Stanisław Zwolan. Schlumberger Continental Europe CEU

Transkrypt

1 Niekonwencjonalne złoża gazowe wyzwania Stanisław Zwolan Schlumberger Continental Europe CEU Warszawa, 27 styczeń ń 2009

2 Schlumberger Niezależna firma świadcząca usługi dla przemysłu naftowego Nie posiadamy udziałów w złożach ropy naftowej ani gazu Opierająca swoja działalność na interaktywnych i stałych relacjach z naszymi klientami Dzięki tym relacjom możemy rozwijać technologie, które odpowiadają na wyzwania przed jakimi staja nasi klienci

3 Technologa i usługi Schlumberger Information Solutions WesternGeco Data & Consulting Services Drilling & Measurements Integrated Project Management Wireline Artificial Lift Well Testing Completions Well Services

4 Obecność geograficzna 140 narodowości pracowników Net Research & Income Development 80 krajów

5 Wyzwanie związane z niekonwencjonalnymi złożami gazu Kumulatywne wydobycie gazu (a zatem i dochody) w przeliczeniu na odwiert jest ograniczone, z powodu małych natężeń przepływu gazu oraz niskich współczynników zczerpania złoża, w porównaniu z odwiertami gazowymi o dużej przepuszczalności Aby odwiert o małej wydajności stał się odwiertem komercyjnym należy Aby odwiert o małej wydajności stał się odwiertem komercyjnym należy zwiększyć wydobycie, optymalizując metody zbrojenia otworów, przy jednoczesnym zmniejszeniu kosztów wiercenia, zbrojenia, stymulacji i produkcji.

6 Wiercenia kierunkowe

7 Zagrożenia przy przewiercaniu łupków Stabilność otworów Przewiercane formacje mogą mieć naturalne szczeliny Pęcznienie ę skał ilastych Płuczki wiertnicze optymalne dla piaskowców mogą nie zdawać kompletnie egzaminu dla skał ilastych Optymalizacja systemu stosowanych płuczek wiertniczych

8 Twardość przewiercanych formacji Formacje złóżowe typy tight gas to skały twarde i bardzo silnych własnościach ściernych Zużycie stabilizatorów i świdrów jest codziennością Wybór motor wgłębnych, zestawów RRS i świdrów wymaga szczególnej uwagi

9 Określanie i korekcja trajektorii otworów poziomych Cel 1 Plan: Cel 2 Cel 3 40 ft Rzeczywistość :

10 Jak to robić w praktyce..

11 Używając pomiarów w czasie rzeczywistym Reservoir dip Drilling down section

12 Używając pomiarów w czasie rzeczywistym Reservoir dip Drilling down section Near bed parallel

13 Używając pomiarów w czasie rzeczywistym Reservoir dip Drilling down section Fault Drilling up section Near bed parallel Bed parallel

14 Używając pomiarów w czasie rzeczywistym Reservoir dip Drilling down section Fault Drilling up section Levelling off Near bed parallel Bed parallel

15 Używając pomiarów w czasie rzeczywistym GeoSteered Reservoir dip Drilling down section Fault Drilling up section Levelling off Geometric Not exiting Near bed parallel Bed parallel

16 Nowe przyrządy i nowe rodzaje pomiarów w procesie wiercenia Standartowe sposoby o ocena własności skal zbiornikowy jest utrudniona lub nawet niemożliwa, dlatego należy stosować nowe metody Spektroskopia, określanie wartości Sigma EcoScop Micro-Imaging MicroScope Pomiar ciśnienia złożowego StetoScope

17 Zabiegi stymulacyjne

18 Zwiększać drożność szczeliny bycia st wydob ość wzros elokrotno Wie Otwory z wysokim współczynnikiem przepuszczalności Otwory z niskim współczynnikiem przepuszczalności

19 .. Czy długość szczelin? bycia st wydob ość wzros elokrotno Wie Otwory z wysokim współczynnikiem przepuszczalności Otwory z niskim współczynnikiem przepuszczalności

20 Szczelinowanie otworów poziomych Szczeliny hydrauliczne tworzą ścieżki o wysokiej drożności dla Szczeliny hydrauliczne tworzą ścieżki o wysokiej drożności dla pionowego przepływu węglowodorów, jednocześnie zwiększając efektywna średnicę odwiertu

21 Rodzaje procesów stymulacyjnych Contact Your Choice Bridge plugs Packers Sand plugs Jetting Limited Entry Ball Sealers AbrasiFRAC TM CoilFRAC TM PerfFRAC TM StageFRAC TM RapidSTIM TM Treat & Produce Fiber Diversion Enabled by Real Time Measurements: StimMAP & Active

22 Dobór płynów do szczelinowania Szczelinowanie hydrauliczne z użyciem płynów o zmniejszonej lepkości Niska drożność pęknięcia Naturalne szczeliny Piany Niskie ciśnienie porowe Reaktywne łupki ilaste Technologia ClearFRAC* Bez polimerów Nieniszczący transport proppantu Technologia FiberFRAC* Transport mechaniczny proppantu Lepsza przepuszczalność szczelin poprzez efektywną dystrybucję materiału podsadzkowego

23 Jak szczelinowac łupki gazonośnych W przypadku złoża Barnett: niska anizotropia naprężeń poziomych oraz naturalne szczeliny usytuowane sa prostopadle do szczelin wywolanych Podczas zabiegów stymulacyjnych wytworzone sztucznie szczeliny tworzą rozwinięta sieć wraz ze szczelinami naturalnymi Zabiegi o wysokiej wydajności: bpm, z użyciem płynów o zmniejszonej lepkości Stwierdzono, że stosowanie żeli x-linked jest skuteczne Pomiary SteamMAP maja kluczowe znaczenie dla procesów stymulacyjnych

24 Wyzwania związane z wykonaniem.. Duże objętości wody Odwiert pionowy: 0,5 do 1mm gal (2 000 do m3) Odwiert poziomy: 2 do 5mm gal (8 000 do m3) Magazynowanie w zbiornikach lub.

25 Wyzwania związane z wykonaniem.. Magazynowanie w wyrobiskach Przepompowywanie przy pomocy zestawu pomp

26 Wyzwania związane z wykonaniem..logistyka i sprzęt Proppant Koncentracja 0,5 do 1,0 lb/gal Odwiert pionowy: 250 do 500 ton Odwiert poziomy: 500 do ton Agregaty Pompowe Od 6 do 20 m3/min Wyższe wydajności wymagane przy dłuższych odcinkach poziomych lub interwalach perforacyjnych Dlatego następuje zmiana podejścia, żeby ograniczyć wymagani sprzętowe np. ograniczenia długości odcinków perforacyjnych i precyzyjne określanie miejsc, gdzie należy szczelinować Dobór rur okładzinowych 4 ½ lub 5 ½ P-110 ale aeczęsto wzmocnione o szczególnie w otworach poziomych Ewolucja w kierunku 4 ½ przy mniejszej wydajności pomp

27 Aspekt przepisów ochrony środowiska i innych regulacji Zgodność z wymaganiami dotyczącymi poziomu hałasu Modernizacja agregatów pompowych w celu ograniczenia hałasu Miejsca lokalizacji urządzeń wiertniczych obudowane barierami dźwiękoszczelnymi Zapobieganie wyciekom Betonowe wykładziny z rowami odprowadzającymi ciecz do zbiornika Odprowadzane d płynów ł do specjalnych zbiorników ikó Chemia Zielona chemia Zgodność z REACH

28 Możliwości Schlumberger w Europie Doświadczenie Szczelinowanie trzech otworów typu shale gas w Europie, jednych wywierconych do dnia dzisiejszego Pompy wysokociśnieniowe całkowita wydajność powyżej KM Zespoły do szczelinowania zaprojektowane jako dźwiękoszczelne w celu zgodności z ostrymi ograniczeniami emisji hałasu obowiązującymi w Europie Mieszarki do szczelinowania Dwa zespoły ciągłego mieszania Urządzenia do kontroli i sterowania Aparatura do zbieranie danych Laboratorium kontenerowe na miejscu Przenośne reometry cieczy do szczelinowania Sterownia pomp do szczelinowania Gęstościomierze Gęstościomierz radioaktywny do mierzenie koncentracji proppantu do szczelinowania Dostępne jest urządzenie InterACT do zdalnego przesyłu danych z operacji szczelinowania

29 Jaki scenariusz dla gazu z łupków w Europie? Jaki scenariusz dla Europy?

30 Typowy przykład opracowania dotyczące łupków Opracowanie skalibrowanych modeli poprzez zintegrowaną analizę wyników badań geofizyki otworowej, rdzenia, opróbowania, zbrojenia i stymulacji, a następnie przewidywanie położenie odwiertów pionowych i poziomych Symulacja potencjalnych ulepszeń ń i optymalnej liczby zabiegów stymulacyjnych Symulacja zabiegów stymulacyjnych w odwiertach poziomych Długość, przewodność i złożoność szczelin Symulacja zdolności wydobywczej Porównania opracowanych modeli z osiąganymi i rezultatami dane eksploatacyjne, StimMap

31 Company: Kerns Oil and Gas Well: Gates 1-11 Cross-Sectional Plot Perforator Characteristics Gun/Charge Type : 3-1/8 HEGS 90,4 34B HJ RDX Gun Position : Positioned Shot Phasing : 90 deg Gun Rotation Offset : 0 deg Perforation Characteristics Orientation (deg) : Total Penetration (in) : Formation Penetration (in) : Entrance Hole Dia.,1st csg (in) : Cement Formation Job ID: SPAN Version 6.0 File: C:\WINDOWS\DESKTOP\KERNS1.SPW Copyright 1999 Schlumberger Frac Fluid Emulsion Tendency /3* Gas Formation - Relative Perm./ Cap. Pres. Effect 44/5** 33/4** /4** 3 3/4** 3/4** Clay Sensitivity B B ph Formation Compatibility B B Frac Fluid Yield Stress Proppant Pack Cleanup - Not Low Res. Pres Proppant Pack Cleanup - Low Res. Pres Frac Fluid Leakoff /5*** Proppant Transport NWB or Early Viscosity High Viscosity Shear Sensitivity Frac Fluid Friction Enviromentally Frienly Frac Fluid Cost F F F F F F F F F above 326 F Zintegrowany proces StimMAP Geological Data Reservoir Data Review Logs and Core Key Reservoir Profiles Reserves Review Fluid Characteristic WF100 WF200 YF100 YF200 YF100LG YF100 HTD/YF100LGD YF100.1 HTD YF300 YF400 YF500 YF600 (LT; HT) YF800HT HEC YFGOIV YFGOV N2 Low Q N2 High Q CO2 Low Q CO2 High Q YF100EC YG100ULG YF100ST ClearFRAC (J5 Temperature Range Rozwiercanie niekonwencjonalnych złóż

32 Kluczowe obszary, na jakie należy zwrócić uwagę w tym procesie Geologia : struktura i stratygrafia niecki Usytuowanie odwiertu: przecinający naturalne szczeliny, poprzeczny / poziomy Analiza rdzenia: Przepuszczalność, charakterystyka skał, analiza wpływu wody na skałę złożową Geomechanika: charakterystyka naturalnych szczelin: makro, mikro, otwarte, wypełnione węglanem, wywołane wierceniem Petrofizyka Zasoby gazu. Mikro szczelinowanie przy pomocy MDT lokalna przepuszczalność, ciśnienie, naprężenia Cementacja odwiertów w celu optymalizacji szczelinowania hydraulicznego Odpowiedni dobór perforatorów Projektowanie zabiegów stymulacyjnych Opróbowanie

33 Cel długookresowy zwiększenie efektywności Evolution of efficiency: Improving Spud to gas Sales Cycle time/ Czyli skrócenie cyklu od kolaudacji do sprzedaży gazu Efektywność operacyjna Dostępność to wysokowydajnych agregaty pompujących Uniwersalność, szybsza mobilizacja /demobilizacja lub centralne zdalne sterowanie Zbrojenie otworów w procesie ciągłym Koncepcja SIMOPS, operacje równolegle Zapewnienie by dążenie optymalizacyjne nie wpłynęły na efektywność i jakość

34 W celu uzyskania bardziej szczegółowych informacji: Stanislaw Zwolan Szwolan@slb.com