שלוש תובנות משלוש אגדות פראק - דנשי, מונטגומרי וסמית'.

ב-7 בספטמבר 2022, NSI Technologies ארגנה א הפעלת Vimeo ציבורית עם שלוש אגדות פראקינג שנבחרו על ידי אגודת מהנדסי הנפט (SPE): עלי דנשי, קארל מונטגומרי ומייק סמית'.

הנושא היה איך יוצרים ערך על ידי שימוש בשבר הידראולי, המכונה לעתים קרובות שבירה.

בעיני, תשובה אחת היא שהפראקינג הגדיל באופן היסטורי את ייצור הנפט והגז מבארות אנכיות פי 3-4. הפראקינג התגלה על ידי Amoco בשנת 1947. קיימת שמועה שהמנהל החליט שמחקר נוסף אינו מוצדק, אבל המהנדסים חזרו בלילות וערכו ניסויים תת קרקעיים סודיים שאימתו את הרעיון.

בקצה הספר השני יש פיצוח מפצלי פצלים שבו באר אופקית באורך 2 קילומטרים מפורקת בדרך כלל 40 פעמים נפרדות לאורכה. פצלית קרובה לאטימה ולכן בארות פצלים אפילו אינן קרובות למסחר אלא אם כן הן שבורות מאוד. אבל באר הגז הפצלים הגדולה ביותר במרצ'לוס עשתה כ-70 Mcfd לאחר שבירה. שתי בארות שמן מפצלי מפלצת בפרמיאן היו הוכרז על ידי דבון ב-2018 ייצור 11,000-12,000 בנק ישראל בפרק זמן מוקדם של 24 שעות.

הערך של פראקינג? תוך 20 שנה בלבד, הפרקינג היה אחראי למהפכת הפצלים שהפכה את ארה"ב לעצמאית בנפט וגז לראשונה מאז 1947. מהפכת הפצלים אפשרה לארה"ב לייצא נפט וגז מאז 2016, וארה"ב הפכה להיות בשנת 2022 היצואן הגדול ביותר של LNG (גז טבעי נוזלי). ולאן הולך ה-LNG הזה? כרגע רובו נוסע לאירופה כדי לחזק את אספקת הגז שרוסיה קיצצה.

אגדות השבר הידראולי.

עלי דנשי עבד שנים רבות בחברת הליברטון, חברת שירותים שסיפקה שירותים כמו פריקינג לחברות נפט וגז. ואז עלי הפך ליועץ בינלאומי בפראקינג וטכנולוגיות נלוות.

קארל מונטגומרי עבד עבור דאוול שהפך ל-Dowell-Schlumberger, לאחר מכן Conoco-Phillips, Arco ולבסוף NSI. לקארל יש מומחיות רחבה מאוד בגירוי בארות ובפראקינג. כדוגמה לכך, עבדתי עם קארל בניסיון להתאים השלמות של חללים פתוחים, המוצלחים כל כך בבארות מתאן פחמיות, לבארות שנקדחו בחולות חלשים.

מייק סמית' עסק במחקר אמוקו במשך שנים רבות, ואז עזב עם קן נולטה כדי להתחיל את NSI. הם גיבשו מודל לשבירה הידראולית מאסיבית של אבני חול הדוקות, שאיפשר פרשנות קלה של התנהגות לחץ השאיבה. למעשה לקחתי את אחד המקומות הפנויים כשמייק וקן עזבו את אמוקו.

עלי דנשי.

עלי אמר שהוא התרשם מבארות פצלים שבהן נוצרות מאות שברים סביב בארות אופקיות ארוכות מאוד לאורך תקופה של שבועיים בלבד. הם יכולים לבצע פעולות שבר בו-זמנית בשתי בארות או יותר, עם יעילות יוצאת דופן המורידה משמעותית את עלויות השלמת באר.

המפתח, אומר דנשי, הוא פיתוח מערכות, חומרים, טכנולוגיות ובריתות, אפילו בהיקף של ניתוח בזמן אמת לאן עוברים השברים באמצעות מדידות לחץ בבארות סמוכות. שינויי הלחץ הללו בבארות אופסט הם מה שהוא מכנה נתוני אינטראקציה מונעי פרק.

דנשי אפילו כתב ספר חדש בשם אינטראקציות מונעות על ידי Frac (FDI): מדריכים לניתוח בזמן אמת וביצוע טיפולי שברים.

קרל מונטגומרי.

קארל דן בניסיונו בסיביר כאשר הואשם בשיפור טיפולי הפראק בארבעה שדות נפט ענקיים, כל אחד מהם גדול יותר ממפרץ פרודו.

ההנחיות הקודמות? היה תמריץ לא לסנן את עבודת הפרק. זה היה חשוב יותר ממקסום מוליכות השבר.

ב-15 הבארות ש"טופלו בערך" על ידי קרל, שיעורי הנפט הוגדלו פי ארבעה בממוצע.

בצעד די חריג, מונטגומרי לא מסר את סוד יצירת ערך הפראק בסיביר, אלא הפנה שתי שאלות לקהל:

1. כשאתם משלמים כסף על פעולת פראקינג, מה אתם בעצם קונים? רמז: זה לא נוזל השבר, או התומך, או ציוד השאיבה.

2. לגבי חוזה frac, מי כותב אותו, האם הוא מפרט מה אתה באמת רוצה לקנות, והאם הוא תיעד איך להשיג זאת?

התשובות הגיעו מאוחר יותר, במהלך פגישת השאלות והתשובות.

תשובה 1: אתה קונה מוליכות שבר. אבל קרל ממעט לראות את זה מטופל, אפילו בימינו. הוא אומר שאתה משתמש במדחף, אבל איזה סוג של תומך, וכמה נדרש למוליכות מקסימלית?

תשובה 2: ודא שאתה מגדיר את חוזי הפראק שלך כדי למקסם את מוליכות הפראק, כי זה המפתח השולט בקצב הזרימה של הנפט או הגז מהמאגר.

מייק סמית.

מייק שבר בארות נפט וגז ב-46 מדינות ברחבי העולם. הדוגמה שלו ליצירת ערך frac מבוססת על שדה ווטנברג ב-DJ Basin, במרכז קולורדו, שהחל לקדוח בשנות ה-1970.

סמית' השתמש בניתוח לחץ פרק כדי לאבחן בעיית בדיקה מתמשכת. מעל לחץ מסוים, שברים טבעיים נפתחו והגבירו את קצב הדליפה של נוזל השבר הנשאב. כשנוזל השבר דלף, התומך שהוא נשא נשאר מאחור וסתם את הזרימה, כך שהלחץ עלה בחדות, הפרק סונן החוצה והיה צורך להפסיק את עבודת הפרק.

סמית' התאים את פרמטרי ה-frac עד שהצליח לשאוב את כל התומך. ל-"Revised Frac" הזה היה קצב משאבה נמוך יותר, שליש יותר דחיסה ושליש פחות נפח נוזלים. זרימת הגז מהבארות החדשות עלו.

ה-frac החדש חולל מהפכה בייצור הגז מהאגן, כפי שמוצג באיור - השימוש ב-Revised Frac החל בקו הכחול האנכי. בארות חדשות הופקו פי 4 מזו של בארות קודמות.

השיפור בהפקת הנפט היה דרמטי. בשנת 2003, שדה ווטנברג בקולורדו היה מספר 7 ברשימת יצרני הגז בארה"ב (ראה איור). המפתח ליצירת ערך frac היה השימוש של סמית' בפיתוח החדש שלו (עם Nolte): ניתוח לחץ של frac.

לעתיד, סמית היה רוצה לראות יותר נתונים בסיסיים שנאספו כדי לאפשר פרשנות קלה יותר של כלי אבחון מתוחכמים אך יקרים כמו מיקרו-סיסמיקה וכו'. בנתונים בסיסיים יותר, הוא מתכוון למבחני מאמץ, DFITS, מיני-פרקים וכו' ועוד הקלטה שגרתית בזמן אמת של לחץ חור תחתון בבארות אופסט.

מרתק להרהר בקטעים הזעירים האלה מחייהם של ענקים שעבדו בפראקינג - לא במשך שנים אלא במשך עשרות שנים.