Hydraulic fracturing using liquefied hydrocarbon gases or light hydrocarbons. Technology prospects in the Russian Federation

• Autorzy: Tsygankov Vadim , Strizhnev Kirill , Silin Mikhail , Magadova Lubov , Kunakova Anisa , Yunusov Timur

Identyfikatory

DOI

10.18668/NG.2019.10.01

Warianty tytułu

PL

Szczelinowanie hydrauliczne z wykorzystaniem skroplonych gazów węglowodorowych lub węglowodorów lekkich. Perspektywy technologiczne w Federacji Rosyjskiej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

One of the most effective methods of development of oil and gas fields with complicated hydrocarbon production conditions is hydraulic fracturing. However, utilization of the most commonly used water-based fracturing fluids is not always expedient, for instance, in unconventional formations, reservoirs with low formation pressure containing water-sensitive minerals, low-permeable or unconsolidated rocks. American and Canadian literature indicates that the most suitable and modern frac fluid is hydrocarbon one based on liquefied petroleum gas or light hydrocarbons. The use of such fluids in the fields of the Russian Federation is perspective. The main reason to face the new technology is the presence of one of the most promising production targets in Russia – the Bazhenov formation. It is nowadays one of the most desirable objects, and at the same time one of the most difficult to be developed. Enormous reserves of oil in this formation suggest its desirability. The government has for a long time stimulated exploitation of these deposits by introducing a tax credit. Today, there is no universal approach to the development of this target. A new advanced integrated approach will address this problem and pave the way for the development of this rich source of hydrocarbons containing million tons of oil. Another promising task for the implementation of this technology may be the use of associated petroleum gas, which according to the Russian regulations must be disposed of, but the technologies currently in use in Russia do not allow this to be done sufficiently. When developing the proposed technology, it is planned to start with the use of liquefied petroleum gas (propane-butane mixture) as the main hydraulic fracturing fluid and switch to petroleum gas as the technology develops.

PL

Jedną z najbardziej efektywnych metod udostępniania złóż ropy naftowej i gazu o skomplikowanych warunkach produkcji węglowodorów jest szczelinowanie hydrauliczne. Wykorzystanie najczęściej stosowanych płynów szczelinujących na bazie wody nie zawsze jest jednak korzystne, np. w złożach niekonwencjonalnych, złożach o niskim ciśnieniu złożowym zawierających minerały wrażliwe na wodę, skałach słabo przepuszczalnych czy nieskonsolidowanych. Z literatury amerykańskiej i kanadyjskiej wynika, że najbardziej odpowiednim i nowoczesnym płynem szczelinującym jest płyn węglowodorowy oparty na skroplonym gazie lub lekkich węglowodorach. Wykorzystanie takich płynów na złożach Federacji Rosyjskiej jest perspektywiczne. Głównym powodem mierzenia się z nową technologią jest obecność w Rosji jednego z najbardziej obiecujących celów produkcyjnych – formacji Bazhenov. Aktualnie jest to jedna z najbardziej interesujących, ale równocześnie najtrudniejszych do udostępnienia formacji. Ogromne zasoby ropy naftowej oszacowane dla tej formacji wskazują na jej dużą perspektywiczność. Rząd przez długi czas stymulował eksploatację tych złóż, stosując ulgę podatkową. Dziś brak jest uniwersalnego podejścia do tego zagadnienia. Nowe, zaawansowane i zintegrowane podejście umożliwi rozwiązanie tego problemu i otworzy drogę do wykorzystania tego bogatego źródła węglowodorów, zawierającego miliony ton ropy naftowej. Kolejnym wyzwaniem wdrożenia tej technologii może być wykorzystanie gazu towarzyszącego ropie, który zgodnie z rosyjskimi przepisami musi być odseparowany od ropy, jednak obecne technologie stosowane w Rosji nie pozwalają na to w wystarczającym stopniu. Przy opracowywaniu proponowanej technologii planuje się rozpoczęcie od użycia skroplonego gazu węglowodorowego (mieszanina propan-butan) jako głównego płynu szczelinującego. W miarę rozwoju technologii planuje się przejście z gazu płynnego LPG na gaz pochodzący z ropy.

Słowa kluczowe

EN

hydraulic fracturing; fracking; liquefied petroleum gas (LPG); unconventional resources; Bazhenov formation

PL

szczelinowanie hydrauliczne; szczelinowanie; płynny gaz ropopochodny (LPG); źródła niekonwencjonalne; formacja Bazhenov

• Wydawca: Instytut Nafty i Gazu - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Nafta-Gaz
• Rocznik: 2019
• Tom: R. 75, nr 10
• Strony: 591--597
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Tsygankov Vadim

• National University of Oil and Gas “Gubkin University”

autor

Strizhnev Kirill

• National University of Oil and Gas “Gubkin University”

autor

Silin Mikhail

• National University of Oil and Gas “Gubkin University”

autor

Magadova Lubov

• National University of Oil and Gas “Gubkin University”

autor

Kunakova Anisa

• National University of Oil and Gas “Gubkin University”

autor

Yunusov Timur

• National University of Oil and Gas “Gubkin University”

Bibliografia

• Belyadi M., Aminian K., Ameri S., Boston A., 2010. Performance of the Hydraulically Fractured Horizontal Wells in Low Permeability Formation. Society of Petroleum Engineers. DOI: 10.2118/139082-MS.
• Gaurav A., Kashikar S., 2015. Stimulated Rock Volume and Estimated Ultimate Recovery. Society of Petroleum Engineers. DOI:10.15530/URTEC-2015-2131921.
• Gringarten A., Sharma R., Rajvanshi A.K., 2005. Well-Test Analysis in Low-Permeability Multilateral Wells. International Petroleum Technology Conference, 21-23 November, Doha, Qatar. DOI: 10.2523/IPTC-10686-ABSTRACT.
• Gurevich A.V., Krylov A.L., Khodorovskii V.V., El G.A., 1996. Supersonic flow past finite-length bodies in dispersive hydrodynamics. Journal of Experimental and Theoretical Physics, 82(4): 709–718.
• Inson C., Monmont F., Zazovsky A.F., 2004. Flow performance of horizontal wells with inflow control devices. Journal of Applied Mathematics, 15: 409–450.
• Kholodovskii S.E., 2009a. Solution of boundary value problems for Laplace’s equation in a piecewise homogeneous plane with a parabolic crack (screen). Computational Mathematics and Mathematical Physics, 49(11), 1847–1852.
• Kholodovskii S.E., 2009b. The convolution method for Fourier expansions: the case of a crack (screen) in an inhomogeneous space. Differential Equations, 45(8): 1229–1233.
• Klubkov S., 2015. Stimulation of the development of hard-to-recover reserves will help to maintain level of the oil production in Russia. Oil and Gas Journal Russia, 7, 6–11.
• Kumar N., Rajput S., Gautham K.G., 2017. Propane Fracturing: A Waterless Approach, Safety Considerations and Its Prospects in India. Society of Petroleum Engineers. DOI: 10.2118/185441-MS.
• Leblanc D.P., Graves D.G., Tudor E., Lestz R., 2011. Application of Propane (LPG) Based Hydraulic Fracturing in the McCully Gas Field, New Brunswick, Canada. Society of Petroleum Engineers. DOI: 10.2118/144093-MS.
• Tudor E.H., Nevison G.W., Allen S., Pike B., 2009. 100% Gelled LPG Fracturing Process: An Alternative to Conventional Water-Based Fracturing Techniques. Society of Petroleum Engineers. DOI: 10.2118/124495-MS.
• Zolotukhin A.B., Shulev V.E., 2018. Fluid flow in porous media, dimensional theory and determination of fluid permeability. Międzynarodowa Konferencja Naukowo-Techniczna Geopetrol 2018. Materiały konferencyjne. Instytut Nafty i Gazu – Państwowy Instytut Badawczy, Kraków: 573–580.
• Zolotukhin A.B., Zhou C., 2018. Horizontal well with multi-stage hydraulic fracturing productivity optimization – analytical approach. Międzynarodowa Konferencja Naukowo-Techniczna Geopetrol 2018. Materiały konferencyjne. Instytut Nafty i Gazu – Państwowy Instytut Badawczy, Kraków: 553–558.