أنظمة StackFRAC للحفر المفتوح تزيد من الأصول في صخور شيل مارسيليس
خلفية
تُعد تكوين مارسيليس شيل جذابًا لمشغلي النفط والغاز نظرًا لزيادة الاحتياطيات المقدرة الإجمالية القابلة للاسترداد وقربها من ما يقرب من سُدس سكان الولايات المتحدة. يقع التكوين على أعماق تتراوح بين 4000 و 8500 قدم ويغطي ما يقرب من 95000 ميل مربع من بنسلفانيا ونيويورك وأوهايو وفيرجينيا الغربية. مع 262 تريليون قدم مكعب من الاحتياطيات المقدرة القابلة للاسترداد و 1500 تريليون قدم مكعب من الغاز الأصلي الموجود، يُحتفى بتكوين مارسيليس كأحد أكبر المساهمين في احتياطيات الغاز الأمريكية مع اقتصاديات آبار إيجابية. تعد استراتيجيات الحفر والإكمال الفعالة والموثوقة أمرًا حاسمًا لضمان قيام المشغلين بتحسين تطوير تكوين مارسيليس للمضي قدمًا.
تحدي
كونها صخرًا طينيًا حقيقيًا، فإن انخفاض قيم المسامية والنفاذية تجعل تطوير المارسيلوس أمراً صعباً ومكلفاً. يعد الحفاظ على التواصل مع التكوين والاستفادة من الكسور الطبيعية أمراً حاسماً لتحقيق إنتاج نهائي مرتفع. لقد كانت طريقة التغليف بالأسمنت التقليدي، “التوصيل واللكم” (CCPP)، تاريخياً استراتيجية الإنجاز للمشغلين في المارسيلوس، ولكن لضمان النجاح مع زيادة التطوير، يجب على المشغلين النظر في الاستراتيجية الأكثر فعالية نظراً لخصائص التكوين.
مقارنةً بالاستكمالات ذات الفتحة المفتوحة، فإن طريقة CCPP أكثر تكلفة نظرًا للمعدات الإضافية والوقت المطلوب للنزول والصعود من البئر. يؤدي هذا إلى عملية غير فعالة وتستغرق وقتًا طويلاً. يمكن أن يكون الإنتاج باستخدام هذه الطريقة محدودًا أيضًا، حيث أن تدعيم جدار البئر يقطع الاتصال بالعديد من الكسور والشقوق الطبيعية التي من شأنها أن تساهم في الإنتاج الإجمالي.
حل
تسمح أنظمة Packers Plus المتعددة المراحل ذات الفتحة المفتوحة للمشغلين بالاستفادة من الكسور الطبيعية وضمان أقصى اتصال بالطبقة. تسمح إكمالات الفتحة المفتوحة بالإنتاج من كامل طول بئر، على عكس إكمالات الأنابيب المغلقة المثقوبة (CCPP) التي تقصر الإنتاج على الانفجارات. يمنح هذا إكمالات الفتحة المفتوحة إمكانية الوصول إلى الإنتاج من الكسور الطبيعية الموجودة في الطبقة، ونتيجة لذلك، يوفر استخلاصًا أعلى مقارنة بطريقة CCPP.
يضمن ارتفاع كثافة مرحلة التشقق باستخدام نظام StackFRAC® HD التصريف الأمثل للتكوين. يضمن هذا النظام علاجات تشقق فعالة على طول الجزء الجانبي بالكامل عبر عملية ضخ واحدة ومتواصلة. كما يتيح للمشغلين وضع البئر في الإنتاج فور اكتمال التحفيز، مما يزيد من عدد الآبار التي يمكنهم إكمالها كل شهر ويسرع الاتصال بخط المبيعات.
نتائج
تم إجراء دراسة مقارنة في مارسيليس لقياس إنتاج الآبار المكتملة بأنظمة StackFRAC مقارنة بالآبار المجاورة في الحقل المكتملة بطريقة CCPP. كانت منطقتا الدراسة في مقاطعة واشنطن، بنسلفانيا ومقاطعة ساسكويهانا، بنسلفانيا وتمت مقارنة الإنتاج التراكمي عند 6 و 12 و 24 شهرًا. في كلتا المنطقتين، تم حفر الآبار التي تستخدم StackFRAC وإكمالها بين عامي 2007 و 2009، بينما شملت آبار CCPP تلك التي تم إكمالها في نفس الفترة الزمنية وصولًا إلى آبار أحدث تم إكمالها في عام 2011. تم إكمال آبار StackFRAC بمتوسط 8 مراحل في كلتا المقاطعتين وبطول جانبي متوسط قدره 2500 قدم و 1800 قدم في مقاطعة واشنطن وساسكويهانا، على التوالي.
في كلتا منطقتي الدراسة، تفوقت الآبار التي تم إنجازها باستخدام أنظمة StackFRAC على الآبار التي تم إنجازها باستخدام CCPP من حيث الإنتاج. أنتجت آبار StackFRAC ما بين 43% و 84% أكثر من متوسط آبار CCPP المجاورة في مقاطعة واشنطن (الشكل 1). وظهرت هذه النتائج أيضًا في مقاطعة سسكويهانا، حيث زاد إنتاج آبار StackFRAC بما يصل إلى 37% مقارنة بمتوسط آبار CCPP المجاورة. بالإضافة إلى الإنتاج الأعلى كما أظهرت هذه الدراسة، توفر أنظمة StackFRAC أيضًا كفاءة محسنة وتوفيرًا في التكاليف مقارنةً بطريقة CCPP. يمكن تحفيز الآبار المكتملة باستخدام StackFRAC في أقل من يوم واحد مقارنةً بما يقرب من 2 إلى 3 أيام مطلوبة للآبار المكتملة باستخدام CCPP. تقلل هذه الكفاءة أيضًا من تكاليف المعدات والموظفين.
مع النجاح المستمر لنظام StackFRAC في جميع أنحاء الولايات المتحدة، تركز Packers Plus على تطوير تقنيات ستستمر في تحسين نتائج الإنتاج للمشغلين. على سبيل المثال، يسمح نظام QuickFRAC® للمشغلين بزيادة عدد المراحل المتاحة في نظام StackFRAC HD. أجرت Packers Plus العديد من العمليات بهذه التقنية الجديدة، محققةً أكثر من 40 مرحلة في بئر واحد. مع هذه التقنيات وغيرها التي تطورها Packers Plus، يمكن للمشغلين الاستمرار في تحقيق نتائج محسنة في المستقبل في Marcellus Shale.