התקדמות בפרקינג - לואו-טק, היי-טק ואקלים-טק.

ועידת טכנולוגיית השבר הידראולית (HFTC) התקיימה בוודלנדס, טקסס, ב-1-3 בפברואר, 2022. נראה שההפסקה של המגפה הסתיימה סוף סוף, כל עוד לא צצות גרסאות חדשות קיצוניות.

ההפסקה לא עצרה את החדשנות, שתמיד הייתה מרכיב מרכזי בתעשיית הנפט והגז. הנה כמה דגשים מהזמן האחרון, שחלקם יצאו מ-HFTC.

התקדמות הלואו-טק.

גידול במספר הבארות שיושלמו בשנת 2022 בתוספת קטעי באר אופקיים ארוכים יותר מבשר על קפיצה בחול פרח. אבל מכרות החול הנוכחיים, לעתים קרובות יותר בתוך אגן בימינו, סבלו ממחירים ותחזוקה מופחתים בשנים האחרונות, וייתכן שלא יוכלו למלא את הצורך.

יש מחסור במשאבות. מפעילים תלויים במשאבות הזקוקות לתיקון או שדרוג מכיוון שמקומות ההשכרה מוגבלים בהיצע שלהם.

חלק מהמפעילים בפרמיאן קודחים בארות אופקיות ארוכות יותר. הנתונים מראים הפחתה בעלות של 15-20% עבור קידוח והשלמת בארות בהשוואה לשנים האחרונות, בין היתר משום שניתן לקדוח בארות מהר יותר. חברה אחת קדח 2 מייל אופקי תוך 10 ימים בלבד.

קידוח מהיר יותר מוצג על ידי השוואה זו: בשיא קידוח Permian בשנת 2014, 300 אסדות קדחו פחות מ-20 מיליון רגל לרוחב בשנה. בשנה שעברה, 2021, פחות מ-300 אסדות קדחו 46 מיליון רגל - תוצאה יוצאת דופן.

חלק מהסיבה היא שימוש הולך וגובר בעיצוב סימול-פראק, שבו שני בארות סמוכות מחוררות ומשברות יחד - השלמה מהירה ב-70% מהעיצוב המסורתי של רוכסן-פראק.

ייצור השמן לכל רגל גדל עם אורך אופקי מ-1 מייל ל-2 מיילים. בעוד שרוב הבארות בפרמיאן אורכות כעת לפחות 2 מיילים, חלק מהמפעילים דוחפים את הגבולות. עבור מפעיל אחד, כמעט 20% מהבארות באורך 3 מיילים, והם מרוצים מהתוצאות.

אבל חלקם מדווחים על תוצאות מעורבות עבור פרודוקטיביות לכל רגל. בעוד כמה בארות ארוכות יותר נשארו זהות, חלק מהבארות ירדו ב-10-20% בין אורכים של 2 מייל ל-3 מייל. תוצאה סופית עדיין לא זמינה.

סרגל צד לזה הוא הכמות העצומה של מים וחול המשמשים כדי לשבור באר אופקית של 3 מייל. אם מספרים שהתקבלו מבאר טיפוסית באורך 2 קילומטרים בשנת 2018 מומחזים לבאר באורך 3 קילומטרים, אנו מוצאים שנפחי המים הכוללים עולים מ-40 רגל ל-60 רגל על ​​פני שטח הדשא של אצטדיון כדורגל - וזה מעלה שאלות לגבי המקור של המים הפראקים. גילוי דומה מופיע לגבי נפחי החול הכוללים שעולים מ-92 מכולות קרונות ל-138 מכולות. וזה רק לבאר אחת

התקדמות ההייטק.  

בראש הבאר, יש התמקדות חזקה יותר באיסוף נתונים נוספים ואבחון הנתונים כדי לשפר את הפריחה של בארות אופקיות. 

קישוריות לשדה קרוב.

Seismos פיתחה אבחון חדשני שיכול לאפיין עד כמה טוב החיבור בין קידוח ומאגר, שהוא המפתח לזרימת נפט לבאר אופקית.

פעימה אקוסטית משמשת למדידת התנגדות זרימה באזור קרוב לקידוח של באר שנשברה. המדד נקרא NFCI, עבור אינדקס קישוריות לשדה קרוב, וניתן למדוד אותו לאורך באר אופקית. הוכח כי NFCI מתאם עם הפקת נפט בכל שלב של frac.

מחקרים הראו ש-NFCI תלוי ב:

· הגיאולוגיה של המאגר - סלעים שבירים נותנים מספרי NFCI גדולים יותר מסלעים רקיעים.

· קרבה של בארות אחרות שיכולות לעורר מתחים שגורמים למספרי NFCI להשתנות לאורך באר אופקית.

· הוספה של מפנה או שימוש בעיצוב מוגבל לכניסה, שיכול להגביר את ערכי NFCI ב-30%.

ניטור לחץ קידוח אטום.  

דוגמה נוספת לטכנולוגיה היא SWPM, ראשי תיבות של Sealed Wellbore Pressure Monitoring. באר מוניטור אופקית, מלאה בנוזל בלחץ, עומדת מבאר אופקית אחרת שאמורה להתפרק לכל אורכה. מדי לחץ במוניטור מתעדים היטב שינויי לחץ זעירים במהלך פעולות שבר.

התהליך פותח על ידי Devon Energy and Well Data Labs. מאז 2020, נותחו למעלה מ-10,000 שלבי פריקה - בדרך כלל 40 לאורך 2 מייל לרוחב.

כאשר שברים מתפשטים משלב שבר נתון ומגיעים היטב למוניטור, נרשם בליפ לחץ. הבליפ הראשון נבדק מול נפח הנוזל הפראק שנשאב, הנקרא VFR. ה-VFR יכול לשמש כפרוקסי ליעילות שברי מקבץ ואף להשתמש בו כדי להבין את גיאומטריית השבר. 

מטרה נוספת יכולה להיות להבין אם דלדול המאגר, עקב באר הורה קיימת מראש, יכול להשפיע על גדילת השברים. שבר חדש נוטה לכיוון חלק מדולדל של מאגר.

מתיחה כמעט היטב מכבל סיבים אופטיים.   

כבל סיב אופטי יכול להיות מתוח לאורך באר אופקית ולחבר אותו לחלק החיצוני של מעטפת הבאר. הכבל האופטי מוגן על ידי מעטפת מתכת. קרן לייזר נשלחת במורד הכבל וקולטת השתקפויות הנגרמות על ידי כיווץ או התרחבות זעירה (כלומר מתיחה) של הכבל כאשר שבר בבאר משתנה בגיאומטריה שלו על ידי שינוי בלחץ הבאר במהלך הפקת הנפט.

זמנים מדויקים מתועדים כאשר מתרחשת השתקפות לייזר וניתן להשתמש בזה כדי לחשב איזה מיקום לאורך הכבל כווץ - ניתן לזהות מקטעים קטנים עד 8 אינץ'.

אותות הלייזר קשורים לגיאומטריה ולפרודוקטיביות של השבר במקבץ ניקוב מסוים. שינוי מתח גדול יצביע על שינוי גדול ברוחב השבר המחובר לאותו ניקוב. אבל שום שינוי במתח לא יצביע על שום שבר באותו ניקוב, או על שבר עם מוליכות נמוכה מאוד.

אלו ימים מוקדמים, והערך האמיתי של הטכנולוגיה החדשה הזו טרם נקבע.

התקדמות האקלים-טק.  

מדובר בחידושים הקשורים לשינויי אקלים ופליטות גזי חממה (GHG) שתורמים להתחממות הגלובלית.

E-fracking.

בשדה הנפט, אחת הדרכים להפחית את פליטת גזי החממה היא על ידי חברות נפט וגז שירוקו את הפעילות שלהן. לדוגמה, באמצעות שימוש, במקום סולר, בגז טבעי או בחשמל רוח או סולארי לשאיבת פעולות הפראקינג.  

בישיבת מליאת פתיחה ב-HFTC, מייקל סגורה, סגן נשיא בכיר, אמר כי הליברטון היה אחד השחקנים הגדולים בציי ה-frac המונעים על ידי חשמל או בטכנולוגיית e-frac. למעשה, e-fracs יזמו על ידי Halliburton בשנת 2016 ושיווקו בשנת 2019.

סגורה אמרה כי היתרונות טמונים בחיסכון בדלק וכן בהפחתת גזי חממה של עד 50%. הוא טען שזו "השפעה די יוצאת דופן על פרופיל הפליטות של התעשייה שלנו".

הוא גם אמר שהחברה קיבלה "מחויבות גדולה לפיתוח ציוד ולטכנולוגיה מאפשרת, כמו שבר מופעל ברשת". זה כנראה מתייחס לשימוש בחשמל מהרשת, ולא מטורבינות גז המופעלות על ידי גז ראש באר או מקורות CNG או LNG.

ציי האלקטרונים הנפוצים ביותר משתמשים בגז ראש באר כדי להפעיל טורבינות גז לייצור חשמל המניע את הצי, אמר משקיף אחד. זה מקטין את טביעת הרגל של גזי חממה בשני שליש ופירושו שניתן להשלים בארות נוספות תחת רישיון פליטת גזי חממה נתון.

E-fracs הם רק כ-10% מהשוק כעת, אך הדרישה העולמית להורדת גזי חממה צפויה להגדיל את השימוש ב-e-fracs, שם בדרך כלל ניתן להשיג הפחתת גזי חממה של 50%.

גיאותרמית.  

אנרגיה גיאותרמית ירוקה בהשוואה לדלקים מאובנים, מכיוון שהיא מפיקה מתצורות תת-קרקעיות אנרגיה בצורת חום שניתן להמיר לחשמל.

סלע יבש חם היה שמה של השיטה לניצול אנרגיה גיאותרמית על ידי פירוק גרניט בהרים הקרובים למעבדה הלאומית של לוס אלמוס (LANL) בניו מקסיקו. זה היה בשנות ה-1970.

הקונספט, שהומצא ב-LANL, היה די פשוט: לקדוח באר נטוי לתוך הגרניט ולשבור את הבאר. קדחו באר שנייה במרחק מה שתתחבר לשבר(ים). לאחר מכן שאבו מים במורד הבאר הראשונה, דרך השבר(ים) שבו הוא יקלוט חום, ולאחר מכן מעלה את הבאר השנייה שבה המים החמים יכולים להניע טורבינת קיטור לייצור חשמל.

הרעיון היה פשוט, אבל תוצאות השבר היו הכל חוץ מפשוטות - רשת של שברים זעירים שסיבכו והפחיתו את זרימת המים לבאר השנייה. היעילות לא הייתה גדולה והתהליך היה יקר.

הקונספט נוסה במקומות רבים אחרים ברחבי העולם, אך נותר על סף סבירות מסחרית.

ג'ון מקלן, מאוניברסיטת יוטה, דיבר בישיבת המליאה של HFTC על תוכנית חדשה. הוא חלק מצוות שרוצה להרחיב את הרעיון על ידי קידוח בארות אופקיות במקום כמעט אנכיות, ופריסת טכנולוגיית הפראקינג העדכנית ביותר משדה הנפט. הפרויקט נקרא Enhanced Geothermal Systems (EGS) וממומן על ידי משרד האנרגיה האמריקאי (DOE).

הפרויקט קדח את הראשונה מבין שתי בארות באורך 11,000 רגל במרץ 2021. הגישה היא לשבור את הבאר הראשונה ולמפות את השברים כדי לתכנן תוכנית גירוי עבור הבאר השנייה במרחק של 300 רגל מהבאר הראשונה שתספק את הקישוריות הדרושה בין הבאר השנייה. שתי בארות. אם זה יעבוד הם מתכננים להתאים את הפעילות לשתי בארות שנמצאות במרחק של 600 רגל זו מזו.

זה קצת אירוני שטכנולוגיה היטב שפותחה עבור מהפכת הנפט והגז מפצלי עשויה להיות מושתלת במקור אנרגיה נקי כדי לסייע בהחלפת אנרגיות דלק מאובנים.

גרסה אחרת של זה, עם כספים מ-DOE לאוניברסיטת אוקלהומה, היא הפקת אנרגיה גיאותרמית מארבע בארות נפט ישנות, ולהשתמש בה לחימום בתי ספר בקרבת מקום.

למרות ההתלהבות בפרויקטים כמו אלה, ביל גייטס טוען שהגיאותרמית תתרום רק באופן צנוע לצריכת החשמל בעולם:

כ-40 אחוזים מכל הבארות שנחפרו למטרות גיאותרמיות מתבררות כאורות. וגיאותרמית זמינה רק במקומות מסוימים ברחבי העולם; המקומות הטובים ביותר נוטים להיות אזורים עם פעילות וולקנית מעל הממוצע.