據估計，在所有頁巖氣井開采中，大約50%的射孔組合和25%的分段壓裂并不能形成生產，因此，斯倫貝謝公司專注于減少含缺陷頁巖井的數量，最終提高完井質量。
據悉，在北美巴尼特(Barnett)、馬塞勒斯(Marcel)、海恩斯維爾和費耶特維爾頁巖區塊開發中，其中，50%的頁巖井，甚至更多，在第一年時每天的頁巖氣產量不足一百萬立方英尺。斯倫貝謝非常規資源副業務總裁Kyel Hodenfield指出：“現在，天然氣價格可能為每百萬英熱單位(MBtu)2.60美元，顯然，這些頁巖井的經濟價值肯定不大了。”
挑戰缺陷頁巖井技術
“我們挑戰的就是應用于這些含有缺陷的頁巖井的創新技術，使之減少，并盡我們最大努力提高這些井的質量。”Kyel Hodenfield表示，“事實上，這些頁巖井在生產過程中就存在不足，我們必須在馬塞勒斯和巴尼特鉆探多口井，分別為40,000口井與 100,000口井，才能實現頁巖氣的增產。”
當前，頁巖氣開發產業的重點是如何減少這些含有缺陷頁巖氣井，從單平臺開始鉆探更多的頁巖氣井，使平臺面積從10英畝減少到5英畝，甚至減少卡鉆的次數。
對此，Kyel Hodenfield強調，“這個是我們在五年前絕對想不到的，但是今天從鉆井到評價再到完井，已是很普遍的事了。”
一方面是完井質量，“我們必須能夠破裂這些巖石，并保持該斷裂的導電性。同時，我們應用于這些盆地的技術都是不同的，由于它們之間的礦物學特征和差異性，針對此，我們已經研發了相應的作業流程，這有助于我們和客戶應對這些技術挑戰，減少含有缺陷頁巖井及射孔組合缺陷。”Kyel Hodenfield解釋道。
例如，三維地質儲層建模有助于確定盆地內的高產層帶或“甜點”(sweet spots)帶。“這是我們透過三維發現的一個多井場，所謂的Mandrill是一個單井，作業流程有助于我們優化完井，并減少那些不利于生產的射孔組合。”Kyel Hodenfiel說，“地震資料結合石油系統建模為成功鉆井做出較大貢獻，我們是盆地建模的最大支持者，這就是盆地沉積環境的再現。我們的目的地是有可能累積總有機物(TOC)的地方，并被保存至實現熱成熟度的適當深度。”
信息采集對減少含有缺陷頁巖井數量是至關重要的。由于有了這些非常規儲層的地質時間，就必須充分利用收集到的這些時間，形成一個三維地質建模，接著把這些信息整合在一起。
常規井的地震主要用于觀察構造邊界和流體界面，如石油、水和天然氣，但從另一方面講，這對非常規井而言也開始變得普及了。“這是我在世界各地看到的最復雜的巖石，”Kyel Hodenfiel表示，“在非常規井中，哪些是可生產的，哪些是不可生產的，這都是非常微妙的。天然氣孔隙度從7%～8%下降到4%，可能意味著每天 200萬～5500萬立方英尺的天然氣會下降到零，因為它已具有生產性了。另外，粘粒含量由4%增加到10%，可能意味著一個生產性氣田在某種程度上不能進行壓裂。現在，能夠采用地震辨別這些特性已變得越來越普遍。
在過去的五年中，石油天然氣行業經常提及要整合地震數據、巖心、巖屑、測井、鉆井數據和生產數據于一體。“一切有助于確認高產層帶或“甜點”帶和消除非生產井的工作都是非常重要的。”Kyel Hodenfiel指出。“這些數據信息對確定目標區，在哪里設置鉆井平臺，哪里開鉆以及每個平臺上有多少口井都是非常有用的。有一個應用軟件，既考慮了次表層特征，也涉及到了表層設施，這有時不需要泥漿墊塊。”
根據完井和儲層質量，200～400英尺厚多個頁巖地層的垂直可變性也是非常重要的，接近井眼的完井環節可能是要實現生產的一個關鍵點。同時，還要確定好壓裂階段實現增產的完成質量。一旦獲得一些裂縫寬度及導電性，就可以確定鉆井的地方。
射孔組合優化分段壓裂
如果所鉆井做好了規劃和布置，那么就該考慮優化井了。如今，許多井都有射孔組合的幾何階段，大約每75英尺，必須布置一個射孔組合，無論怎樣，仍然可以利用那些優化井的信息。
根據測量，存在一個分散的壓裂網，在地質力學信息處能夠使用射孔組合。Hodenfie表示，“有時這對壓裂是有利的條件，但是，如果在多層壓裂的地方實施一個射孔組合，就能夠實現壓裂。因此，最終是由兩個或三個窄壓裂，而非臨近井眼的一個寬壓裂完成的。”
通常，需要在進行破巖的地方實施分段壓裂，但是，由于橫向非均質性，可以跨越不同儲層特征，這可能是經濟價值不大的的頁巖層。如果有儲層質量及不需要含氣飽和度，就能夠避免含缺陷的頁巖井。
斯倫貝謝已制定了儲層質量和完井質量的方案。“具體在哪里結合，可以實現最好的壓裂時機。在相似應力巖石范圍內進行射孔組合是非常重要的。如果在不具相似應力巖石范圍內安排射孔組合，其得到的射孔組合不能進行壓裂。Hodenfiel繼續說。“在完成17級的分段壓裂中，射孔組合均勻分布在其中，在完井質量方案中，有不需要射孔組合的階段，在相似應力巖石范圍內，射孔組合是相近的。”“這是一個非常快的過程，隨鉆時測井，用聲波工具套管井或者采用測井工作。”
斯倫貝謝的Mangrove軟件能夠得到微波地震信息，因此，作業者能夠映射到是否存在復雜壓裂，接著，作業者在生產上增產，在進行壓裂之前，分段可以得到優化。
此外，Hodenfiel特別指出，“新技術的最終目標是減少含有缺陷頁巖井、分段及射孔組合的數量。”
渠道壓裂減少用水量
關于減少用水量及運輸車，例如，斯倫貝謝有一個產品稱“HiWay”，即渠道壓裂。
“根據計算，75%的液體抽出進入壓裂不再回流，這對水是無效的，壓裂不再需要支撐或者支撐也不需清潔。Hodenfiel說，“僅25%的壓裂有助于生產。渠道壓裂是一種將化學、纖維、支撐劑及加入支撐劑的一個程序而不是有一個連續的支撐劑流。”
“這確實提供了一系列的壓裂渠道和返回井眼的超導特性，除此之外，這允許支撐劑進一步形成，比使用其它物料更有效。”
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