Առաջընթաց ֆրեյքինգում՝ ցածր տեխնոլոգիաների, բարձր տեխնոլոգիաների և կլիմայի տեխնոլոգիաների ոլորտում:

Հիդրավլիկ կոտրման տեխնոլոգիայի կոնֆերանսը (HFTC) անցկացվել է 1 թվականի փետրվարի 3-2022-ը Տեխաս նահանգի Վուդլենդս քաղաքում: Համաճարակի դադարը, կարծես, վերջապես ավարտվել է, քանի դեռ նոր արմատական ​​տարբերակներ չեն հայտնվել:

Դադարը չի դադարեցրել նորարարությունը, որը միշտ եղել է նավթի և գազի արդյունաբերության հիմնական բաղադրիչը: Ահա մի քանի վերջին կարևոր իրադարձություններ, որոնցից մի քանիսը դուրս են եկել HFTC-ից:

Ցածր տեխնոլոգիաների առաջընթաց.

2022 թվականին ավարտվելիք հորերի քանակի ավելացումը և հորատանցքերի ավելի երկար հորիզոնական հատվածները ցույց են տալիս ֆրակ ավազի թռիչքը: Սակայն ներկայիս ավազի հանքերը, որոնք մեր օրերում ավելի հաճախ ավազանային են, տուժել են գների իջեցումից և սպասարկումից վերջին մի քանի տարիներին և, հնարավոր է, չկարողանան բավարարել դրա կարիքը:

Պոմպերը պակասում են: Օպերատորները կախված են պոմպերից, որոնք վերանորոգման կամ արդիականացման կարիք ունեն, քանի որ վարձակալության վայրերը սահմանափակ են դրանց մատակարարման մեջ:

Պերմի որոշ օպերատորներ ավելի երկար հորիզոնական հորեր են հորատում: Տվյալները ցույց են տալիս հորատման և հորատանցքերի ավարտման ծախսերի 15-20% կրճատում վերջին տարիների համեմատ, մասամբ այն պատճառով, որ հորատանցքերը կարող են ավելի արագ հորատվել: Մի ընկերություն ընդամենը 2 օրվա ընթացքում հորատել է 10 մղոն հորիզոնական:

Ավելի արագ հորատումը ցույց է տրված այս համեմատությամբ. 2014 թվականին Պերմի հորատման ամենաբարձր մակարդակի ժամանակ 300 սարքավորումը մեկ տարվա ընթացքում հորատել են 20 միլիոն կողային ֆուտից պակաս: Անցյալ տարի՝ 2021-ին, 300-ից պակաս հարթակ հորատվել է 46 միլիոն ֆուտ՝ ուշագրավ արդյունք:

Պատճառի մի մասն է simul-frac դիզայնի աճող կիրառումը, որտեղ երկու հարակից հորերը ծակված են և համահունչ ճեղքված են՝ 70%-ով ավելի արագ ավարտված, քան ավանդական կայծակաճարմանդ դիզայնը:

Մեկ ոտքի վրա նավթի արտադրությունը աճում է հորիզոնական երկարությամբ 1 մղոնից մինչև 2 մղոն: Թեև Պերմի ջրհորների մեծ մասն այժմ առնվազն 2 մղոն երկարություն ունի, որոշ օպերատորներ սահմաններն են սահմանում: Մեկ օպերատորի համար հորերի գրեթե 20%-ը ունեն 3 մղոն երկարություն, և նրանք գոհ են արդյունքներից:

Սակայն ոմանք հաղորդում են մեկ ոտնաչափ արտադրողականության խառը արդյունքների մասին: Մինչ որոշ ավելի երկար հորեր մնացին նույնը, որոշ հորեր ընկան 10-20%-ով 2 մղոն և 3 մղոն երկարությունների միջև: Վերջնական արդյունք դեռ չկա։

Սրա կողային հատվածը ջրի և ավազի ահռելի քանակությունն է, որն օգտագործվում է 3 մղոնանոց հորիզոնական հորը կտրելու համար: Եթե ​​2-ին տիպիկ 2018 մղոն երկարությամբ ջրհորից ստացված թվերը տեղափոխվեն 3 մղոն երկարությամբ ջրհորի, ապա մենք կգտնենք, որ ջրի ընդհանուր ծավալները 40 ֆուտից մինչև 60 ոտնաչափ բարձրանում են ֆուտբոլային մարզադաշտի խոտածածկ տարածքի վրա, և դա հարցեր է առաջացնում աղբյուրի վերաբերյալ: ֆրակ ջուրը։ Նմանատիպ բացահայտում է հայտնվում ավազի ընդհանուր ծավալների համար, որոնք 92 վագոն կոնտեյներներից հասնում են 138 կոնտեյների: Եվ սա միայն մեկ ջրհորի համար է

Բարձր տեխնոլոգիաների առաջընթաց.  

Հորատանցքում ավելի մեծ ուշադրություն է դարձվում ավելի շատ տվյալների հավաքագրման և տվյալների ախտորոշման վրա՝ հորիզոնական հորերի ֆրեկինգը բարելավելու համար: 

Մոտ դաշտային կապ:

Seismos-ը մշակել է նորարարական դիագնոստիկա, որը կարող է բնութագրել, թե որքան լավ է կապը հորատանցքի և ջրամբարի միջև, ինչը կարևոր է նավթի հոսքը հորիզոնական հորի մեջ:

Ձայնային զարկերակը օգտագործվում է հոսքի դիմադրությունը ջրհորի մոտ հորատանցքի հատվածում, որը կոտրվել է: Չափանիշը կոչվում է NFCI՝ մոտ դաշտային կապի ինդեքսի համար, և այն կարելի է չափել հորիզոնական հորի երկայնքով: Ցույց է տրվել, որ NFCI-ն փոխկապակցված է նավթի արտադրության հետ յուրաքանչյուր ֆրակ փուլում:

Ուսումնասիրությունները ցույց են տվել, որ NFCI-ն կախված է.

· Ջրամբարի երկրաբանությունը. փխրուն ապարները տալիս են ավելի մեծ NFCI թվեր, քան ճկուն ապարները:

· Այլ հորերի մոտիկություն, որոնք կարող են առաջացնել լարումներ, որոնք հանգեցնում են NFCI թվերի տատանմանը հորիզոնական հորի երկայնքով:

· Դիվերտատորի ավելացում կամ սահմանափակ մուտքային ֆրակ դիզայնի օգտագործում, որը կարող է բարձրացնել NFCI արժեքները 30%-ով:

Կնքված հորատանցքի ճնշման մոնիտորինգ:  

Բարձր տեխնոլոգիաների մեկ այլ օրինակ է SWPM-ը, որը նշանակում է Հորատանցքերի ճնշման մոնիտորինգ: Հորիզոնական մոնիտորինգի հորատանցքը, որը լցված է հեղուկով ճնշման տակ, կանգնած է մեկ այլ հորիզոնական հորից, որը պետք է ճեղքվի ամբողջ երկարությամբ: Մոնիտորում գտնվող ճնշման չափիչները գրանցում են ճնշման փոքր փոփոխությունները ֆրակ գործողությունների ընթացքում:

Գործընթացը մշակվել է Devon Energy-ի և Well Data Labs-ի կողմից: 2020 թվականից ի վեր վերլուծվել են ավելի քան 10,000 ֆրեկինգ փուլեր՝ սովորաբար 40-ը 2 մղոն կողքի երկայնքով:

Երբ կոտրվածքները տարածվում են տրված ֆրակ փուլից և լավ հասնում են մոնիտորին, գրանցվում է ճնշման անկում: Առաջին շեղումը ստուգվում է պոմպացված ֆրակ հեղուկի ծավալի համեմատ, որը կոչվում է VFR: VFR-ը կարող է օգտագործվել որպես կլաստերային բեկորների արդյունավետության վստահված աղբյուր և նույնիսկ օգտագործել կոտրվածքների երկրաչափությունը պարզելու համար: 

Մեկ այլ նպատակ կարող է լինել հասկանալը, թե արդյոք ջրամբարի սպառումը, նախապես գոյություն ունեցող մայր հորի պատճառով, կարող է ազդել կոտրվածքների աճի վրա: Նոր կոտրվածքը ձգտում է դեպի ջրամբարի սպառված հատվածը:

Մոտ ջրհորի լարվածություն օպտիկամանրաթելային մալուխից:   

Օպտիկամանրաթելային մալուխը կարող է ձգվել հորիզոնական հորի երկայնքով և կցվել ջրհորի պատյան դրսից: Օպտիկական մալուխը պաշտպանված է մետաղյա պատյանով։ Լազերային ճառագայթը ուղարկվում է մալուխի միջով և վերցնում արտացոլումները, որոնք առաջանում են մալուխի փոքր սեղմման կամ ընդլայնման (այսինքն՝ լարվածության) հետևանքով, երբ ջրհորի կոտրվածքի երկրաչափությունը փոխվում է նավթի արդյունահանման ժամանակ հորատանցքի ճնշման փոփոխությամբ:

Ճշգրիտ ժամանակները գրանցվում են, երբ տեղի է ունենում լազերային անդրադարձում, և դա կարող է օգտագործվել՝ հաշվարկելու համար, թե մալուխի երկայնքով որ տեղն է ծալքավորվել. կարելի է ճանաչել 8 դյույմ չափով ջրհորի հատվածները:

Լազերային ազդանշանները կապված են կոնկրետ պերֆորացիոն կլաստերում կոտրվածքի երկրաչափության և արտադրողականության հետ: Լարվածության մեծ փոփոխությունը կառաջարկի այդ պերֆորացիայի հետ կապված կոտրվածքի լայնության մեծ փոփոխություն: Բայց լարվածության ոչ մի փոփոխություն չի մատնանշի այդ պերֆորացիայի ոչ մի կոտրվածք կամ շատ ցածր հաղորդունակությամբ կոտրվածք:

Սրանք վաղ օրեր են, և այս նոր տեխնոլոգիայի իրական արժեքը դեռ պետք է որոշվի:

Կլիմայական տեխնոլոգիաների առաջընթաց.  

Սրանք նորամուծություններ են՝ կապված կլիմայի փոփոխության և ջերմոցային գազերի (ՋԳ) արտանետումների հետ, որոնք նպաստում են գլոբալ տաքացմանը:

Էլեկտրոնային ֆրեյքինգ.

Նավթահանքում ՋԳ արտանետումները նվազեցնելու միջոցներից մեկը նավթագազային ընկերությունների կողմից սեփական գործունեությունը կանաչապատումն է: Օրինակ՝ դիզելային վառելիքի փոխարեն բնական գազի կամ քամու կամ արևի էլեկտրաէներգիա օգտագործելով՝ ֆրեյքինգի աշխատանքներ մղելու համար:  

HFTC-ի բացման լիագումար նիստում Մայքլ Սեգուրան՝ ավագ փոխնախագահը, ասաց, որ Հալիբերթոնը էլեկտրական էներգիայով աշխատող frac նավատորմի կամ e-frac տեխնոլոգիայի հիմնական խաղացողներից մեկն է: Փաստորեն, էլեկտրոնային ֆրակները նախաձեռնվել են Halliburton-ի կողմից 2016 թվականին և առևտրայնացվել 2019 թվականին:

Segura-ն ասաց, որ առավելությունները վառելիքի խնայողության, ինչպես նաև ՋԳ-ի մինչև 50%-ով կրճատման մեջ են: Նա պնդեց, որ դա «բավականին ուշագրավ ազդեցություն է ունեցել մեր արդյունաբերության արտանետումների պրոֆիլի վրա»:

Նա նաև ասաց, որ ընկերությունը «մեծ պարտավորություն է ստանձնել սարքավորումների զարգացմանը և հնարավորություն ընձեռող տեխնոլոգիաներին, ինչպիսիք են ցանցի սնուցմամբ ճեղքվածքը»: Սա, ըստ երևույթին, վերաբերում է ցանցից էլեկտրաէներգիայի օգտագործմանը, այլ ոչ թե գազատուրբիններից, որոնք սնուցվում են հորատանցքային գազով կամ CNG կամ LNG աղբյուրներով:

Ամենատարածված էլեկտրոնային նավատորմերը օգտագործում են հորատանցքային գազ՝ գազային տուրբինները գործարկելու համար՝ էլեկտրաէներգիա արտադրելու համար, որը սնուցում է նավատորմը, ասում է դիտորդներից մեկը: Սա նվազեցնում է ջերմոցային գազերի հետքը երկու երրորդով և նշանակում է, որ ավելի շատ հորեր կարող են ավարտվել ՋԳ արտանետումների տրված լիցենզիայի ներքո:

Էլեկտրոնային ֆրակները ներկայումս կազմում են շուկայի միայն մոտ 10%-ը, սակայն ակնկալվում է, որ ջերմոցային գազերի իջեցման համաշխարհային պահանջարկը կմեծացնի էլեկտրոնային ֆրակները, որտեղ սովորաբար կարելի է հասնել ջերմոցային գազերի 50%-ով կրճատման:

Երկրաջերմային:  

Երկրաջերմային էներգիան հանածո վառելիքի համեմատ կանաչ է, քանի որ այն ստորգետնյա գոյացություններից էներգիա է ստանում ջերմության տեսքով, որը կարող է վերածվել էլեկտրականության:

Hot Dry Rock-ը երկրաջերմային էներգիան օգտագործելու մեթոդի անվանումն էր՝ գրանիտի ֆրեկինգի միջոցով Նյու Մեքսիկոյի Լոս Ալամոսի ազգային լաբորատորիայի (LANL) մոտ գտնվող լեռներում: Սա 1970-ականներին էր։

LANL-ում հայտնագործված հայեցակարգը բավականին պարզ էր. թեք հորատանցք փորեք գրանիտի մեջ և կոտրեք ջրհորը: Հորատեք երկրորդ ջրհորը որոշ հեռավորության վրա, որը կմիանա կոտրվածք(ներ)ին: Այնուհետև ջուրը մղեք առաջին ջրհորի ներքև՝ կոտրվածք(ներ)ի միջով, որտեղ այն կվերցներ ջերմություն, այնուհետև բարձրացրեք երկրորդ ջրհորը, որտեղ տաք ջուրը կարող է շոգետուրբին մղել էլեկտրաէներգիա արտադրելու համար:

Հայեցակարգը պարզ էր, բայց կոտրվածքների արդյունքները ամեն ինչից բացի պարզից էին. փոքրիկ կոտրվածքների ցանց, որը բարդացնում և նվազեցնում էր ջրի հոսքը դեպի երկրորդ ջրհոր: Արդյունավետությունը մեծ չէր, և գործընթացը թանկ էր:

Հայեցակարգը փորձարկվել է աշխարհի շատ այլ վայրերում, սակայն մնում է առևտրային մատչելիության եզրին:

Յուտայի ​​համալսարանի Ջոն ՄաքԼենոնը HFTC-ի լիագումար նիստում խոսեց նոր ծրագրի մասին: Նա մի թիմի մի մասն է, որը ցանկանում է ընդլայնել հայեցակարգը՝ գրեթե ուղղահայաց փոխարեն հորիզոնական հորեր հորատելով և նավթահանքից ֆրեյքինգի վերջին տեխնոլոգիան կիրառելով: Ծրագիրը կոչվում է Enhanced Geothermal Systems (EGS) և ֆինանսավորվում է ԱՄՆ էներգետիկայի նախարարության (DOE) կողմից:

Նախագիծը հորատել է 11,000 թվականի մարտին 2021 ֆուտ բարձրությամբ երկու հորերից առաջինը: Մոտեցումն է ճեղքել առաջին ջրհորը և քարտեզագրել կոտրվածքները, որպեսզի նախագծվի երկրորդ հորի խթանման պլան առաջին հորից 300 ֆուտ հեռավորության վրա, որը կապահովի անհրաժեշտ կապը ջրհորի միջև: երկու հորեր. Եթե ​​այն աշխատի, նրանք նախատեսում են հարմարեցնել գործողությունները երկու հորերի հետ, որոնք գտնվում են միմյանցից 600 ոտնաչափ հեռավորության վրա:

Մի փոքր զավեշտական ​​է, որ թերթաքարային նավթի և գազի հեղափոխության համար մշակված հորատանցքերի տեխնոլոգիան կարող է փոխպատվաստվել մաքուր էներգիայի աղբյուրի մեջ՝ օգնելու փոխարինել հանածո վառելիքի էներգիան:

Դրա մեկ այլ տարբերակ՝ DOE-ի կողմից Օկլահոմայի համալսարանի միջոցներով, չորս հին նավթահորերից երկրաջերմային էներգիա արտադրելն է և այն օգտագործել մոտակա դպրոցները տաքացնելու համար:

Չնայած նման նախագծերի ոգևորությանը, Բիլ Գեյթսը պնդում է, որ երկրաջերմային էներգիան միայն համեստորեն կնպաստի աշխարհի էներգիայի սպառմանը.

Երկրաջերմային էներգիայի համար փորված բոլոր հորերի մոտ 40 տոկոսը պարզվում է, որ փորված են: Իսկ երկրաջերմային էներգիան հասանելի է միայն որոշակի վայրերում ամբողջ աշխարհում; Լավագույն կետերը հակված են միջինից բարձր հրաբխային ակտիվությամբ տարածքներին: