در سالهای اخیر ، طرح های شکستگی تمایل به استفاده از بخش های شکستگی طولانی تر و افزایش تعداد خوشه های سوراخ با هدف صرفه جویی در وقت و هزینه دارند. با این حال ، مقالات ارائه شده در کنفرانس فناوری و نمایشگاه شکستگی هیدرولیک SPE 2023 نشان می دهد که مفهوم کاهش تعداد سوراخ ها در هر خوشه سوراخ و بهبود اثر شکستگی به تدریج به اجماع صنعت تبدیل می شود.
طرح های شکستگی سنتی بر این باورند که بخش های شکستگی طولانی و خوشه های مختلف سوراخ می توانند تولید نفت و گاز را افزایش دهند. اما با تحقیقات عمیق ، برخی از شرکت ها شروع به زیر سوال بردن این اجماع کرده اند و سعی می کنند از بخش های شکستگی کوتاه تر و خوشه های سوراخ کننده کمتری برای انجام شکستگی استفاده کنند تا تأیید کنند که آیا می توان تولید نفت و گاز را افزایش داد.
ConocoPhillips در نظر دارد "بازگشت به طرح های شکستگی با خوشه های سوراخ کمتری". دیو کرامر ، محقق ارشد مهندسی این شرکت ، گفت که در برخی مناطق ، آنها در حال آزمایش خوشه های سوراخ تر بر اساس داده های نظارت فیبر نوری از چاه های مجاور هستند. داده ها نشان می دهد که پس از کاهش تعداد خوشه های سوراخ کننده ، یکنواختی شکستگی دور از زمین بهبود یافته است. وی همچنین افزود: یکی دیگر از مزیت های کوتاه کردن بخش شکستگی این است که می تواند میزان تزریق شکستگی هیدرولیک را افزایش دهد ، در نتیجه باعث افزایش عرض شکستگی و بهبود حمل و نقل پروانه می شود. این اکتشاف کوتاه کردن بخش شکستگی پایه ای دارد.
مقاله ای که اخیراً توسط Devon Energy منتشر شده است نتیجه گرفته است که بخش های شکستگی کوتاه با خوشه های سوراخ کمتری دارای راندمان شکستگی بالاتری نسبت به بخش های شکستگی طولانی با خوشه های سوراخ تر هستند. مقاله صفحه {0}} مبتنی بر تست شکستگی در مقیاس بزرگ سایت تست شکستگی هیدرولیک 1 (HFTS1) در قسمت شکستگی هیدرولیک Eagle Ford است.
از چاه آزمایشی برای آزمایش بخش های شکستگی با تعداد مختلف خوشه های سوراخ برای کشف مؤثرترین روش شکستگی مکرر و جبران سازندهای سنگ غنی شده و سنگهای گاز که به طور کامل در طراحی اولیه شکستگی استفاده نشده است ، استفاده شد. داده های تحقیق با شرکت هایی که از این پروژه مشارکت دولتی و خصوصی حمایت می کنند به اشتراک گذاشته شده است و Conocophillips یکی از شرکت کنندگان است. نویسندگان این مقاله گفتند: "به طور کلی ، طراحی بخش شکستگی با خوشه های سوراخ کمتری دارای راندمان خوشه ای بالاتری است." راندمان خوشه ای سوراخ بستگی به این دارد که آیا سوراخ های مصرف مایع در خوشه سوراخ می توانند مایع کافی را بدست آورند و به اندازه کافی تزریق بالایی برای ایجاد شکستگی های مؤثر برسند و طول شکستگی تحت تأثیر عوامل بسیاری از جمله میزان پمپاژ ، تعداد سوراخ های ورودی مایع ، اندازه دیافراگم و توزیع آن قرار دارد. مفهوم اصلی فعلی اکثر طرح های شکستگی بر اساس روش محدود وارد است.
توجه صنعت به شکستگی متعادل را می توان به تحقیقات اولیه نظارت بر فیبر نوری بازگرداند. در آن زمان مشخص شد که اولین خوشه های سوراخ کننده در پاشنه بخش افقی بیشتر مایعات را جذب کرده و شکستگی غالب را تشکیل می دهند ، و خوشه های سوراخ کننده متعاقب آن تحت فشار کافی قرار نمی گرفتند و در نتیجه شکستگی ناهموار ایجاد می شود.
Devon Energy از روشی جدید که به طور مستقل برای جمع آوری داده های انتشار شکستگی توسعه یافته است ، استفاده می کند و روش ارزیابی شکستگی آن را با شناخت سنتی متفاوت می کند. در سایت چاه تست Eagle Ford ، Devon الیاف نوری را در چاه مشاهده 225 فوت از یک چاه مجدد قرار داد و محل انبساط هر شکستگی را از طریق اندازه گیری کرنش ثبت کرد. همچنین از فناوری تصویربرداری Wellbore برای مشاهده گسترش شکستگی ها در سوراخ شدن مایع در طی فرآیند پمپاژ فشار استفاده کرده و با ترکیب دو نوع داده ، بازده شکستگی شکستگی ها را ارزیابی می کند.
محققان مشاهده کردند که بخش شکستگی خوشه ای 22- طولانی ترین شکستگی ها را تولید می کند (در کل 4) ، اما فقط 18 ٪ از کل تعداد شکستگی های طولانی اندازه گیری شده در چاه مشاهده را به خود اختصاص داده است. بخش شکستگی خوشه ای {3}} به طور متوسط 2.5 شکستگی طولانی داشت که 35 ٪ آن را به خود اختصاص داده و عملکرد بهتری دارد. تجزیه و تحلیل داده ها نشان می دهد که راندمان خوشه ای از بخش شکستگی خوشه ای 7- با فشار اصطکاک پرفشاری بالا به 100 ٪ می رسد ، راندمان بخش شکستگی خوشه 22- کمترین ، تنها 78 ٪ و راندمان {11}}}} بخش شکستگی خوشه ای بین دو است.
در بخش شکستگی با تعداد زیادی از خوشه های سوراخ کننده ، مشخص شد که تمام شکستگی های غالب از پاشنه بخش شکستگی ناشی می شود ، نشان می دهد که خوشه های سوراخ در انتهای انگشتان کاملاً اصلاح نشده اند ، که نشان می دهد طراحی چگالی خوشه ای بالا ممکن است منجر به اصلاح کافی از کلاسترهای غیرقانونی شود. علاوه بر این ، کرامر بر اساس توزیع پروپرت بخش های شکستگی کوتاه تر ، نمای غیر شهری را مطرح کرد. او معتقد است که خوشه سوراخ غالب که بیشترین مایع را جذب می کند ممکن است نتواند به همان مقدار غرفه جذب شود. در این حالت ، حتی اگر شکستگی بزرگ در مراحل اولیه عملکرد خوبی داشته باشد ، ممکن است ظرفیت تولید به دلیل پشتیبانی کافی در دراز مدت کاهش یابد.
اگرچه در حال حاضر فقدان داده های خاص در مورد اینکه آیا کوتاه کردن بخش شکستگی می تواند تولید کافی را برای جبران هزینه های اضافی شکستگی افزایش دهد ، وجود دارد ، زیرا سهم بازار شرکت های ذکر شده در بلوک های بزرگ شیل همچنان در حال گسترش است. طبق روند بخش های شکستگی فوق العاده طولانی ، بررسی مزایای کوتاه کردن بخش های شکستگی از اهمیت بالایی برخوردار است.