技术仍然是页岩开发的主要驱动因素

正是技术的变革迎来了美国的页岩大发展,它也将成为推动石油和天然气行业发展的关键,各公司正在开展完井设计、支撑剂水平和数据分析等技术试验,以期从油藏中获得最大收益。

这就是在KCA最近的能量早会时谈论技术和方法的演讲者的认识。

ConocoPhillips(康菲石油公司,纽约证券交易市场代码:COP)非常规油藏总监Nathan McMahan表示:“技术是持续改进和提高效率的关键,以更低的成本开采更多的碳氢化合物,以便在更低的价格环境中竞争。”

然而,挑战在于想清楚如何继续前进,在核心区域吸取经验教训并将其适配到非核心区域,并将获得的知识转用到新的地区,McMahan说。这将会引发对启迪页岩革命的两种旧技术(水力压裂和水平钻井)的思考 – 如何使两者结合并不断进步。

根据美国能源信息管理局的“钻井生产力报告”,该组合(编者注:指上述两种技术)与其他钻井进展相结合,仅在7个页岩地区就将石油产量提高到每天约490万桶,天然气产量提高到每天超过490亿立方英尺。然而,页岩产量的急剧下降和低采收率意味着仍有很多工作要做。

最近的趋势表明,运营商和服务公司正在思考,并尝试不同的方法和技术来扩大生产。

流行趋势

McMahan说,完井所需的支撑剂数量和阶段数,在某些情况下已变为两倍,三倍甚至四倍。

“过去五年来这些技术进行了快速的实验。我们真的不明白背后的所有物理现象和作用机制,”他补充说。“钻头在这里面真的很重要,分析工具和技术仍在努力追赶,但是这种快速的实验正在获得快速的结果,快速的反馈,我们正在寻找里面的趋势。”

ConocoPhillips在开采石油时,75个丛式井使用了约380万磅的支撑剂,约300个丛式井使用了1550万磅的支撑剂。

McMahan补充说,“更长的分支井技术在行业中也已经变得流行起来”,为了提高生产率,在一口井的钻探中希望能够穿透更多的岩石层。许多人正在关注10,000英尺的分支井,如果他们还没有达到这样的长度的话。他把这个趋势称为改变游戏规则,考虑到从多分支中获得更多的潜力。

然后,用于成功识别石油行业趋势的数据分析,也可以在其他地方复制。它已经对ConocoPhillips的钻井时间产生了积极的影响。以前需要花30天才能钻一口井,现在已经降到了15天以下。“使用相同数量的钻机,我们现在可以钻两口井。”

McMahan表示,近年来由于石油行业衰退而缩水的资本预算,意味着需要有更多的这种低成本的实验,它们能够获得快速反馈并且能够快速实施。

哈里伯顿高级技术总监Marc Davidson(马克·戴维森)表示,随着行业出现反弹,公司看到了在所有资产类型中应用这种技术的机会。这次的行业大衰退,导致美国钻井平台减少了79%,行业离职人数超过35万人,其中哈里伯顿也损失了40%的劳动力。

Davidson说:“尽管目前行业状况不佳,哈利伯顿仍继续在低迷时期保持技术开发投入。”Davidson表示,令人欣慰的是行业正在进行复苏。“在行业衰退期间,我们在技术方面的投资使我们与客户合作时处于优势地位,并在市场复苏时最大限度地发挥客户的资产价值。”

技术驱动

油田服务公司聚焦于钻井技术优化、供应链和地面效率,Davidson把这些因素称之为“分子”,它们旨在降低每桶油气当量的成本。比如哈里伯顿的切削深度钻头技术,可以提高渗透率;Illusion Frac Plug可降低常规复合材料解堵时的成本、时间和风险,以及其ExpressKinect井口连接单元,可实现单线钻井,从而使运营更安全、更有效率。

然而,Davidson认为,方程式的其它部分 – “分母”,在行业中受到的关注较少,这涉及到碳氢化合物采收率。他说:“即使是适度的改善也会对我们客户的资产价值产生重大影响。在非常规资源开发中最成功的公司,是那些花时间去更好地了解其油藏的公司。”

分母中的变量涉及最大化生产。他补充说,这包括收集和改进对地下岩石的洞察力,并利用在该地区的特定物理化学的知识,来设计诱导流体并改善完井过程。得到的经验教训也可以应用于整个油田开发中。

可以帮助各公司具备对地下岩石洞察力的技术,是集成传感器诊断(ISD)技术,它可用于制定井间距,井位,裂缝间距和完井设计的计划。

“ISD从传感器采集开始。光纤提供近井眼数据和微震感测,有时用微型变形技术放大,来提供远场数据。”Davidson解释说,“在对数据进行解释和整合之后,诊断程序允许我们根据地下反应的测量来校准压裂和油藏模型。光纤信息使我们能够约束近井身结果,如模型仿真和生产,微震结果可定义模型中的远场断裂几何结构和复杂性。

校准油藏模型可用于进一步分析,以帮助了解井间距、井位置等设计的变化如何影响采收。他还补充说,它也可用于评估旁路储藏和潜在的井身干扰的影响。

Davidson说:“在油田早期执行ISD项目可以大大减少对长期资本的要求,以实现全油田开发的优化。

Utica的一名运营商与哈里伯顿合作,部署了永久性光纤和微震映射作为仿真模型。运营商进行校准和储层建模以评估其横向间距。他说:“根据ISD的结果,他们减少了井间距,并对25%以上的储藏完成完井设计。”

通过实施ISD并应用定制的化学特性,石油行业有机会增加采收率,最大化资产价值,并在今天的环境中提升技术。


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