NL7906114A - METHOD FOR FORMING VERTICAL LINEAR BREAKS IN AN UNDERGROUND FORMATION. - Google Patents
METHOD FOR FORMING VERTICAL LINEAR BREAKS IN AN UNDERGROUND FORMATION. Download PDFInfo
- Publication number
- NL7906114A NL7906114A NL7906114A NL7906114A NL7906114A NL 7906114 A NL7906114 A NL 7906114A NL 7906114 A NL7906114 A NL 7906114A NL 7906114 A NL7906114 A NL 7906114A NL 7906114 A NL7906114 A NL 7906114A
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- fluid
- volume
- support
- phase
- formation
- Prior art date
Links
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 title claims description 79
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 53
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 78
- 239000004576 sand Substances 0.000 claims description 45
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 29
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 20
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 19
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 12
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 12
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 8
- CEVCTNCUIVEQOY-STXHBLNNSA-N fumagillol Chemical compound C([C@@H](O)[C@H](C1[C@]2(C)[C@H](O2)CC=C(C)C)OC)C[C@@]21CO2 CEVCTNCUIVEQOY-STXHBLNNSA-N 0.000 claims 2
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 71
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 19
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 14
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 13
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 7
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 7
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 6
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 6
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 5
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 3
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 2
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 230000000638 stimulation Effects 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- WDIHJSXYQDMJHN-UHFFFAOYSA-L barium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ba+2] WDIHJSXYQDMJHN-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229940045511 barium chloride Drugs 0.000 description 1
- 229910001626 barium chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 239000003349 gelling agent Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 235000012771 pancakes Nutrition 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 description 1
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 238000010079 rubber tapping Methods 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 239000002569 water oil cream Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
- E21B43/25—Methods for stimulating production
- E21B43/26—Methods for stimulating production by forming crevices or fractures
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
- C09K8/60—Compositions for stimulating production by acting on the underground formation
- C09K8/62—Compositions for forming crevices or fractures
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
- C09K8/60—Compositions for stimulating production by acting on the underground formation
- C09K8/62—Compositions for forming crevices or fractures
- C09K8/66—Compositions based on water or polar solvents
- C09K8/665—Compositions based on water or polar solvents containing inorganic compounds
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
- E21B43/25—Methods for stimulating production
- E21B43/26—Methods for stimulating production by forming crevices or fractures
- E21B43/267—Methods for stimulating production by forming crevices or fractures reinforcing fractures by propping
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Description
-1- 208Ó4/CV/jb • Aanvrager:William Perlman, Houston, Texas, Verenigde Staten van Amerika.-1- 208Ó4 / CV / jb • Applicant: William Perlman, Houston, Texas, United States of America.
Korte aanduiding: Werkwijze voor het vormen van vertikale lineaire breuken in een ondergrondse formatie.Short designation: Method for forming vertical linear fractions in an underground formation.
De uitvinding heeft betrekking op het hydraulisch breken van aard-5 formaties en meer in het bijzonder op het hydraulisch breken van koolwater stoffen bevattende formaties, dat wil zeggen olie en gas bevattende zandlagen en dergelijken met het oog op het opvoeren van de produktie waarde en totale hoeveelheid te winnen koolwaterstoffen uit een in een dergelijke formatie aangebrachte put.The invention relates to hydraulic fracturing of earth formations and more particularly to hydraulic fracturing of hydrocarbon-containing formations, ie oil and gas-containing sand layers and the like, with a view to increasing the production value and total amount of hydrocarbons to be recovered from a well disposed in such a formation.
t « 10 Hydraulische breektechnieken voor koolwaterstof bevattende for maties zijn algemeen bekend en zijn veelvuldig gebruikt voor het opvoeren van het winnen van olie en gas uit koolwaterstoffen bevattende formaties.Deze technieken omvatten het. injecteren van een breekfluïdum naar beneden in de putboring in contact met de te breken formaties. Voldoende hoge druk wórdt aangebracht op het breekfluïdum voor het op gang brengen en voortzetten van een breuk in de formatie. Steunmaterialen worden in het algemeen meegesleurd in het breekfluïdum en neergeslagen in de breuk ten einde de breuk tijdens de produktie open te houden. De funktie yan het breken is het overwinnen van het gebrek in doordringbaarheid van de formatie nabij de putboring' door 20 het scheppen van een sterk geleidende baan, welke zich uitstrekt ' tot in de producerende formatie bestaande uit zand en/of rots, dat de put-boring omgeeft.Hydraulic fracturing techniques for hydrocarbon containing formations are well known and have been widely used to enhance the recovery of oil and gas from hydrocarbon containing formations. These techniques include. injecting a fracturing fluid down the well bore in contact with the fractions to be fractured. Sufficiently high pressure is applied to the fracturing fluid to initiate and continue a fracture in the formation. Support materials are generally entrained in the fracturing fluid and deposited in the fracture to keep the fracture open during production. The function of fracturing is to overcome the lack of permeability of the formation near the well bore "by creating a highly conductive path extending" into the producing formation consisting of sand and / or rock, that the well bore surrounds.
In overeenstemming met de gebruikelijke praktijk wordt een fluïdum zoals water, olie, een emulsie van olie en water, gelled water of geiled olie naar beneden gepompt in een putboring met een voldoende druk voor het openen van een 25 breuk m de formatie . Het breekfluïdum kan een geschikte steunmiddel , zoals zand, glaskralen e.d. meevoeren met het .oog op het open houden van de breuk nadat het breekfluïdum is terug gewonnen, d.w.z. stroming van de put toegestaan wordt.In het geval van een stevige of een lage doordringbaarheid bezittende putten , d.w.z. put-ten onder een millidarcy permeabiliteit hebben de bekende 30 ’ werkwijzen voor het vormen van breuken resultaten voortgebracht die slechts van tijdelijke aard zijn wat betreft het opvoeren van de mate van stroming . Na wellicht een korte periode van versnelde stroming kunnen de produktiesnelheden dalen tot nagenoeg de oorspronkelijke waarde. Herhaalde stimulatie met dezelfde of een soortgelijke procedure kan slechts weer een tijdelijke winst opleveren.In accordance with conventional practice, a fluid such as water, oil, an oil-water emulsion, gelled water or oiled oil is pumped down into a well bore with sufficient pressure to open a fracture in the formation. The fracturing fluid may entrain a suitable support means such as sand, glass beads, etc. with a view to keeping the fracture open after the fracturing fluid has been recovered, ie permitting flow of the well. wells, ie wells under a millidarcy permeability, the known 30 'fracture forming methods have produced results which are only temporary in terms of increasing the flow rate. After perhaps a short period of accelerated flow, production speeds may drop to near the original value. Repeated stimulation with the same or a similar procedure can only yield a temporary gain again.
•79 0 6 1 1 4 jtk -2- 20804/CV/jb • . Een van de redenen voor een dergelijk gebrekkig resultaat in een lage permeabiliteit bezittende formatie, is dat : bij de ontmoette dieptes de meeste formaties een vertikale voorkeursbreuk, oriëntatie bezitten welke bestaat ten gevolge van natuurlijk optredende zwakke vlakken in de formatie indien de breuk wordt gevormd en langs deze zwakke vlakken worden voortgezet. Het is gebleken dat 5 deze vertikale breuken bijzonder voordelig zijn in formaties met een verhou dingsgewijs brede economisch produktieve zone en een permeabiliteit in de orde van grote 10-20 milidarlcys .• 79 0 6 1 1 4 jtk -2- 20804 / CV / jb •. One reason for such a defective result in a low permeability formation is that: at the depths encountered, most formations have a vertical preferred fracture, orientation that exists due to naturally occurring weak planes in the formation when the fracture is formed, and continue along these weak areas. These vertical fractures have been found to be particularly advantageous in formations with a relatively wide economically productive zone and a permeability of the order of 10-20 milidarlys.
Ongelukkigerwijs omvatten veel geologische olie en gas bevattende formaties waaronder enige(· formaties in W-Texas, welke althans in hoofdzaak gas-formaties zijn, meerdere vertikaal op afstand van elkaar gelegen smalle produktieve zones, d.w.z. 10-30 foot produktieve zone formaties die ieder in 't algemeen door een klei-schalie laag van elkaar zijn gescheiden . Verder zijn de produktieve zones gevormd i® zandsteen en hebben zij een zeer lage permeabiliteit in de orde van grootte van 10-0,10 milidarcy of minder. 0®» het winnennog ver-der te compliceren bevatten de produktieve zones verontreinigingen, zoals watergevoelige klei en ijzer, welke op ongewenste wijze reageren met voor het behandelen van de formaties vaak gebruikte zuren.Unfortunately, many geological oil and gas containing formations, including some formations in W-Texas, which are at least primarily gas formations, include multiple vertically spaced narrow productive zones, ie, 10-30 foot productive zone formations each Generally separated by a clay-shale layer, the productive zones are sandstone formed and have very low permeability of the order of 10-0.10 milidarcy or less. To further complicate, the productive zones contain impurities, such as water-sensitive clay and iron, which undesirably react with acids commonly used to treat the formations.
Bij gebruikmaking van een gebruikelijk breek-proces treden vaak vertikale breuken op zoals hierboven omschreven. In een gasbron van het bovenbeschreven jjmeerdere produktiezones omvattende type resulteert dit in radiale vertikale breuken welke zich uitstrekken tussen de produktiezones en .door de daar tussen liggende zones van klei-schalie Dientengevolge wordt breekfluïdum verloren in de zones van klei-schalie met geen enkel daar uit resulterend nut voor het breken van de koolwaterstof producerende zones.Vertical fractures, as described above, often occur using a conventional fracturing process. In a gas well of the above-described multiple production zones, this results in radial vertical fractures which extend between the production zones and due to the intermediate zones of clay shale. As a result, fracturing fluid is lost in the zones of clay shale with none of them. resulting utility for breaking the hydrocarbon producing zones.
2525
Verder worden slechts kleine vertikaal gerichte vertikale oriëntatie vormd in de producerende zones en tengevolge Van de diepe vertikale oriëntatie wordt niet veel radiale horizontale penetratie in de produktie zones zelf toegestaan. Een tijdelijke toename in produktie voortgebracht in .de breuk is waarschijnlijk het resultaat van de breuk welke verbinding mogelijk maakt tussen 30 .Furthermore, only small vertically oriented vertical orientations are formed in the producing zones and, due to the deep vertical orientation, not much radial horizontal penetration is allowed in the producing zones themselves. A temporary increase in production produced in the fracture is likely the result of the fracture which allows connection between 30.
de putboring in een klein gedeelte van een gemeenschappelijk systeem tussen de matrix-elementen van de formatie en met een klein gedeelte van de reservoir matrix. Zodra echter deze laag volume ruimte is afgetapt daalt de produk-tieviteit tot die, welke wordt geregeld door de lage permeabiliteit reservoir matrix en aangezien het formatie oppervlak blootgesteld aan dergelijke matrix 35 door de korte radiale vertikale breuken klein is is de produktieviteit laag.the well bore in a small portion of a common system between the matrix elements of the formation and with a small portion of the reservoir matrix. However, once this low volume space is drained, the productivity drops to that controlled by the low permeability reservoir matrix and since the formation surface exposed to such matrix 35 by the short radial vertical fractures is small, the productivity is low.
7906114 <c -3- 20804/CV/jb • Met de uitvinding wordt beoogt de nadelen van de bekende stand van de techni.ék te overwinnen door te voorzien in een werkwijze voor het breken van de producerende formatie voor het voortbrengen van lange vertikale lineaire breuken welke zich van af een boorgat naar buiten toe uitstrekkende binen de van belang zijnde zone met een minimaal houden van radi- ^ aal vertikaal gerichte breuken en die optreden boven en onder de van belang zijnde . producerende zones.7906114 <c -3- 20804 / CV / jb. The object of the invention is to overcome the drawbacks of the prior art by providing a method of fracturing the producing formation for producing long vertical linear fractures which extend outwardly from a borehole within the zone of interest with minimal radically vertically oriented fractures and which occur above and below the zone of interest. producing zones.
De uitvinding heeft betrekking op werkwijze voor het vormen van lange vertikale lineaire breuken, welke zich van af het boorgat naar buiten uitstrekken in een produktie zone met een minimaal houden van radiale ver-tikale breuken, die indringen in·- de daartussen liggende' klei-schalie lagen.The present invention relates to a method of forming long vertical linear fractures extending from the borehole outwardly into a production zone with minimal radial vertical fractures minimizing penetration into the intervening clay. shale layers.
De werkwijze omvat meerdere breukfases waarbij een fijn steun zand tussen de 60-140 maas afmeting (gemiddeld 100 Maas) in een hoge zand op fluïdum verhouding mengsel maar dat wil zeggen- 4 lbs/gallon of hoger word meegenomen. iedere draagfase word onmiddelijk gevolgd door een correspon-1^ derende afstands vorming fase waarbij het breek fluïdum zonder een toe gevoegd steunmiddel wordt benut. Onmiddelijk volgend op de laatste draagfase en corresponderende afstandsvormingsfase wordt een eindfase uitgevoerd waarbij een gemiddeld steunzand van 20-40 maas afmeting geïnjecteerd wordt gevolgd door een breekfluïdug spoeling van de pijpenstreng.The method involves several fracture phases in which a fine sand backing between the 60-140 mesh size (average 100 mesh) in a high sand to fluid ratio mixture but that is - 4 lbs / gallon or higher is included. each carrier phase is immediately followed by a corresponding spacer formation phase in which the fracturing fluid is utilized without an added support. Immediately following the last support phase and corresponding spacing phase, a final phase is performed in which an average backing sand of 20-40 mesh size is injected followed by a breaking fluid rinse of the pipe string.
A Verder kan het breekfluidum tot aan 70 volume procent worden vervaardigd uit alcohol ten e£n<je het watervolume van het breekfluïdum * dat nadelig kan samenwerken met watergevoelige klei-soorten in de formatie, te verminderen. Verder kan 20 gewichts procent vloeibaar gemaakte co^ (koolstof- «“dioxide) worden gecombineerd met het water/alcohol meng-25 sel van het breekfluïdum voor het verder verminderen van het watervol ume met het oog op bovengenoemde reden om bovendien de "natte" vloeistof geïnjek-teerd in de formatie te verminderen .A Furthermore, the fracturing fluid can be made up to 70 volume percent from alcohol to reduce the water volume of the fracturing fluid * which can adversely interact with water-sensitive clays in the formation. Furthermore, 20 weight percent liquefied co (carbon dioxide) can be combined with the water / alcohol mixture of the fracturing fluid to further reduce the water volume for the above reason in addition to the "wet" to reduce liquid injected into the formation.
Zoals hierboven vermeld hebben de meeste formaties een vertikale voorkeursbreuk oriëntatie langs natuurlijk optredende zwakke vlakken. Dientengevolge is het algemeen verwacht, dat vertikaal breken in de formatie zal optreden. Ofschoon een "breuk" in het algemeen " een verti-kale"oriëntatie zal hebben kan de vlakhoek van de zich voortplantende breuk sterk variëren in de formatie^aar de vlakken van de formatie zwakheid variëren. Een breuk kan b eg innen3 ^s. een althans in hoofdzaak vertikale 35 breuk en eindigen als een . althans in hoofdzaak --horizontale breuk , 79 0 6 1 1 4 a -4- 20804/CV/jb • of beginnen als een horizontale " pannekoek" breuk en duiken of draaien naar een meer vertikale oriëntatie bij een verdere radiale afstand van het boorgat.Dienovereenkomstig _ zal £n de onderhavige beschrijving de term " vertikaal", indien verwijzend naar vertikaal bteken , alle andere mogelijke oriëntaties van de breuk in aanvulling op de vertikale voorkeurs-oriëntatie omvatten.As noted above, most formations have a preferred vertical fracture orientation along naturally occurring weak surfaces. As a result, it is generally expected that vertical fracturing in the formation will occur. Although a "fracture" will generally have "a vertical" orientation, the planar angle of the propagating fracture can vary widely in the formation, and the planes of the formation vary weakness. A fraction can collect 3 ^ s. an at least substantially vertical fracture and end as one. at least essentially - horizontal fracture, 79 0 6 1 1 4 a -4- 20804 / CV / jb • or start as a horizontal "pancake" fracture and dive or rotate to a more vertical orientation at a further radial distance from the borehole Accordingly, in the present specification, the term "vertical", when referring to vertical sign, will include all other possible fracture orientations in addition to the preferred vertical orientation.
Het is een kenmerk van de huidige uitvinding te voorzien in een werkwijze voor het tot stand brengen van lange vertikale lineaire breuken in verhoudingsgewijs dunne koolwaterstof formaties terwijl in aanzienlijk mate radiale vertikale breuken in de daarboven en daar onder liggende klei-^ schalie lagen of andere niet producerende formaties wordt vermeden.It is a feature of the present invention to provide a method for producing long vertical linear fractures in relatively thin hydrocarbon formations while significantly radial vertical fractures in the above and below clay shale layers or other producing formations are avoided.
Het is een verder kenmerk van de huidige uitvinding een breek-fluxdum te.: verkrijgen welke een minimaal water-gehalte bevat dat nadelig zal samenwerken met watergevoelige klei-soorten, die zijn opgesloten in de produktieve formaties.It is a further feature of the present invention to obtain a fracturing flux which contains a minimal water content which will disadvantageously interact with water sensitive clays contained in the productive formations.
Het is nog een verder kenmerk van de huidige uitvinding te voorzien in een werkwijze voor het tot stand brengen van vertikale lineaire r breuken binnen een dunne producerende formatie welke aanzienlijk breder zijn dan die voortgebracht door bekende werkwijzen waardoor een aanzienlijk groter vertikaal oppervlak van de formatie wordt blootgesteld.It is a still further feature of the present invention to provide a method for creating vertical linear fractions within a thin producing formation which are considerably wider than those produced by known methods thereby creating a significantly larger vertical area of the formation exposed.
90 ·90
Het xs nog een verder kenmerk van de huidxge uitvinding een werkwijze te verkrijgen voor het insteken van verschillende malen de hoeveelheid vaste bestand-delen in de formatie ter gebruik ais "steunmiddelen" dan tot nu toe zijn gexnjekteerd onder gebruikmaking van de gebruikelijke breektechnieken.It is yet a further feature of the present invention to provide a method of inserting several times the amount of solids into the formation for use as "support" agents than hitherto injected using conventional crushing techniques.
^ Deze en andere kenmerken en voordelen van de uitvinding zullen verder nog duidelijk worden uit de hieronder volgende beschrijving! samengaand met de bijgaande tekeningen.These and other features and advantages of the invention will become further apparent from the description below! accompanied by the accompanying drawings.
Opdat de wijze waarop de bovengenoemde voordelen en kenmerken van de uitvindingen kunnen worden verkregen in detail kan worden begrepen en een meer uitvoerige beschrijving van de uitvinding kan worden verkregen onder verwijzing naar een bepaald uitvoerings-voorbeeld daarvan in vergelijking met· een uitvoerings voorbeeld we,lke de bekende stand van de techniek weergeeft zijn beide in de een deel van de aanvrage vormende tekeningen weergegeven. Opgemerkt wordt echter , dat bijgaande tekeningen slechts een ken-35 merkend uitvoeringsvoorbeeld van de uitvinding weergeven en niet moeten wordenIn order that the manner in which the above-mentioned advantages and features of the inventions can be obtained can be understood in detail and a more detailed description of the invention can be obtained with reference to a particular exemplary embodiment thereof in comparison with an exemplary embodiment. the prior art are both shown in the drawings forming part of the application. It should be noted, however, that the accompanying drawings show only a typical exemplary embodiment of the invention and should not be
79 0 6 1 H79 0 6 1 H
«V-.«V-.
-5- 20804/CV/jb fc • beschouwd als beperking van de ' beschermings omvang.-5- 20804 / CV / jb fc • considered as limiting the scope of protection.
Figuur 1 toont een dwarsdoorsnede van een olie of gas bevattende formatie doordringend boorgat voor het inbrengen van een breekfluïdum in contact met de formatie en toont meer in het bijzonder de radiale vertikale breuk oriëntatie van meerdere produktieve zones en daar tussen gelegen niet 5 producerende formaties, optredende ten gevolge van gebruikelijke breek- technieken.Figure 1 shows a cross section of an oil or gas containing formation penetrating borehole for introducing a fracturing fluid into contact with the formation and more particularly shows the radial vertical fracture orientation of multiple productive zones and non-producing formations therebetween as a result of conventional breaking techniques.
Figuur 2 toont een dwarsdoorsnede over een boorgat welke zich uitstrekt in een meerdere waterstoffen producerende zones bevattende formatie,, en toont de lange vertikale lineaire breuken voortgebracht onder 10 gebruikmaking van de huidige uitvinding.Figure 2 shows a cross section through a borehole extending into a multi-hydrogen producing zones containing formation, and shows the long vertical linear fractures generated using the present invention.
Figuur 3 toont een dwarsdoorsnede over een vertikale lineaire breuk in de produktieve zone afgebeeld in figuur 2, gezien volgens lijn 3-3 in figuur 2.Figure 3 shows a cross-section through a vertical linear fracture in the productive zone depicted in Figure 2, seen along line 3-3 in Figure 2.
Figuur 4 toont een vertikale dwarsdoorsnede over een gebrui-15 kelijke radiaie vertikale breuk voortgebracht onder toepassing van bekende werkwijzen,gezien volgens de lijn 4-4 in figuur 1.Figure 4 shows a vertical cross section through a conventional radial vertical fracture produced using known methods, taken along the line 4-4 in Figure 1.
De tijd nodig dat een druk-verstoring, d.w.z. een drukval op gang gebracht door een producerende bron, van af de putboring wordt voortgeplant door een een lage permeabiliteit bezittende aard-formatie kan 20 een periode van 20 jaar omvatten voor het aftappen van het 14,6-acre gebied dat word bereikt door het drukgolf front. Verdere uitbreiding zal aantonen, dat het de drukgolf 21,5 jaar zal nemen om de omtrek van een ten opzichte van de putboring gelegen vierkant van 320 acres ’· te bereiken terwijl het volume, dat zich horizontaal uitstrekt . over een dergelijk 25 gebied af te tappen zal zijn in 430 jaar. De drukgplf zal 34 jaar nodig hebben in het geval van 640 -acres gebied (1 vierkante mijl), dat in 680 jaar af te tappen zou zijn.The time required for a pressure disturbance, ie a pressure drop initiated by a producing source, to be propagated from the wellbore through a low permeability earth formation may include a period of 20 years for tapping the 14, 6-acre area reached by the shock wave front. Further expansion will demonstrate that it will take the compression wave 21.5 years to reach the perimeter of a 320-acre square relative to the well bore while the volume extends horizontally. about such an area will be tapped in 430 years. The printing plot will take 34 years in the case of 640-acre area (1 square mile), which would be drained in 680 years.
Uit bovenstaande zal het duidelijk zijn, dat voor het exploiteren van een een lage permeabiliteit bezittend veld binnen een periode van 20 30 jaar de afstand tussen de putten ongeveer 900 foot moet zijn. Vele staten hebben echter wettelijke regelingen met betrekking tot put dichtheden in olie en gasvelden. Het zal duidelijk zijn, dat het onpraktisch zal zijn om een put op · economische wijze te exploiteren in een dergelijke een lage permeabiliteit bezittende formatie zonder speciale produktie technieken.From the above it will be clear that in order to exploit a low permeability field within a period of 20 to 30 years, the distance between the wells must be approximately 900 feet. However, many states have legal regulations regarding well densities in oil and gas fields. It will be appreciated that it will be impractical to exploit a well economically in such a low permeability formation without special production techniques.
35 Voor het versnellen van het winnen van koolwaterstof uit dergelijk 79 0 6 1 1 4 Λ -6- 20804/CV/jb ,/· * velden met lage permeabiliteit zijn technieken ontwikkeld gericht op het voortbrengen van radiale breuken in de formatie welke breuken werken als draineer kanalen ten einde het mogelijk te maken dat het te winnen fluïdum naar de put vloeit. In het algemeen wordt een groot volume aan breuk-fluïdum, in de orde van grootte van 5000 of meer gallons per fase in de formatie ^ gepompt met een hoge invoersnelheid in het gebied van 25 tot 50 vaten per minuut.To accelerate the recovery of hydrocarbons from such 79 0 6 1 1 4 Λ -6- 20804 / CV / jb, / · * low permeability fields, techniques have been developed to generate radial fractures in the formation which fractures work as drains to allow the fluid to be recovered to flow to the well. Generally, a large volume of fracture fluid, on the order of 5000 or more gallons per phase, is pumped into the formation at a high feed rate in the range of 25 to 50 barrels per minute.
Aanvullend zijn er verschillende steunmiddel agens toegepast om de gevormde breuken in een open standte houden na het opheffen van de breuk- druk. Met het oog op een .vaststelling van begrippen in de onderhavige 10 · * · beschrijving wordt met een verwijzing naar een " gemiddeld" afmeting steunmiddel bedoeld een steunmiddel met een maas afmeting vallende binnen het gebied van 20 tot 40. Verder zal een verwijzing naar "fijne" afmeting van het steunmiddel betekenen een steunmiddel met een maasafmeting vallende binnen het gebied van 60-140 . De bovengenoemde omschrijvingen moeten ^ niet worden uitgelegd als beperkingen van de uitvinding daar andere steunmiddel afmetingen even effectief kunnen zijn in het realiseren van de oogmerken van de uitvinding . Onder dergelijke steunmiddelen, die in de bekende techniek zijn gebruikt bevindt zich " gemiddeld" zand(20-40 maas) , dat bij voorkeur wordt gebruikt i.p.v* "fijn" zand (60-140 maas) 20 daar wordt aangenomen, dat het fijne zand zich te stevig zal samenpakken en in feite zal veroorzaken, dat het breuk-steun middel volume -.een permeabiliteit heeft die lager is dan die van de formatie . In het algemeen werd een lage verhouding van het steunmiddel tot het breek-fluïdum (zoals l/2-21bs zand per gallon fluïdum) gebruikt.In addition, various support agents have been used to hold the formed fractures in an open position after releasing the fracture pressure. For purposes of establishing terms in the present specification, a reference to an "average" size support means is meant to mean a mesh size support means falling within the range of 20 to 40. Further, a reference to " fine "size of the support means means a support means with a mesh size falling within the range of 60-140. The above descriptions should not be construed as limitations of the invention as other support means dimensions may be equally effective in realizing the objects of the invention. Among such support means used in the prior art is "medium" sand (20-40 mesh), which is preferably used instead of * "fine" sand (60-140 mesh), since the fine sand is assumed will pack too tightly and in fact cause the fracture support agent volume to have a permeability lower than that of the formation. In general, a low ratio of the proppant to the fracturing fluid (such as 1/2 - 21bs sand per gallon of fluid) was used.
2525
Indien gebruikt bij een enkele . verhoudingsgewijs dikke >een gemiddelde permeabiliteit bezittende producerende zone zijn de gebruikelijke in de bekende stand van de techniek ontwikkelde hreektechnieken geschikt gebleken. Indien echter de gebruikelijke breektechnieken worden gebruikt voor het breken van een lage permeabiliteit bezittende verhoudings-30 gewijs dunne formaties, zoals b.v. worden gevonden in verschillende gas-zand gebieden in W-Texas, is de resulterende produktie aanzienlijk minder dan verwacht, zoals hierna zal worden beschreven .When used with a single. comparatively thick producing zone having a medium permeability, the usual crushing techniques developed in the prior art have proven suitable. However, if the conventional fracturing techniques are used to fracture relatively permeability relatively thin formations, such as e.g. found in various gas-sand areas in W-Texas, the resulting production is considerably less than expected, as will be described below.
Zoals weargegeven in figuur 1 wordt bij gebruikelijk hydraulische breektechnieken gebruik gemaakt van een put io voorzien van een mantel 35 7906114 -7- 20804/CV/jb • 12, welke zich uitstrekt door een deklaag 14 in meerdere ' gas-zand producerende zoneafó waarbij de produktieve zones 16 zijn gescheiden door geen olie of gas bevattende lagen, zoals klei-schalie- lagen 18.As shown in Figure 1, conventional hydraulic crushing techniques utilize a well equipped with a jacket 35 7906114 -7- 20804 / CV / jb • 12, which extends through a coating 14 in multiple gas-sand-producing zone areas where the productive zones 16 are separated by layers containing no oil or gas, such as clay shale layers 18.
Een aantal perforaties 20 is in het algemeen in de zich in de producerende zones 16 uitstrekkende mantel 12 gevormd. verder pompt 5 een pomp 22, die via een buis leiding 24 is verbonden met een bron van zand en breekfluïdum mengsel 26 het breekfluïdum mengsel in de mantel 12 door de buis 28 ,waar, indien zich een druk opbouwt in de mantel 12 , het fluïdum door de perforaties 20 naar buiten word gedrongen in de producerende formaties, waardoor breuken 30 worden gevormd. Tengevolge van 10 dg h0ge invoersnelheid 'bouwt de druk zich snel op waardoor de radiale vertikale breuken 30 zich in de producerende zones gaan uitstrekken door de zich daartussen gelegen niet producerende formaties 18. Dientengevolge wordt een grote hoeveelheid van het breekfluïdum en het zand aangebracht in breuken in de zones en lagen waar 15 zich geen olie of gas bevinden. Verder neigt de vertikaal uitstrekkende vorming van breuken 30 in bovenste en onderste formaties tot de begrenzing van de radiale lengte van de vertikale breuken tot een gemiddelde lengte "X". Pientengevolge_ stelleni de korte radiale vertikale breuken in de producerende formatie slechts een beperkt opppervlak van de formatie 16 bloot 20 ’ hetgeen resulteert in de produktie voor slechts in verhoudings gewijs korte tijd en verdere produktie moet afhangen van de langzame na- een tuurlijke drainage door / lage doordringbaarheid bezittende formatie in de breuk en dan naar de boring van de put.A plurality of perforations 20 are generally formed in the jacket 12 extending in the producing zones 16. further, a pump 22, which is connected via a pipeline 24 to a source of sand and fracturing fluid mixture 26, pumps the fracturing fluid mixture into the jacket 12 through the tube 28, where, if a pressure builds up in the jacket 12, the fluid is forced out through the perforations 20 into the producing formations, thereby forming fractures 30. As a result of 10 dg high feed rate, the pressure builds up rapidly causing the radial vertical fractures 30 to extend into the producing zones through the non-producing formations 18 therebetween. As a result, a large amount of the fracturing fluid and sand is applied in fractures in areas and layers where there is no oil or gas. Furthermore, the vertically extending fracture formation in upper and lower formations tends to limit the radial length of the vertical fractures to an average length "X". As a result, the short radial vertical fractures in the producing formation only expose a limited surface of the formation 16, resulting in production for only a relatively short period of time and further production must depend on the slow natural drainage through / low permeability formation in the fracture and then to the well bore.
Volgens de huidige uitvinding worden lange vertikale lineaire 25 __ breuken , die zich vanaf de putmantel naar buiten toe uitstrekken en in een gewenste producerende formatie met nagenoeg geen vertikale breuken die zich uitstrekken in de daar boven of daar onder liggende niet producerende fbrmatie verkregen zoals hieronder nader zal worden beschreven.According to the present invention, long vertical linear fractions extending outwardly from the well casing and in a desired producing formation with substantially no vertical fractures extending in the above or below non-producing fractions are obtained as described below. will be described.
In figuur 2 zijn dezelfde verwijzingscijfers gebruikt als in figuur 1 voor het aanduiden van de overeenkomstige onderdelen. Dienovereenkomstig is in figuur 2 een put 10 weergegeven die is voorzien van· een mantel 12sdie zich uitstrekt in de bovenlaag 14 in meerdere gas-zand bevattende producerende zones 16, die van elkaar zijn gescheiden door er tussen gelegen klei-schalie-lagen 18. De pomp 22 is verbonden met een 35 bron van zand en breekfluïdum mengsel 26 m.b.v. een buis 24 en· pompt het 7906114In Figure 2, the same reference numerals as in Figure 1 have been used to designate the corresponding parts. Accordingly, in Figure 2, a well 10 is provided which is provided with a jacket 12 which extends into the top layer 14 in a plurality of gas-sand-containing producing zones 16, which are separated from each other by clay-shale layers 18 located between them. pump 22 is connected to a source of sand and fracturing fluid mixture 26 using a tube 24 and pumps it 7906114
SPSP
-8- 20804/CV/jb ί steunmiddel bevattende breekfluïdum in de niet weergegeven buis binnen de mantel 12 door de pijpleiding 28. Gebruikelijke technieken worden toegepast voor het perforeren van de mantel 12 nabij een enkele producerende zone 16 , zoals weergegeven door perforaties 20,20804 / CV / jb support means containing fracturing fluid in the tube not shown inside the jacket 12 through the pipeline 28. Conventional techniques are employed for perforating the jacket 12 near a single producing zone 16, as shown by perforations 20,
Daarna wordt de geperforeerde sektie : van de mantel geïso- ^ leerd zodat indien breekfluïdum wordt geïnjekteerd het slechts deze enkele producerende zone beïnvloedt. Een verhoudingsgewijs laag-volume van breek-fluïdum (2000-5000 gallon per fase ) met een boge verhouding van vaste bestanddelen ( in dii geval zand) , zoals 4-10 lbs (of meer) zand per gallon breek-fluïdum wordt geïnjekteerd in de enkele producerende zone 16. Een lage invoerssnelheid ( zoals 9-15 vaten per minuut) wordt gebruikt hetgeen resulteert in de mogelijkheid' een 2~3 inch buis te gebruiken voor de injektering van het breek-fluïdum in tegenstelling tot aanzienlijke grotere , mantel, welke moet worden gebruikt bij de gebruikelijke breekmethodes ten gevolge van de hoge invoersnelheden. Verder ^ wordt de druk, die wordt vereist voor het breken van de formatie beperkt tot de buis en de mantel nabij de formatie waardoor het oppervlakgebied waarop de druk moet worden gehandhaaft wordt verminderd.Thereafter, the perforated section of the jacket is insulated so that if fracturing fluid is injected it affects only this single producing zone. A relatively low volume of breaking fluid (2000-5000 gallons per phase) with a high ratio of solids (in this case sand), such as 4-10 lbs (or more) of sand per gallon of breaking fluid, is injected into the single producing zone 16. A low feed rate (such as 9-15 barrels per minute) is used, resulting in the possibility of using a 2 ~ 3 inch tube to inject the fracturing fluid as opposed to significantly larger casing, which should be used with conventional crushing methods due to the high feed rates. Furthermore, the pressure required to break the formation is limited to the tube and jacket near the formation, thereby reducing the surface area on which the pressure is to be maintained.
Zoals hieronder zal worden beschreven worden meerdere fases van jnet steunmiddel beladen breekfluïda's efgewisseld met corresponderend 2® onbeladen breek fluïdum fases geïnjekteerd waardoor vertikaal gerichte breuken 50 worden bewerkstelligd die zich lineair naar buiten uitstrekken over een lengte" Y" met weinig of geen vertikaal of radiaal breken plaatsvindend· buiten de behandelde produktieve zones 16. Het vergrote opper-vlakgebied van de formatie 16 blootgesteld aan de langere breuk 50 verhoogt 25 je produktie aanzienlijk. Verder wordt door het: begrenzen van het breken tot een enkele formaiie een verhoogd nuttig effekt van de produktie vanuit deze producerende zone verkregen zonder gelijktijdig uit andere zones aan-te trekken. Indien eenmaal een onderste formatie 16 is uitgeput zal de mantel 12 worden afgesloten om deze formatie af Je sluiten en een hogere formatie zal worden behahdeld en in produktie worden genomen op de boven beschreven wijze.As will be described below, multiple phases of support-loaded fracturing fluids are alternated with corresponding 2® unloaded fracturing fluid phases injected thereby effecting vertically oriented fractures 50 extending linearly along a length "Y" with little or no vertical or radial fracture occurring outside the treated productive zones 16. The enlarged surface area of the formation 16 exposed to the longer fracture 50 significantly increases your production. Furthermore, by limiting the fracture to a single form, an increased useful effect of production from this producing zone is obtained without simultaneously attracting from other zones. Once a lower formation 16 has been exhausted, the mantle 12 will be closed to close this formation and a higher formation will be treated and put into production as described above.
Als hierboven beschreven vormen bekende breuk-process en toegepast bij dergelijke dunne meerdere producerende zones 16 omvattende formaties slechts breuken 30 met een radiale lengte aan "X" en een "gesteunde"breedte b" 35 ...As described above, known fracture process and applied to such thin multi-producing zones 16 formations only form fractions 30 with a radial length of "X" and a "supported" width b "35 ...
('figuur 4) van 0,10 inch of minder, vaak in het gebied van 0,0625 inches 7906114 "it -9- 20804/CV/jb * onder gebruikmaking van een "gemiddeld" steunmiddel 35 . Bij gebruikmaking van de werkwijze volgens de huidige uitvinding kan een breuk 50 met een lengte "Y " (in vergelijking tot "X") worden verkregen met een "ondersteunde" breedte "A" ( zie figuur 3) van ongeveer 0,25 inches onder gebruikmaking van een "fijn" steunmiddel 37. Zoals hierboven beschreven zal, ^ naarmate de lineaire breuk 50 langer kan worden gemaakt het vertikale door snede oppervlak van de producerende zone 16 dat wordt blootgesteld aan de breuk 50 nodig zijn voor het vormen van een lage druk kanaal naar de mantel 12 waardoor de produktieviteit van de producerende zone wordt opgevoerd. Zoals uit figuur ’ 1 en 2 duidelijk zal zijn wordt een bepaald dwarsdoorsnede oppervlak van de formaties 16 blootgesteld aan breuken 30· en 50 De breuk 50 kan vaak 2-50 keef de lengte van breuk 30 bezitten , waardoor het totale vertikale dwarsdoorsnede oppervlak, dat wordt blootgesteld door de breuk, wordt vergroot met tenminste 200-500 % met overeenkomstige opvoer in produktieviteit. In een testput, waar in 1 miljoen pounds van een steunmiddel (fijn) zand werd gebracht in een formatiebreuk onder toepassing van de werkwijze volgens de huidige uitvinding duiden onderzoekingen waarschijnlijke lineaire breuk van boven de 2000 foot en geheel binnen de gasformatie aan.(Figure 4) of 0.10 inch or less, often in the range of 0.0625 inches 7906114 "-9-20804 / CV / jb * using an" average "support means 35. Using the method of the present invention, a fraction 50 of length "Y" (compared to "X") can be obtained with a "supported" width "A" (see Figure 3) of about 0.25 inches using a "fine" support means 37. As described above, as the linear fracture 50 can be lengthened, the vertical cross-sectional area of the producing zone 16 exposed to the fracture 50 will be required to form a low pressure channel to the jacket 12, thereby the productivity of the producing zone is increased As will be apparent from Figures 1 and 2, a given cross-sectional area of the formations 16 is exposed to fractures 30 and 50 The fracture 50 can often be 2-50 notches the length of the fracture 30 , making the total vertical The cross-sectional area exposed by the fracture is increased by at least 200-500% with corresponding increase in productivity. In a test well, where (1 million pounds) of a backing medium (fine) sand was introduced into a formation fracture using the method of the present invention, investigations indicate probable linear fracture above 2000 feet and entirely within the gas formation.
De werkwijze volgens de huidige uitvinding kan worden uitgevoerd 20 door iedere gebruikelijke inrichting die is gebruikt voor tot nu toe bekende werkwijzen voor het hydraulisch breken. Dergelijke geschikte apparatuur is zowel in figuur 1 als in figuur 2 weergegeven . Het breek fluïdum kan worden geïnjekteerd door de put mantel, buis of andere geschikte leiding en kan worden teruggevoerd in een put of een in een fluïdum tank voor het breek-25 fluïdum. Het fluïdum kan worden geïnjekteerd door perforaties in de mantel die zich uitstrekken door het cement en rechtstreeks in de formatie waarbij de injektie wordt beperkt tot een uitgekozen horizontale dunne formatie onder toepassing van gebruikelijke isolatietechnieken.The method of the present invention can be carried out by any conventional device used for hitherto known hydraulic fracturing methods. Such suitable equipment is shown in both Figure 1 and Figure 2. The fracturing fluid may be injected through the well casing, tube or other suitable conduit and may be returned to a well or fluid reservoir for the fracturing fluid. The fluid can be injected through perforations in the shell extending through the cement and directly into the formation, limiting the injection to a selected horizontal thin formation using conventional isolation techniques.
Aanvullend kunnen gebruikelijke meng-uitrusting en pomp-uitrusting voor 30 het mengsel van steunmiddel en vloeistof worden gebruikt voor het uitvoeren van de werkwijze.Additionally, conventional mixing equipment and pumping equipment for the mixture of proppant and liquid can be used to perform the process.
Het breek-fluïdum dat bij voorkeur wordt toegepast in het uitvoeren van de werkwijze volgens de uitvinding is een 2-3 % i KCL ^ (barium-Chloride) water dat gebruikelijke gels bevat voor het vergroten van zijn viscositeit en is gemengd met vloeibaar koolstof-dioxideC (X^) in bepaalde verhoudingen vooraf gekozen uit het gebied van 10 % - 20 % CO^The preferred breaking fluid used in the practice of the process of the invention is a 2-3% KCL (barium-Chloride) water containing conventional gels to increase its viscosity and is mixed with liquid carbon. dioxideC (X ^) in certain proportions preselected from the range of 10% - 20% CO ^
Λ ^ -i JΛ ^ -i J
j <1 * - · -4 ΐ -10- 20804/CV/jb aan volume. Het CC^ wordt op -10U F gehouden tot het gecombineerd wordt met het KCL-water in de menger 26 juist voordat het breek-fluïdum in de put 12 wordt gepompt. Tijdens het injekteren blijft het CC^ vloeibaar aangezien het onder druk is en slechts nadat de temperatuur de 85° F bereikt bij de breekdrukken in de formatie gaat het C0„ over C ^ , in de gasvorm.Deze'wijziging in gas heeft twee voordeleni Een voordeel is de aanvullende energie (indien CC^ over gaat in gas ), welke bigdraagt in het verwijderen van breukwater van uit de putboring Een tweede f voordeel is de vermindering van "vochtig" fluïdum geïnjekteerd in de formatie, hetgeen moet wórden teruggewonnen.j <1 * - · 4 ΐ -10 -20804 / CV / jb in volume. The CCl is held at -10U F until it is combined with the KCL water in the mixer 26 just before the fracturing fluid is pumped into the well 12. During injection, the CC ^ remains liquid since it is pressurized and only after the temperature reaches 85 ° F at the rupture pressures in the formation, the C0 is “over C ^, in the gaseous form. This change in gas has two advantages. advantage is the additional energy (if CCl becomes gas), which assists in removing fracture water from the wellbore. A second advantage is the reduction of "moist" fluid injected into the formation, which must be recovered.
Aangezien vele van de producerende formaties, die worden aangetroffen in de meerdere producerende lagen bevattende gebieden van W-Texas voor water gevoelige klei-soorten omvatten is het van voordeel de hoeveelheid water die in de formatie wordt geïnjekteerd, gering te houden. In aanvulling op de gebruikeljke vermindering van water door de bovengenoemde ^ toevoeging van de €02 kan in het breek-fluïdum gebruikt water verder worden verminderd door de toevoeging van een geschikt alcohol in vooraf bepaalde verhoudingen van tot aan 70 volume % alcohol van het totale breek-fluïdum . Een geschikt alcohol voor de gebruikmaking bij de werkwijze volgens de uitvinding kan worden omschreven als iedere alcohol , dat He oppervlakte- 20 spanning van het overblijvende ïwater zal verminderen ter bevordering van het pompen van het breek-fluïdum en, even belangrijk , met water mengbaar is. Bijvoorbeeld kan 57.000 Gallons van het de voorkeur verdienende breek-fluïdum worden gemaakt onder gebruikmaking ' van 13.680 gallons zand, 11.400 gallons vloeibaar gemaakt C0o , {8880 gallons H90 en 23.040 gallons methanol of 25 1 iso-prophyl of een ander geschikt alcohol . Verder heeft het gebruik van breek-fluïdum gecombineerd met alcohol en CO2 in de bovengenoemde verhoudingen geleid tot het terugwinnen van geïnjekteerde fluïda's in de orde van grootte van 80-95 %.Since many of the producing formations found in the multi-producing regions of W-Texas include water-sensitive clays, it is advantageous to keep the amount of water injected into the formation small. In addition to the conventional reduction of water by the above addition of the 02 02, water used in the crushing fluid can be further reduced by the addition of a suitable alcohol in predetermined proportions of up to 70% alcohol by volume of the total fracture fluid. A suitable alcohol for use in the method of the invention can be described as any alcohol which will reduce the surface tension of the residual water to promote pumping of the fracturing fluid and, equally importantly, is miscible with water. . For example, 57,000 Gallons of the preferred fracturing fluid can be made using 13,680 gallons of sand, 11,400 gallons of liquefied CO2, {8880 gallons of H90 and 23,040 gallons of methanol or 25 liters of iso-prophyl or other suitable alcohol. Furthermore, the use of fracturing fluid combined with alcohol and CO2 in the above ratios has resulted in the recovery of injected fluids of the order of 80-95%.
De injektie-tijd hangt af van de volume van breekfluïdum, dat 30 _ .The injection time depends on the volume of fracturing fluid, which is 30.
moet worden geïnjekteerd , en dat wordt bepaald door hoe groot een breuk wordt gewenst en wordt van te voren berekend , en van de stroom-waarde welke afhangt van de druk en de stroom-weerstand. Verder zal de totale injektie- tijd de som zijn van de injektie-tijden voor de verschillende meerdere trappen.must be injected, which is determined by how large a fraction is desired and calculated in advance, and the flow value which depends on the pressure and flow resistance. Furthermore, the total injection time will be the sum of the injection times for the different multiple stages.
Het volgende is een voorbeeld van een experimentele boorput sti-35 7906114 _n_ 20804/CV/jb * mulatie behandeling uitgevoerd in overeenstemming met de uitvinding in een in W-Texas gelegen gas-veld :The following is an example of an experimental well stimulation treatment conducted in accordance with the invention in a W-Texas gas field: sti-7906114 _n_ 20804 / CV / jb *:
VOORBEELDEXAMPLE
^ Formatie dikte 28'^ Formation thickness 28 '
Diepte: 7082' tot 7110'Depth: 7082 'to 7110'
Materialen: 3% KCL water en 20 volume? , en voorzien van een basis t 10 fluïdum gel met een dichtheid van 40 Wgal· gelling agensMaterials: 3% KCL water and 20 volume? , and provided with a base t 10 fluid gel with a density of 40 Wgal · gelling agent
Steunmiddel agens: zand, gemiddeld 100 maas, 488,600 lbs. en 20/40 maas 15 51,000 lbs.Support agent: sand, average 100 mesh, 488,600 lbs. and 20/40 mesh 15 51,000 lbs.
mantel: 4-1/2" O.D.jacket: 4-1 / 2 "O.D.
Buis: 2-7/8" O.D.Tube: 2-7 / 8 "O.D.
2020
Perforaties: 22Perforations: 22
Druk gemiddeld op mantel 1500 lbs.Pressure on jacket 1500 lbs on average.
25 gemiddeld op buis 5500 lbs.25 on tube 5500 lbs on average.
Gebruikte hydraulische paardekracht: 2022Used hydraulic horsepower: 2022
Gemiddelde snelheid in vaten per minuut: 15 30Average speed in barrels per minute: 15 30
Aantal fases: 40Number of phases: 40
Volumes:Volumes:
Pre PAD 10,000 gal.Pre PAD 10,000 gal.
35 PAD 7,000 gal.35 PAD 7,000 gal.
Steunmiddel bevattend fluïdum 66,000 gal.Support medium containing fluid 66,000 gal.
7Ü ft 1 1 A Verplaatsing 1,000 gal.7Ü ft 1 1 A Displacement 1,000 gal.
7« U Ö I 4 Xotale fluïdum 84,000 -12- 20804/CV/jb7 «U Ö I 4 Xotal fluid 84,000 -12-20804 / CV / jb
Gebeurtenis Snelheid- Volume Druk (psi) Beschrijving van werkingEvent Speed- Volume Pressure (psi) Description of operation
No. vat per min.(incrementeel' (Buis) (mantel) en materialen.No. barrel per min. (incremental '(Tube) (jacket) and materials.
Volume) 5 2 0-15 7000 0-5000 1500 ? omp leus sen® 3 15 3000 5200 1500 Start zand 4 ppg 4 15 500 5400 1500 Pomp afstandsorgaan 5 16 3000 5100 1500 Start zand bij 6 ppg 6 10 500 5400 1500 Pomp afstandsorgaan 7 16 3000 5200 1500 Start zand bij 8 ppg 10 g 500* 5200 1500 Pomp afstandsorgaan 9 : 15 3000 5200 1500 Start zand bij 8 ppg 10 15 1000 5300 1500 Pomp afstandsorgaan 11 15 3000 5200 1500^ Start zand bij 10 ppg 12 15 500 5400 1500 Pomp. afstandsorgaan 13 15 3000 ’ 5200 1500 S£aft zand ‘Bij fü ppg 14 15 500 5200 1500 PomP afstandsorgaanVolume) 5 2 0-15 7000 0-5000 1500? omp leus sen® 3 15 3000 5200 1500 Start sand 4 ppg 4 15 500 5400 1500 Pump spacer 5 16 3000 5100 1500 Start sand at 6 ppg 6 10 500 5400 1500 Pump spacer 7 16 3000 5200 1500 Start sand at 8 ppg 10 g 500 * 5200 1500 Pump spacer 9: 15 3000 5200 1500 Start sand at 8 ppg 10 15 1000 5300 1500 Pump spacer 11 15 3000 5200 1500 ^ Start sand at 10 ppg 12 15 500 5400 1500 Pump. spacer 13 15 3000 "5200 1500 S £ aft sand" at fü ppg 14 15 500 5200 1500 PomP spacer
15 15 15 3000 5300 1500 Start zand biJ i0 PPS15 15 15 3000 5300 1500 Start sand at i0 PPS
16 15 500 5300 1500 Pomp afstandsorgaan16 15 500 5300 1500 Pump spacer
17 15 3000 5500 1500 Start zand biJ 10 PPS17 15 3000 5500 1500 Start sand at 10 PPS
18 15 500 5500 1500 PomP afstandsorgaan 19 13 3000 5500 1500,· Start zand biJ 10 PP8 20 13 500 6400 1500' PomP afstandsorgaan 21 13 3000 5400 1500 Start zand bij 10 ppg 20 22 13 ' 500 6400 1500 Pomp afstandsorgaan 23 13-15 3000 6400 1500 Start zand bij 10 ppg 24 15 500 5100 1500 Pomp afstandsorgaan 25 15 3000 5600 1500 Start zand bj 10 ppg 26 15 500 5400 1500 Pomp afstands orgaan 27 15 3000 5100 1500 Start zand bij 10 ppg 28 15 500 5200 1500 Pomp afstandsorgaan 29 15 3000 5400 1500 Start zand bij 10 ppg 23 3q 14 5Ö0 5700 1500 Pomp afstandsorgaan 31 14 3000 5700 1500 Start zand bij 10 ppg 32 14 500 6400 1500 Pomp afstandsorgaan 33 13 500 6300 1500 Start zand bij 10 ppg 34 14 500 6100 1500 Pomp afstandsorgaan 35 14 3000 5700 1500 Start zand bij 10 ppg 36 14 500 5500 1500 Pomp afstandsorgaan 30 37 14 3000 ' 5500 1500 Sïairt zand ‘Bij ïö ppg 38 15 1000 5500 1500 PomP afstands orgaan18 15 500 5500 1500 Pump spacer 19 13 3000 5500 1500 Start sand at 10 PP8 20 13 500 6400 1500 'Pump spacer 21 13 3000 5400 1500 Start sand at 10 ppg 20 22 13' 500 6400 1500 Pump spacer 23 13-15 3000 6400 1500 Start sand at 10 ppg 24 15 500 5100 1500 Pump spacer 25 15 3000 5600 1500 Start sand at 10 ppg 26 15 500 5400 1500 Pump spacer 27 15 3000 5100 1500 Start sand at 10 ppg 28 15 500 5200 1500 Pump spacer 29 15 3000 5400 1500 Start sand at 10 ppg 23 3q 14 5Ö0 5700 1500 Pump spacer 31 14 3000 5700 1500 Start sand at 10 ppg 32 14 500 6400 1500 Pump spacer 33 13 500 6300 1500 Start sand at 10 ppg 34 14 500 6100 1500 Pump spacer 35 14 3000 5700 1500 Start sand at 10 ppg 36 14 500 5500 1500 Pump spacer 30 37 14 3000 '5500 1500 Sand sand' At ïö ppg 38 15 1000 5500 1500 Pump spacer
39 12000 5500 1500 20-40 zand bii 3 PPS39 12000 5500 1500 20-40 sand bii 3 PPS
^ '* / . i^ '* /. i
De 488,600 lbs. vatt gemiddeld 100 maas zand werd geïnjekteerd 35 met een snelheid van 10 lbs./gal., terwijl het grotere 20-40 maas zand werd geïnjekteerd met 3 lbs./gal.The 488,600 lbs. on average, 100 mesh sand was injected at a rate of 10 lbs./gal, while the larger 20-40 mesh sand was injected at 3 lbs./gal.
79 0 6 1 1 4 -13- 20804/CV/jb • In een gebruikelijke breekbehandeling is het gewenst gebleken althans een 81b./gax vaste bestandsdeel verhouding ’ van het "fijne" steunmiddel, ^hierboven aangeduid als 60-140 mes^ tot breek-fluïdatiemiddel te handhaven. Een vaste deeltjes verhouding van 12/lbs./gal is bereikt, maar met weer geavenceerde menguitrusting moeten vaste deeltjes verhoudingen 5 van 15-20 lbs/gai mogelijk zijn. Uiteraard kan een steunmiddel van iedere geschikte afmeting worden toegepast indien de oogmerken van de uitvinding worden bereikt. De uiteindelijke steunmiddelen toepassingen werden gemaakt onder gebruikmaking van een "gemiddeld" maas zarid (20-40), maar andere afmetingen van hfet laatste steunmiddel kunnen echter worden toe-10 gepast.79 0 6 1 1 4 -13- 20804 / CV / jb • In a conventional crushing treatment, it has been found desirable to use at least an 81b./gax solid component ratio of the "fine" support, referred to above as 60-140 knife ^ to maintain fracturing fluid. A solid particle ratio of 12 / lbs. / Gal has been achieved, but with re-mixing equipment, solid particle ratios of 15-20 lbs / gai should be possible. Of course, a support of any suitable size can be used if the objects of the invention are achieved. The final support applications were made using an "average" mesh zarid (20-40), but other dimensions of the final support may be used.
De de voorkeur verdienende injektiesnelheid’ ligt in het gebied van 10-15 vaten per minuut maar een gebied van 2-15 vaten per minuut is echter toegepast voor het verkrijgen van tevredenstellende resultaten en snelheden van 25 vaten per minuut of lager kunnen goede resultaten 15 voortbrengen afhankelijk van de geologie van deproduktiezone.The preferred injection rate is in the range of 10-15 barrels per minute, however, a range of 2-15 barrels per minute has been used to obtain satisfactory results and rates of 25 barrels per minute or less can produce good results. depending on the geology of the production zone.
Bij veld-proeven heeft het volume van steunmiddel, dat is geïnjekteerd in de producerende formatie, gevarieerd van 200.000 lbs. tot 1.000.000 lbs van een' steunmiddel in een enkele producerende zone onder gebruikmaking van breekfluïdum volumes van ongeveer 50.000 20 gallons tot resp. 200.000 gallons voor totale gemiddelde vaste bestanddeel verhoudingen van 7 tot 8 lbs/gal. In het succesvol uitvoeren van de uitvinding is gebleken dat een verhouding van tenminste 25.000 lbs. steunmiddel per voetvan netto produktie zone gewenst is en kan worden bereikt.In field trials, the volume of support agent injected into the producing formation has varied from 200,000 lbs. up to 1,000,000 lbs. of a proppant in a single producing zone using fracturing fluid volumes from about 50,000 to 20 gallons, respectively. 200,000 gallons for total average solids ratios of 7 to 8 lbs / gal. Successful practice of the invention has shown that a ratio of at least 25,000 lbs. support per foot of net production zone is desired and can be achieved.
^5 Ofschoon specifieke uitvoeringsvoorbeelden hierboven gedetaiieerd zijn en beschreven zal het duidelijk zijn, dat de onderhavige uitvinding daarop niet is beperkt en daarop vele variaties en aanvullingen binnen de geest en beschermings omvang van de uitvinding mogelijk zijn.Although specific embodiments have been described and described above, it will be appreciated that the present invention is not limited thereto and many variations and additions are possible within the spirit and scope of the invention.
79061117906111
Claims (20)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NLAANVRAGE7906114,A NL186922C (en) | 1979-08-10 | 1979-08-10 | METHOD FOR FORMING MAINLY VERTICAL LINEAR BREAKS IN AN UNDERGROUND HYDROCARBON LAYER. |
DE2933037A DE2933037C2 (en) | 1979-08-10 | 1979-08-16 | Method of creating vertical, linear fractures in an underground producing formation |
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NL7906114 | 1979-08-10 | ||
NLAANVRAGE7906114,A NL186922C (en) | 1979-08-10 | 1979-08-10 | METHOD FOR FORMING MAINLY VERTICAL LINEAR BREAKS IN AN UNDERGROUND HYDROCARBON LAYER. |
DE2933037A DE2933037C2 (en) | 1979-08-10 | 1979-08-16 | Method of creating vertical, linear fractures in an underground producing formation |
DE2933037 | 1979-08-16 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NL7906114A true NL7906114A (en) | 1981-02-12 |
NL186922B NL186922B (en) | 1990-11-01 |
NL186922C NL186922C (en) | 1991-04-02 |
Family
ID=25780531
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NLAANVRAGE7906114,A NL186922C (en) | 1979-08-10 | 1979-08-10 | METHOD FOR FORMING MAINLY VERTICAL LINEAR BREAKS IN AN UNDERGROUND HYDROCARBON LAYER. |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2933037C2 (en) |
NL (1) | NL186922C (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
NL8203477A (en) * | 1981-09-28 | 1983-04-18 | Canadian Fracmaster Ltd | METHOD AND APPARATUS FOR BREAKING AN UNDERGROUND STRATIGRAPHIC LAYER |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4566539A (en) * | 1984-07-17 | 1986-01-28 | William Perlman | Coal seam fracing method |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3151678A (en) * | 1958-09-02 | 1964-10-06 | Dow Chemical Co | Method of fracturing formations |
US3396107A (en) * | 1962-08-09 | 1968-08-06 | Producers Chemical Company | Composition for fracturing process |
US3850247A (en) * | 1973-08-27 | 1974-11-26 | Halliburton Co | Placing zones of solids in a subterranean fracture |
US4078609A (en) * | 1977-03-28 | 1978-03-14 | The Dow Chemical Company | Method of fracturing a subterranean formation |
-
1979
- 1979-08-10 NL NLAANVRAGE7906114,A patent/NL186922C/en not_active IP Right Cessation
- 1979-08-16 DE DE2933037A patent/DE2933037C2/en not_active Expired
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
NL8203477A (en) * | 1981-09-28 | 1983-04-18 | Canadian Fracmaster Ltd | METHOD AND APPARATUS FOR BREAKING AN UNDERGROUND STRATIGRAPHIC LAYER |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2933037A1 (en) | 1981-02-26 |
NL186922C (en) | 1991-04-02 |
DE2933037C2 (en) | 1986-12-11 |
NL186922B (en) | 1990-11-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4186802A (en) | Fracing process | |
CA2094088C (en) | Gas well treatment compositions and methods | |
CA1222942A (en) | Multiple-stage coal seam fracturing method | |
US5632336A (en) | Method for improving injectivity of fluids in oil reservoirs | |
CA2071266C (en) | Method of sand consolidation with resin | |
US6119776A (en) | Methods of stimulating and producing multiple stratified reservoirs | |
US3937283A (en) | Formation fracturing with stable foam | |
US8215392B2 (en) | Gas-assisted gravity drainage (GAGD) process for improved oil recovery | |
US7404441B2 (en) | Hydraulic feature initiation and propagation control in unconsolidated and weakly cemented sediments | |
US2094479A (en) | Treatment of wells | |
US4566539A (en) | Coal seam fracing method | |
US7866395B2 (en) | Hydraulic fracture initiation and propagation control in unconsolidated and weakly cemented sediments | |
US4889186A (en) | Overlapping horizontal fracture formation and flooding process | |
CA1187275A (en) | Production of hydrocarbons from hydrates | |
US20070199695A1 (en) | Hydraulic Fracture Initiation and Propagation Control in Unconsolidated and Weakly Cemented Sediments | |
US4913237A (en) | Remedial treatment for coal degas wells | |
Tariq et al. | An experimental study to reduce the fracture pressure of high strength rocks using a novel thermochemical fracturing approach | |
US3121464A (en) | Hydraulic fracturing process | |
US3858658A (en) | Hydraulic fracturing method for low permeability formations | |
US5474129A (en) | Cavity induced stimulation of coal degasification wells using foam | |
RU2117764C1 (en) | Method for degassing of coal seams | |
RU2540713C1 (en) | Method of oil pool development | |
GB2050467A (en) | Fracturing Subterranean Formations | |
US3020954A (en) | Method of fracturing in wells | |
NL7906114A (en) | METHOD FOR FORMING VERTICAL LINEAR BREAKS IN AN UNDERGROUND FORMATION. |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A85 | Still pending on 85-01-01 | ||
BA | A request for search or an international-type search has been filed | ||
BB | A search report has been drawn up | ||
BC | A request for examination has been filed | ||
V1 | Lapsed because of non-payment of the annual fee |