Данные 17 000 скважин рассказывают новую историю о нефти Баккена

Взаимодействия между скважинами в сланцах Баккен в Северной Дакоте во многом отличаются от взаимодействий в большинстве других нетрадиционных месторождений. В то время как в других местах ГРП обычно вредит добыче в старых материнских скважинах, в Баккене они часто улучшают ее.

На протяжении многих лет оставался вопрос: почему?

Одна из теорий предполагает, что за это ответственны уникальные геологические свойства Баккена, особенно его склонность к образованию длинных плоских трещин. И вполне может быть геологическая связь, но новое исследование, представленное на недавней конференции по технологиям нетрадиционных ресурсов (URTeC), утверждает, что в этой истории есть нечто большее.

Кён Сок Мин из Центра энергетических и экологических исследований (EERC) в Северной Дакоте уточняет: «Причина, по которой операторы Баккена исторически не видели больших потерь добычи из-за эффекта «родитель-потомок», заключается в том, что их первоначальные проекты заканчивания были небольшими, неоптимальными и недостаточно стимулированными. ».

Мин, инженер-разработчик месторождений и специалист по данным, вместе со своими коллегами из EERC написал доклад на конференции URTeC 3862589, в котором сделан вывод о том, что недостаточно стимулированные скважины являются основным фактором выгодных результатов ГРП на Баккене. Исследовательская группа использовала модели машинного обучения для анализа данных из более чем 17 000 горизонтальных скважин, почти половина из которых, как было установлено, подверглась влиянию взаимодействия между родителями и детьми.

Одним из важнейших выводов исследования является то, что наиболее выгодные результаты ГРП наблюдались в материнских скважинах с загрузкой проппанта менее 450 фунтов на боковой фут – и что 83% всех родительских скважин в Баккене находятся ниже этого критического порога.

Есть и другая сторона уравнения. EERC обнаружил, что когда загрузка проппанта в дочерней скважине превышала 1000 фунтов/фут, в соседних родительских скважинах наблюдался рост добычи в среднем на 123% за 90-дневный период после стимуляции.

Другие рассмотрели проблему и предложили аналогичную ссылку. В URTeC 3868861, также опубликованном в этом году, авторы из Университета Вайоминга и Техасского университета A&M исследовали меньшую группу родительских-дочерних скважин, которые показали явные признаки взаимодействия трещин.

Отмечая, что большинство проанализированных скважин не показали «сильной корреляции», исследователи подчеркнули, что чем ниже начальный дебит родительской скважины, тем выше ее добыча после ГРП. «Это можно объяснить стимуляцией родительских лунок, которые потенциально были недостаточно стимулированы до завершения дочернего процесса».

По данным EERC, большинство недостимулированных родительских скважин Баккена были завершены в период с 2010 по 2015 год, что, по словам Мина, представляет собой период общего застоя в проектировании скважин в регионе.

Типичная загрузка проппанта в это время составляла от 200 до 400 фунтов/фут. К 2016 году средний показатель вырос до более чем 900 фунтов/футов и остается на этом уровне и по сей день.

Дополнительный контекст можно найти в том факте, что Баккен был первым месторождением трудноизвлекаемой нефти, где десять лет назад наблюдалось значительное развитие, а это означает, что его первые исследователи находились в невыгодном положении, когда дело доходило до подъема по кривой обучения.

Мин противопоставляет это опыту, описанному в других источниках, отмечая: «Если вы посмотрите на Пермский или другие бассейны, первоначальные размеры заканчивания родительских скважин были больше — они ближе к тому, как выглядят новые дочерние скважины в Баккене».

Это поднимает вопрос о том, что увеличивающие добычу ГРП скоро уйдут в прошлое, поскольку число недостаточно стимулированных родительских скважин продолжает сокращаться, в то время как новые родительские скважины – какими бы дефицитными они ни были – используют более крупные схемы стимуляции.

Помимо объема проппанта, еще одним ключевым фактором, определяющим величину взаимодействия скважин, является расстояние между скважинами. Анализ EERC показывает, что, когда расстояние между скважинами падает ниже 800 футов, взаимодействие становится сильнее и риск для продуктивности дочерних скважин возрастает.

В качестве иллюстрации EERC утверждает, что дочерняя скважина в Баккене, закачавшая с производительностью 1300 фунтов/фут и приземлившаяся на расстоянии 400 футов от родительского ствола, столкнулась с дефицитом добычи в размере 40 000 баррелей в течение первого года эксплуатации.