, लेकिन यह वास्तव में शेल वेल्स के लिए कितना महत्वपूर्ण है?

प्रॉपेंट में फ्रैकिंग ऑपरेशन के दौरान फ्रैक तरल पदार्थ के साथ इंजेक्ट किए गए रेत के आकार के कण होते हैं। शेल तेल और गैस कुओं में, फ्रैक द्रव आमतौर पर पानी होता है जिसमें फ्रैक पंपिंग दबाव को कम करने के लिए कुछ घर्षण कम करने वाले (जैसे साबुन) मिलाया जाता है। प्रॉपेंट का उद्देश्य फ्रैकिंग रुकने के बाद जलाशय में प्रेरित फ्रैक्चर को बंद होने से रोकना है और ऊंचा दबाव कम हो जाता है।

शेल तेल और शेल गैस कुओं में, इस्तेमाल किया जाने वाला प्रॉपेंट 100-मेश रेत और 40-70 मेश रेत का मिश्रण होता है, और ये दोनों कण एक मिलीमीटर से भी छोटे होते हैं। फ्रैकिंग ऑपरेशन द्वारा बनाए गए फ्रैक्चर नेटवर्क में संकीर्ण फ्रैक्चर के माध्यम से रेत ले जाने के लिए रेत के ऐसे छोटे कण आकार आवश्यक हैं। बड़ी रेत नेटवर्क को प्लग कर देगी और इंजेक्टेबल नहीं होगी - यह शेल क्रांति के शुरुआती दिनों में पता चला था।

आमतौर पर, शेल में क्षैतिज कुएं दो मील लंबे होते हैं और 40 अलग-अलग फ्रैकिंग ऑपरेशन या चरणों के साथ पंप किए जाते हैं। प्रत्येक चरण लगभग 250 फीट लंबा है और धातु के आवरण में छिद्रों के 10-20 समूह होते हैं, प्रत्येक समूह में कई छिद्र होते हैं। आदर्श रूप से, क्षैतिज कुआँ इन छिद्रों से पूरी तरह छिद्रित होता है।

प्रॉपेंट ग्रेन का प्रवाह पथ मायावी है। सबसे पहले अनाज को आवरण के साथ बहते हुए छिद्र में जाने के लिए समकोण मोड़ना पड़ता है। फिर इसे एक जटिल फ्रैक्चर ज्यामिति का सामना करना पड़ता है - शायद एक मुख्य फ्रैक्चर जो सहायक फ्रैक्चर में शाखाएं करता है, जैसे एक पेड़ का तना शाखाओं में फैलता है और फिर टहनियों में।

क्या प्रॉपेंट ग्रेन इन सभी फ्रैक्चर में प्रवेश करने में सक्षम होगा या उनमें से कुछ बहुत संकीर्ण हैं? 100-मेष रेत का दाना एक संकीर्ण फ्रैक्चर में निचोड़ने में सक्षम हो सकता है जबकि 40-70 रेत का दाना नहीं।

100-मेष से छोटे अनाज के आकार वाले प्रॉपेंट का उपयोग करके तेल और गैस उत्पादन में सुधार प्रलेखित किया गया है, और सुझाव देता है कि तेल या गैस अणुओं के प्रवाह के लिए उन्हें खुला रखने के लिए छोटे-छोटे प्रॉपेंट अनाजों को भी छोटे फ्रैक्चर में डालना सार्थक है। ऐसे ही एक प्रॉपेंट को DEEPROP कहा जाता है।

आवरण से प्रॉपेंट प्रवाह के नए परीक्षण.

हाल ही में कुछ नए परीक्षण की जांच की गई है प्रोप्पन का प्रवाहआवरण के माध्यम से ही, जिसका अर्थ क्षैतिज आवरण की एक छोटी लंबाई है जिसे फ्रैक तरल पदार्थ को बाहर निकालने के लिए छिद्रित किया गया है। यह एक भूमिगत परीक्षण नहीं है - पाइपिंग सतह पर एक टब पर बिछाई जाती है और टब प्रॉपेंट और तरल पदार्थ एकत्र करता है जो छिद्रों से बाहर निकलता है।

बड़ी संख्या में ऑपरेटरों ने इस परियोजना का समर्थन किया है जिसमें विभिन्न वेध शुल्क, डिज़ाइन और अभिविन्यास वाले विभिन्न प्रकार के पर्फ़ क्लस्टर का उपयोग किया गया है। विभिन्न पंपिंग दरों, प्रोपेंट आकार और रेत की गुणवत्ता का अध्ययन किया गया है।

परीक्षण हार्डवेयर यथासंभव यथार्थवादी था। छिद्रण व्यास के समान आवरण 5.5 इंच मानक था। पंप दरें 90 बीपीएम (बैरल प्रति मिनट) जितनी ऊंची थीं, जिसका उपयोग पहले कभी प्रॉपेंट मूवमेंट के परीक्षण में नहीं किया गया था।

लगभग 200 फीट लंबे पाइप के साथ विभिन्न समूहों को छिद्रित करके, एकल फ्रैक्चरिंग चरण का परीक्षण किया गया था। प्रत्येक पूर्ण क्लस्टर का अपना कफन होता था जो कैप्चर किए गए तरल पदार्थ और प्रॉपेंट को अपने टैंक में निर्देशित करता था, ताकि उन्हें मापा जा सके।

क्लस्टर के दो अलग-अलग सेटों के लिए परिणाम प्रस्तुत किए गए: प्रत्येक क्लस्टर में 8 पर्फ़ के साथ एक चरण में 6 क्लस्टर, या प्रत्येक क्लस्टर में 13 पर्फ़ के साथ एक चरण में 3 क्लस्टर। परीक्षकों ने या तो 40-70 जाल रेत या 100 बीपीएम पर पंप किए गए चिकने पानी के तरल पदार्थ द्वारा ले जाए गए 90-मेष रेत का उपयोग किया।

ये एसपीई कागजात रिपोर्ट करते हैं कि प्रॉपेंट का पूर्ण समूहों के माध्यम से और टबों में निकलना असमान है:

· कुछ प्रॉपेंट वस्तुएं, विशेष रूप से बड़े जाल आकार जैसे 40-70 जाल, पहले क्लस्टर छिद्रण से आगे बढ़ते हैं और उस चरण के आगे तक गठन में प्रवेश नहीं करते हैं। इन बड़े कणों का संवेग अधिक होता है।

· छोटे प्रॉपेंट कण, जैसे कि 100-मेश, क्लस्टर छिद्रों में अधिक समान रूप से प्रवेश करते हैं।

· आवरण के शीर्ष पर प्रति क्लस्टर केवल एक छिद्र का उपयोग करके सीमित प्रवेश डिज़ाइन विकसित किए गए हैं।

· विशेष रूप से बड़े प्रोपेंट के लिए, आवरण के निचले भाग में छिद्र बहुत अधिक प्रोपेंट (गुरुत्वाकर्षण प्रभाव) को आकर्षित करते हैं, और क्षरण द्वारा बड़ा किया जा सकता है, ताकि कम प्रोपेंट फ्रैक चरण के साथ क्लस्टर छिद्रों तक पहुंच जाए।

आवरण से प्रॉपेंट का निकास असमान है।

सभी परीक्षणों में असमान प्रॉपेंट निकास वितरण का पता चला। तालिका एक क्लस्टर से बाहर निकलने वाले सबसे बड़े प्रोपेंट का अनुपात दिखाती है: क्लस्टर से बाहर निकलने वाला सबसे छोटा प्रोपेंट (यानी अधिकतम प्रोपेंट: न्यूनतम प्रोपेंट), साथ ही दूसरा सबसे बड़ा प्रोपेंट: दूसरा सबसे कम प्रोपेंट। ये अनुपात असमानता के लिए एक प्रॉक्सी हैं - एक बड़े अनुपात का मतलब है अधिक असमान वितरण, और इसके विपरीत।

नतीजे बताते हैं कि दोनों क्लस्टर परिदृश्यों में 40-70 मेश प्रोपेंट (बड़ा अनुपात) 100-मेश प्रोपेंट (कम अनुपात) की तुलना में कम समान रूप से वितरित होता है।

रिपोर्टों द्वारा दी गई व्याख्या यह है कि 40-70 प्रॉपेंट में से अधिक, बड़े और भारी रेत के कण होने के कारण, 100-मेष प्रॉपेंट की तुलना में बाद के परफ क्लस्टर में बाहर निकलने से पहले अपनी गति से पहले के परफ क्लस्टर से आगे निकल जाते हैं। .

यह इतना आदर्श नहीं है क्योंकि लक्ष्य फ्रैकिंग के एक चरण में प्रॉपेंट को सभी वेध समूहों में समान रूप से वितरित करना है। लेकिन अब बड़ा सवाल यह है कि इससे कितना फर्क पड़ता है?

चुनौती प्रक्रियाओं को अनुकूलित करने की है ताकि प्रॉपेंट निकास वितरण अधिक समान हो। रिपोर्टों से, परीक्षण परिणामों को एक कम्प्यूटेशनल द्रव गतिशीलता मॉडल में शामिल किया गया है (एसपीई 209178). इस दृष्टिकोण को स्टेजकोच नामक एक फ्रैक्चरिंग सलाहकार कार्यक्रम में बनाया गया है।

इस बीच, रिपोर्ट में कहा गया है कि "आवरण में प्रॉपेंट का गैर-समान प्रवाह गठन परिवर्तनशीलता और तनाव छायांकन जितना ही महत्वपूर्ण हो सकता है।" आइए इस पर गहराई से गौर करें।

शेल उत्पादन परिवर्तनशीलता के अन्य स्रोत।

असली सवाल यह है कि शेल तेल और गैस के उत्पादन के लिए प्रॉपेंट का असमान वितरण कितना महत्वपूर्ण है?

शेल तेल और गैस कुओं की बड़ी परिवर्तनशीलता प्रलेखित किया गया है. उदाहरण के लिए, 4000-5000 फीट की सामान्य लंबाई वाले बार्नेट शेल में क्षैतिज कुएं दिखाते हैं कि नीचे के 10% कुएं 600 एमसीएफडी से कम बनाते हैं जबकि शीर्ष 10% कुएं 3,900 एमसीएफडी से अधिक बनाते हैं।

कई अन्य कारकों को शेल तेल या गैस प्रवाह दर की व्यापक परिवर्तनशीलता में योगदान करने के लिए जाना जाता है।

यदि क्षैतिज कुएं की लंबाई और कुएं के अभिविन्यास को उनकी परिवर्तनशीलता को दूर करने के लिए सामान्यीकृत किया जाता है, तो फ़्रेक चरण, प्रॉपेंट आकार और प्रॉपेंट मात्रा को प्रथम-क्रम प्रभाव माना जा सकता है। इन प्रथम-क्रम प्रभावों को अधिक परिपक्व शेल नाटकों में प्राथमिकता और अनुकूलित किया गया है।

फिर भूवैज्ञानिक गुण भी हैं जैसे कि शेल में प्राकृतिक फ्रैक्चर, इन-सीटू तनाव और शेल चट्टान की फ्रैक्चरबिलिटी। इन्हें दूसरे दर्जे का प्रभाव माना जाता है क्योंकि इन्हें मापना बहुत कठिन होता है। परिवर्तनशीलता के इन स्रोतों को कम करने के प्रयासों में क्षैतिज कुएं की लॉगिंग, फ्रैक्चर प्रसार को मापने के लिए ऑप्टिक केबल या ध्वनि उपकरण या माइक्रोसेस्मिक जियोफोन स्थापित करना और क्षैतिज कुएं के साथ स्थानीय भूविज्ञान के साथ बातचीत शामिल है।

परिवर्तनशीलता के इन स्रोतों के विरुद्ध, आवरण निकास वितरण और प्रॉपेंट की एकरूपता अन्य दूसरे क्रम के प्रभावों जैसे भूविज्ञान और क्षैतिज कुएं के साथ तनाव परिवर्तन के लिए तुलनीय महत्व रखती है। ऐसा कोई तरीका नहीं है कि केसिंग निकास एकरूपता 600 Mcfd और 3,900 Mcfd के बीच उत्पादन परिवर्तनशीलता का कारण बन सके जैसा कि बार्नेट शेल में देखा गया है।

इसे दूसरे तरीके से कहने के लिए, महत्वपूर्ण बात यह है कि प्रोपेंट को अधिकांश पूर्ण समूहों से बाहर निकलना है, और निर्मित फ्रैक्चर में जाना है। यह बहुत छोटे प्रॉपेंट, 100-मेश या 40-70 मेश (और अक्सर दोनों) को पंप करके और एक विशेष शेल प्ले के लिए प्रोपेंट एकाग्रता और मात्रा को अनुकूलित करके हासिल किया गया है।

यह उस लक्ष्य का 90% है जिसे पिछले 20 वर्षों की शेल क्रांति में उल्लेखनीय सफलता के साथ हासिल किया गया है। इसलिए नए सतह परीक्षणों से यह देखना कठिन है कि एक से दूसरे वेध क्लस्टर में प्रॉपेंट निकास में मामूली परिवर्तनशीलता तेल या गैस उत्पादन पर प्रथम-क्रम प्रभाव डाल सकती है।

लेकिन शायद इस परियोजना में अन्य परीक्षणों, विभिन्न परीक्षणों के परिणाम शेल उत्पादन पर अधिक महत्वपूर्ण प्रभाव प्रकट करेंगे।