색다른 과제: 수압파쇄 중 케이싱 파손을 막을 수 있습니까?

전 세계 셰일 생산자들은 최근 몇 년 동안 유정의 무결성을 당연하게 여길 수 없다는 사실을 깨달았습니다.

압력 펌핑 처리 중에 수압 파쇄와 형성 기하학의 상호 작용으로 인해 강철 케이싱이 변형되고 심지어 절단됩니다. 최악의 경우, 이는 일부 운영자가 단일 배럴의 석유를 생산하기 전에 유정의 긴 부분에 접근할 수 없음을 의미합니다.

이는 대체로 frac 적중과 유사한 우물 간 문제로 간주되지 않습니다. 오히려 이는 웰 내 현상으로 간주됩니다. 문제는 여러 형태로 나타날 수 있으며 범용 드라이버가 없습니다.

독립 컨설턴트이자 수력 파쇄 분야의 선도적인 기술 대변인인 George King은 모든 비전통적 자산이 영향을 받는 것은 아니라는 점을 지적합니다. 이는 암석 구조에 대한 지질학과 이해가 중요함을 나타냅니다. 그러나 그가 고객 운영자로부터 수집한 정보에 따르면 미국의 특정 셰일 및 타이트 유전에서는 수평 유정의 20~30%가 어느 정도 영향을 받은 것으로 나타났습니다.

King은 문제의 일반적인 근본 원인 중 두 가지를 나열하면서 "때때로 시멘트 지지대에 문제가 있고 때로는 케이싱 자체에 문제가 있습니다"라고 말했습니다. 그는 케이싱 변형은 "현재 균열 영역과 균열 기간 동안 우리가 보고 있는 일부 손상의 인공물"이라고 덧붙였습니다.

일반적으로 보고되는 문제 버전은 수평 유정의 발가락 끝 부분에 있는 몇 단계만 파손된 후에 나타납니다. 완료를 계속하기 위해 또 다른 플러그를 구멍 아래로 펌핑하면 갑자기 목표보다 1,000피트에서 5,000피트 부족한 지점에서 멈춥니다. 이는 굽은 부분에서 발생할 수도 있고 측면 깊은 곳에서 발생할 수도 있습니다.

종종 변형은 타원형으로 설명됩니다. 제한 사항이 파이프 원래 내부 직경의 10분의 1인치보다 훨씬 더 많이 소모되는 경우 정지 지점을 넘어서는 자극되지 않은 단계가 기존 플러그 앤 성능 방법으로 손실될 가능성이 있습니다. 슬림 프로파일 천공 건을 사용하여 이러한 운명을 피할 수 있는 경우도 있지만 기존 플러그를 대체하려면 여전히 다른 격리 기술이 필요합니다.

중국, 아르헨티나, 캐나다, 미국의 비전통적인 사업자들은 모두 이 문제에 직면해 있습니다. 이에 대응하여 기술 커뮤니티는 최근 업계 컨퍼런스에서 답변을 찾기 위해 협력 노력을 강화했습니다.

중국에서는 이 문제가 웰 단위로 더 널리 퍼져 있는 것으로 보입니다. 중국에서 가장 활동적인 비전통 지역인 쓰촨 분지에서 활동하는 국영 석유 회사들은 가스정의 40% 이상이 케이싱 변형이나 고장을 경험했다고 보고했습니다. 미국 업체와 마찬가지로 중국 업체도 일반적으로 파쇄 후 도구 실행 중에 문제를 인식합니다.

아르헨티나의 바카 무에르타(Vaca Muerta)도 면역되지 않았습니다. Chevron과 YPF(URTeC 178620)의 연구원들이 공동으로 작성한 2015년 기술 논문에서는 케이싱 전단 및 제한 사항이 일반적이며 "유정 성능에 매우 해로운" 것으로 간주합니다.

셰일 혁명이 시작된 지 10년이 넘은 오늘날 이 문제가 발생하는 이유를 설명할 때, 전문가들은 최초의 수평 시추 및 수압 파쇄 유정 이후 많은 것이 바뀌었다는 점을 재빠르게 지적합니다.

Penn State University의 석유 공학 부교수인 Arash Dahi-Taleghani는 "요즘 문제는 비전통적인 탐사가 시작될 때 운영자가 했던 것처럼 4~5개의 균열만 만들지 않는다는 것입니다."라고 설명했습니다. "때때로 150~200개의 골절이 서로 밀접하게 간격을 두고 있고 주사율이 높은 경우가 있습니다." 그는 새로운 전환기 기술이 유정에 가까운 압력을 형성하는 역할을 하기 때문에 역할을 할 수도 있다고 덧붙였습니다. "이 모든 것들은 이전에는 그렇지 않았던 것처럼 케이스에 너무 많은 스트레스를 가할 수 있습니다."

Dahi-Taleghani는 문제의 미국과 중국 측면을 모두 연구했습니다. 그는 케이스 변형에 대한 이론은 여전히 ​​진화 중이지만 여러 가지 원인이 있음을 확인했습니다.

그들은 독립적으로 작동할 수도 있지만 여러 가지 조건이 결합되어 유정의 무결성을 위태롭게 할 가능성이 훨씬 더 높습니다. 가장 널리 알려진 유발 메커니즘은 유정 계획과 자연 모두에 역할이 있다는 점을 반영합니다.