الحفر واستكمال الآبار

fracture

الشقوق: مفتاح فك قفل الخزانات الضيقة في حفر الآبار وإكمالها

في عالم استكشاف النفط والغاز، تلعب الشقوق دورًا حاسمًا في تحديد نجاح عمليات الحفر وإكمال الآبار. هذه الشقوق أو الشروخ داخل تشكيلات الصخور يمكن أن تكون طبيعية أو مستحثة، وتؤثر بشكل كبير على تدفق الهيدروكربونات من الخزان إلى بئر الآبار.

الشقوق الطبيعية:

  • التكوين: تتشكل هذه الشقوق بشكل طبيعي بسبب النشاط التكتوني أو الإجهاد أو التعرية. يمكن أن تكون شقوقًا صغيرة، شعيرات رفيعة، أو شقوقًا كبيرة مفتوحة.
  • التأثير: يمكن أن تُحسّن الشقوق الطبيعية نفاذية الخزان، مما يسمح بتدفق سائل أكبر. تُشكل مسارات للنفط والغاز للهجرة إلى بئر الآبار، مما يجعل الإنتاج أكثر كفاءة.
  • مثال: تُوجد غالبًا شقوق طبيعية في تشكيلات الصخر الزيتي الضيقة، تلعب دورًا أساسيًا في إنتاجيتها.

الشقوق المستحثة:

  • التكوين: تُنشأ هذه الشقوق بشكل متعمد عن طريق حقن السوائل ذات الضغط العالي في الخزان، وهي عملية تُعرف باسم التكسير الهيدروليكي.
  • التأثير: يزيد التكسير الهيدروليكي من النفاذية ويُنشئ مسارات تدفق جديدة، مما يُعزّز بشكل كبير من إنتاجية الخزان، خاصة في التشكيلات الضيقة ذات النفاذية الطبيعية المنخفضة.
  • مثال: التكسير الهيدروليكي هو تقنية شائعة تُستخدم لاستخراج النفط والغاز من تشكيلات الصخر الزيتي، حيث يُنشئ شبكات شقوق معقدة تُحسّن الإنتاج.

أنواع الشقوق:

  • النمط الأول (الشد): ينتج عن قوى شدّ تُفتح شقوقًا عمودية على اتجاه القوة.
  • النمط الثاني (القص): ينتج عن قوى انزلاقية على طول مستوى الشق.
  • النمط الثالث (التقطيع): ينتج عن قوى تقطيع عمودية على مستوى الشق.

وصف الشقوق:

  • الفتحة: عرض أو فتح شق.
  • الطول: المسافة بين طرفي الشق.
  • الاتجاه: اتجاه مستوى الشق.
  • الترابط: درجة ربط الشقوق ببعضها البعض.

أهمية الشقوق في حفر الآبار وإكمالها:

  • وصف الخزان: فهم موقع الشقوق وحجمها وترابطها أمر بالغ الأهمية لتحسين وضع الآبار وتصميم الإكمال واستراتيجية الإنتاج.
  • التنشيط: تُستخدم عمليات التكسير غالبًا لتحسين إنتاجية الخزان وتحقيق أقصى استفادة من استخراج الهيدروكربونات.
  • استقرار بئر الآبار: يمكن أن تؤثر الشقوق على استقرار بئر الآبار، مما يؤدي إلى انهيار البئر أو فقدان السوائل.

الخلاصة:

الشقوق هي ميزات أساسية في خزانات النفط والغاز، تؤثر على تدفق السوائل وأداء الآبار وكفاءة الإنتاج. فهم ووصف هذه البنى الجيولوجية أمر بالغ الأهمية لنجاح عمليات الحفر والإكمال والإنتاج. من خلال الاستفادة من الشقوق الطبيعية والمستحثة، يمكن للصناعة أن تُطلق العنان لإمكانات الخزانات الضيقة وتحقيق أقصى استفادة من استخراج الهيدروكربونات.


Test Your Knowledge

Quiz on Fractures in Drilling & Well Completion

Instructions: Choose the best answer for each question.

1. Which type of fracture is formed naturally due to tectonic activity or erosion?

a) Induced fracture
b) Hydraulic fracture
c) Natural fracture

Answer

c) Natural fracture

2. What is the primary impact of fractures on reservoir productivity?

a) Reducing permeability
b) Increasing permeability
c) Decreasing reservoir pressure

Answer

b) Increasing permeability

3. Which type of fracture is created deliberately by injecting high-pressure fluids into the reservoir?

a) Mode I fracture
b) Induced fracture
c) Natural fracture

Answer

b) Induced fracture

4. Which fracture characteristic refers to the width or opening of a fracture?

a) Length
b) Orientation
c) Aperture

Answer

c) Aperture

5. Which of the following is NOT a reason why fractures are important in drilling and well completion?

a) Reservoir characterization
b) Stimulation
c) Wellbore stability
d) Increasing reservoir pressure

Answer

d) Increasing reservoir pressure

Exercise: Fracture Characterization

Scenario: You are working on a project to evaluate the potential of a tight shale formation for oil production. A geological study has identified two sets of natural fractures:

  • Set A: Fractures with an average aperture of 0.5 mm, length of 10 meters, and orientation of N45°E.
  • Set B: Fractures with an average aperture of 1.0 mm, length of 5 meters, and orientation of S30°W.

Task:

  • Compare and contrast the two sets of fractures in terms of their potential impact on reservoir productivity.
  • Explain which set of fractures would be more beneficial for well placement and stimulation.
  • Justify your reasoning based on the characteristics of the fractures.

Exercice Correction

**Comparison and Contrast:** * **Aperture:** Set B has a larger average aperture (1.0 mm) compared to Set A (0.5 mm). Larger apertures allow for greater fluid flow, making Set B more beneficial for productivity. * **Length:** Set A has longer fractures (10 meters) than Set B (5 meters). Longer fractures can potentially connect larger portions of the reservoir, enhancing fluid flow. * **Orientation:** The fractures in Set A (N45°E) and Set B (S30°W) have different orientations. This difference can be crucial for well placement and stimulation strategies, as well placement along the fracture orientation can maximize fluid flow. **Beneficial Fracture Set:** * **Set B is likely more beneficial for well placement and stimulation due to its larger aperture, which can lead to higher productivity.** * **However, Set A's longer fractures might be advantageous for connecting larger portions of the reservoir if they are well-connected.** **Reasoning:** * Larger aperture allows for easier fluid flow, making the fractures more efficient conduits for hydrocarbons. * Fracture orientation should align with well placement to optimize fluid flow and maximize production. * Longer fractures potentially connect larger reservoir areas, enhancing fluid flow and recovery. **Conclusion:** While both fracture sets have positive implications, Set B's larger aperture makes it potentially more favorable for improving productivity, particularly when considering well placement and stimulation strategies.


Books

  • "Fractured Reservoirs" by R.G. Nelson (2001) - Comprehensive overview of fractured reservoirs, covering characterization, modeling, and production techniques.
  • "Petroleum Geology" by D. Selley (2005) - Chapter dedicated to fracture characterization and their impact on reservoir performance.
  • "Hydraulic Fracturing" by M.J. Economides and K.G. Watkins (2000) - Focus on the theory, practice, and applications of hydraulic fracturing.

Articles

  • "Fractured Reservoirs: A Review of Key Concepts and Techniques" by M. O'Brien and D. Hawkins (2014) - Review of key concepts, techniques, and challenges in fractured reservoir characterization and management.
  • "The Role of Natural Fractures in Shale Gas Production" by R. Montgomery et al. (2011) - Focuses on the influence of natural fractures on shale gas production.
  • "Hydraulic Fracturing: A Review of Environmental Issues and Mitigation Strategies" by M. Fisher et al. (2016) - Examines the environmental impacts of hydraulic fracturing and potential mitigation strategies.

Online Resources

  • SPE (Society of Petroleum Engineers) - A wealth of technical papers, presentations, and publications on fractured reservoirs.
  • OnePetro - Online library with a collection of technical papers and reports related to oil and gas exploration, including fractured reservoirs.
  • Schlumberger - Offers technical resources, case studies, and white papers related to reservoir characterization, stimulation, and wellbore stability.
  • Halliburton - Provides similar resources to Schlumberger, focusing on hydraulic fracturing and well completion technologies.

Search Tips

  • "Fractured Reservoirs" + " [specific topic]" - For example, "fractured reservoirs characterization", "fractured reservoirs stimulation", etc.
  • "Natural Fractures" + " [formation type]" - For example, "natural fractures in shale", "natural fractures in carbonates", etc.
  • "Hydraulic Fracturing" + " [technical aspect]" - For example, "hydraulic fracturing design", "hydraulic fracturing fluid", "hydraulic fracturing environmental impact", etc.
  • "Fracture Network Modeling" + " [software]" - For example, "fracture network modeling Petrel", "fracture network modeling Eclipse", etc.

Techniques

مصطلحات مشابهة
هندسة المكامنإدارة سلامة الأصولالجيولوجيا والاستكشافالحفر واستكمال الآبار
الأكثر مشاهدة
Categories

Comments


No Comments
POST COMMENT
captcha
إلى