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支撑剂就地取材 低油价下新选择?(上)

支撑剂就地取材 低油价下新选择?

北美的油公司为了降低支撑剂的运输成本,把目光逐渐投向了作业现场附近的砂子。IHS集团的Samir Nangia表示:“各家公司都在购买更便宜的支撑砂,有些是因为他们认为支撑砂质量的好坏对产量的影响有限,有些则是单纯地因为需要降低成本,有时候甚至不惜以牺牲油井长期收益为代价。”

IHS的数据显示,与2015年相比,今年美国陆上每口水平井压裂砂的平均消耗量增加了24%。需求量增加主要是由于Appalachia、Bakken、Permian和Eagle Ford的水平井延长了压裂段的长度。

事实上,根据IHS的支撑剂市场分析服务—ProppantIQ的数据,目前,支撑砂总需求量的35%需要靠本地的支撑砂来满足。然而与行业标准支撑砂—北部白砂—相比,本地支撑砂通常在抗冲击强度、圆度和其它一些关键性能上要差一些。北部白砂是指100%的硅砂,一般产自威斯康辛州、明尼苏达州和伊利诺斯州。它占了支撑砂总需求量的65%,由于白砂中石英含量高,抗冲击力更强,因而广受欢迎。石油圈原创www.oilsns.com

选择对的 而不是贵的

其它造价高昂的支撑剂,如陶瓷和树脂覆膜支撑剂,占的市场份额还很小。根据HIS的统计数据,现在北美陶瓷支撑剂只占支撑剂总需求量的1%,树脂覆膜支撑剂占3%。Nangia先生说:“陶瓷支撑剂多用于Bakken,随着开采活动位置的转移,陶瓷支撑剂的使用率也在下降。”

他补充道,未来几年支撑剂的需求量很大程度要取决于生产状况,油公司也会监视低价本地砂的性能表现。IHS的非常规油气顾问Thomas Jacob说:“当人们尝试了一些更便宜的产品后,除非更贵的产品确实表现地要好得多,否则他们通常就不会再使用这些产品了。”例如,Bakken和Eagle Ford的深层井通常采用陶瓷支撑剂进行完井作业,但一些公司尝试使用白砂后,发现对产量并没有影响,那么这些公司就会一直使用白砂。“如果当地自产砂能真正发挥作用,而且最终产量也不受影响,那么我认为人们就会一直使用下去。”石油圈原创www.oilsns.com

油公司也比较重视一些能够优化特定盆地采收率的支撑剂。“你需要的不是最好的支撑剂,而是最适合地质情况的支撑剂,”Jordan Sands的首席执行官Scott Sustacek表示:“当北部白砂适合的时候,你可能就不需要使用陶瓷支撑剂,而当棕砂就能很好地满足你的经济需求时,你也就不需要购买白砂了。我认为,钻井的成本/回报模型在匹配支撑剂与地质情况方面已经取得了很大的进步。”石油圈原创www.oilsns.com

而且,目前油公司都在通过增加支撑剂体积、延长水平井段、缩短压裂间隔来改进完井情况。根据IHS的说法,尽管自2014年后期以来美国的钻探活动下降了近70%,但同期支撑剂的需求量仅下降了约50%。石油圈原创www.oilsns.com

ProppantIQ的数据显示,自2011年以来美国大陆上48个州,每口水平井的支撑剂用量增加了210%。然而支撑剂用量增多的部分原因是由于IHS所谓的优先级:油气行业现在只压裂性质最好的岩石,如果支撑剂使用得当,这些岩石也是收益最多的。“在目前的低迷期,勘探开发活动已经收缩到最优质的油气藏区块,这些区块的产量是低品质区块的数倍,很显然,这些区块更具有开采价值。”石油圈原创www.oilsns.com

降低运输成本

为了减少运输费用,Jordan Sands公司对靠近客户井场的砂矿进行了研究,以期能更好地进行后勤管理。同时公司还增大了轨道车的尺寸,提升了轨道车的搬运能力。到目前为止,这些措施为公司节省了15%的支撑砂生产费用。

尽管每口井所用的支撑剂增多了,但由于钻井活动大量减少,北美支撑剂的总需求还是下降了的,并且在市场复苏之前可能还会继续下降。2015年,北美的油气公司共使用了1007亿磅的支撑剂,而2014年的使用量为1202亿磅。ProppantIQ预测2016年的总需求量还将下降43%,即大约下降570亿磅。石油圈原创www.oilsns.com

虽然降低成本是油公司和其供应链重点关注的对象,但支撑剂公司却很难降低白砂的成本。物流是Jordan Sands这些公司为数不多地可以有效降低成本的环节。

例如,Sustacek表示他们公司正在研究靠近客户井场的砂矿的位置,以减少运输费用。公司还使用了轨道车,每次尽可能多地往井场搬运支撑剂。“我们正在尝试帮助客户压缩整个供应链,能节约的地方尽量节约。”石油圈原创www.oilsns.com

Fairmount Santrol公司在几年前就看到了本地支撑砂会逐渐受到欢迎。因为北部白砂需要从美国北部运输到其它地区的井场去,价格更贵。

提升支撑剂价值

一些支撑剂公司尝试通过采用树脂和聚合物涂层来提高支撑砂的价值,推动业务发展。根据ProppantIQ的数据,在北美大约有3%的支撑砂采用了这些涂层。例如Fairmount Santrol公司,利用树脂涂层增大支撑剂的强度,更好地控制支撑剂回流。

该公司还采用了聚合物涂层以达到支撑剂均匀分布的目的。2014年,Fairmount Santrol公司推出了Propel SSP,一项支撑剂携带传送技术。在该技术的帮助下,支撑剂颗粒在任何泵速下都能更均匀、平滑地流入裂缝、充填裂缝。Fairmount Santrol公司的产品主任Brian Goldstein表示:“一个历史性的难题是,运输支撑剂需要很高的泵速和粘度,同时还要防止支撑剂在井筒中沉降,或者在进入裂缝时堆积在射孔外面。如果可以采用任意泵速和较低的流体粘度来运输支撑剂,那么作业者就可以优化压裂液系统,构建更有效的压裂裂缝形态。”当支撑剂流入到预定位置后,聚合物就会分解,并反排至井口,然后夹杂着支撑剂的地层随后闭合。

2015年下半叶,Fairmount Santrol公司在北达科他州威利斯顿盆地(Williston Basin)的Three Forks和Bakken中部组的6口井进行了聚合物涂层支撑剂的现场试验。Enerplus Corp公司将试验井与邻近的五口井进行了比较。这些对比井采用了典型的北部白砂和常规的交联冻胶压裂液系统。

据Fairmount公司称,试验井前90天的产量与邻近井相比平均增加了39%。产量的增加主要是因为在先进的技术支持下支撑剂在产油层分布更加均匀。此外,压裂液添加剂的消耗量还减少了77%,主要得益于免除了调节粘度的添加剂的使用。由于放置支撑剂的效率得到了提高,因此泵入时间也减少了14%。

下期石油圈将继续介绍低油价环境下如何在保证生产效果的前提下通过支撑剂降低成本,以及依旧坚守陶粒支撑剂阵地的研究人员研发的前沿新技术,敬请期待!

作者/Alex Endress   译者/周诗雨   编辑/张永君

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白矾
石油圈认证作者
毕业于中国石油大学(华东),油气井工程硕士,长期聚焦国内外石油行业前沿技术装备信息,具有数十万字技术文献翻译经验。