Dobór dodatków do energetyzowanych płynów szczelinujących

• Autorzy: Wilk K. , Kasza P. , Czupski M.

Identyfikatory

DOI

10.18668/NG.2016.12.12

Warianty tytułu

EN

Selection of additives for energized fracturing fluids

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Szczelinowanie hydrauliczne jest obecnie najpopularniejszą metodą stymulacji złóż gazu i ropy w formacjach niekonwencjonalnych. Jest ono niezbędne do umożliwienia eksploatacji złóż węglowodorów z formacji o bardzo małej przepuszczalności, tj. tight gas. Pokłady węgla oraz łupki gazonośne nie mogą być eksploatowane bez wykonania tego typu zabiegów [10]. W przypadku, gdy użyte ciecze szczelinujące wykonane są na bazie wody, może wystąpić tzw. uszkodzenie przepuszczalności, spowodowane m.in. pęcznieniem minerałów ilastych lub działaniem innych mechanizmów fizycznych i chemicznych zachodzących w szczelinowanej formacji [5]. Rolą cieczy szczelinującej jest wygenerowanie i propagacja szczelin. Zastosowana ciecz powinna również posiadać odpowiednie właściwości, które pozwolą na utrzymanie wtłaczanych materiałów podsadzkowych w formie zawiesiny, a następnie umożliwią cieczy pozostawienie podsadzki w szczelinie wytworzonej w złożu. W poszukiwaniu innych metod szczelinowania zwrócono uwagę na zastosowanie cieczy energetyzowanych jako mniej inwazyjnej metody szczelinowania formacji wrażliwych na obecność wody. W artykule zaprezentowano badania laboratoryjne, które miały na celu dobór odpowiednich środków do energetyzowanych płynów szczelinujących, w tym: biocydów, środków powierzchniowo czynnych, polimerów i środków spieniających oraz ich stężeń. Głównym celem było opracowanie skutecznej metody oceny zależnych od czasu właściwości płynów szczelinujących w warunkach złożowych.

EN

Hydraulic fracturing is now the most popular method of stimulating gas and oil reservoirs in non-conventional formations. Fracturing is necessary to enable the production of hydrocarbon from formations of very low permeability, i.e. tight gas, coal and gasbearing shales deposits, that cannot be exploited without fracking [10]. When fracking fluids used are based on water, so-called permeability damage caused by, among others, swelling of clay minerals, or by other physical and chemical mechanisms taking place in a formation being fractured [5] is likely to occur. The role of fracking fluid is to generate and propagate fractures. Any applied fracking fluid, should also have appropriate properties to make forced proppant materials keep the form of a suspension, and then to make fluid leave proppant in a fracture generated in a reservoir. In the search for alternative methods of fracturing, we drew our attention to, the use of energized fluids as a promising method of fracturing water sensitive formations. The article presents laboratory tests that focused on the selection of appropriate fracturing fluids additives; including biocides, surfactants, polymers and foaming agents and their concentrations. The main aim was to develop effective methods for evaluation of time-dependent properties of the fracturing fluids, at reservoir conditions.

Słowa kluczowe

PL

płyny energetyzowane; płyny szczelinujące; dodatki do płynów spienionych

EN

energized fluids; fracturing fluids; additives for foamed fracturing fluids

• Wydawca: Instytut Nafty i Gazu - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Nafta-Gaz
• Rocznik: 2016
• Tom: R. 72, nr 12
• Strony: 1092--1100
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., fot., rys., tab.

Twórcy

autor

Wilk K.

• Zakład Stymulacji Wydobycia Węglowodorów Instytut Nafty i Gazu - Państwowy Instytut Badawczy ul. Lubicz 25 A 31-503 Kraków

autor

Kasza P.

• Zakład Stymulacji Wydobycia Węglowodorów Instytut Nafty i Gazu - Państwowy Instytut Badawczy ul. Lubicz 25 A 31-503 Kraków

autor

Czupski M.

• Zakład Stymulacji Wydobycia Węglowodorów Instytut Nafty i Gazu - Państwowy Instytut Badawczy ul. Lubicz 25 A 31-503 Kraków

Bibliografia

• [1] Air Products and Chemicals: Enhanced Unconventional Oil and Gas Production with Nitrogen Fracturing. 2013.
• [2] Al Tammar, Murtadha Jawa.: Production performance evaluation of energized fracturing fluids in unconventional formations. Thesis 2014, University of Texas.
• [3] Aqualon Technical Brochure; http://www.ashland.com/Ashland/Staic/Documents/AAFI/PRO_250-61_Guar.pdf (dostęp: styczeń 2016).
• [4] Chen Z., Ahmed R.M., Miska S.Z., Takach N.E., Yu M., Pickell M.B., Saasen A.: Rheology Characterization of Polymer Drilling Foams using a Novel Apparatus. Annual Transactios of the Nordic Rheology Society 2005, vol. 13, s. 111-120.
• [5] Czupski M., Kasza P., Wilk K.: Płyny do szczelinowania złóż niekonwencjonalnych. Nafta-Gaz 2013, nr 1, s. 42-50.
• [6] Economides M.J., Nolte K.G. (eds.): Reservoir Stimulation. Third edition. Houston, TX 2000, chapter 7.
• [7] Gandossi L.: An overview of hydraulic fracturing and other formation Stimulation technologies for shale gas production. IPC Technical Reports 2013, s. 7-30.
• [8] Gidley J.L., Holditch S.A., Nierode D.E., Veatch Jr.R.W.: Recent Advances in Hydraulic Fracturing. Monograph, Society of Petroleum Engineers 1989, vol. 12.
• [9] Grundmann S.R., Lord D.L.: Foam Stimulation. Journal of Petroleum Technology. SPE 9754-PA, 1983, s. 597-602.
• [10] Kasza P.: Zabiegi stymulacji wydobycia w niekonwencjonalnych złożach węglowodorów. Nafta-Gaz 2011, nr 10, s. 697-701.
• [11] Retz R.H., Friedheim J., Lee L.J., Welch O.O.: An environmentally acceptable and field practical cationic polymer mud system. SPE 23064, 1991, s. 1-12.
• [12] Ribeiro L.H.: Development of a three-dimensional compositional hydraulic fracturing simulator for energized fluids. PhD Dissertation. The University of Texas at Austin, 2013.
• [13] Torabzdech J., Langnes G.L., Robertson Jr.J.O., Yen T.F., Donaldson E.C., Chilingarian G.V.: Chapter 4. Gas Injection, [w:] Donaldson E.C., Chilingarian G.V., Yen T. F.: Enhanced Oil Recovery, II: Processes and Operations. Elsevier 1989, s. 91-106.
• [14] Turkiewicz A.: Niektóre problemy degradacji wodno-dyspersyjnych polimerowych płuczek wiertniczych. Praca doktorska, Akademia Górniczo-Hutnicza, Kraków 2015, s. 1-229.
• [15] Watkins E.K., Wendorff C.L., Ainley B.R.: A New Crosslinked Foamed Fracturing Fluid. SPE 12027, 1983, s. 1-9.
• [16] Wilk K., Kasza P., Czupski M.: Analiza właściwości fizycznych i reologicznych pian jako płynów szczelinujących. Nafta-Gaz 2015, nr 3, s. 139-148.
• [17] Wilk K., Kasza P., Labus K.: Analysis of the applicability of foamed fracturing fluids. Nafta-Gaz 2015, nr 6, s. 425-433.

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.