Investigation of the potential of application Frac-Pack technology as a solution to the problem of sand control and increasing the production of high-viscosity oils at M field

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Background: In this paper, the potential of applying hydraulic fracturing with the installation of a gravel pack in the Cretaceous horizons of the M field is investigated. The relevance of the work is due to the fact that today the selection of optimal technologies to increase the rate of oil production from the Cretaceous deposits an open platform for proposals and discussions. The low oil recovery coefficient is due to the existing restrictions on the oil production process: high oil viscosity, the presence of gas and water-oil zones, abundant sand production in a poorly cemented reservoir.

Aim: The purpose of the work is to study the potential application of Frac-Pack technology in the wells of the M field.

Materials and methods: In order to assess the potential of using Frac-Pack in a special FracPro software, a model of geomechanical and filtration properties of the formation was developed and a simulation of the design with various injection parameters was performed. Based on the results of laboratory studies of the content of mechanical impurities in liquids sampled at the M field, the diameter of the proppant and the flow section of the filter were determined.

Results: As a result of the study, hydraulic fracturing was simulated for a well from a sample of potential candidates, the oil flow rate was calculated after the application of the proposed technology, materials for the implementation of Frac-Pack technology were selected based on laboratory studies.

Conclusion: The study showed that the proposed pre-development strategy is the most optimal for shallow wells of the M field, as it is aimed not only at solving the problem of combating the removal of mechanical impurities, but also increasing oil production.

About the authors

Aidana N. Bukharbayeva

Atyrau branch of KMG Engineering

Email: a.bukharbayeva@kmge.kz
Kazakhstan, Atyrau

Talgat Jaxylykov

Atyrau branch of KMG Engineering

Email: T.Jaxylykov@kmge.kz
Kazakhstan, Atyrau

Karim B. Assanov

Atyrau branch of KMG Engineering

Author for correspondence.
Email: K.Asanov@kmge.kz
Kazakhstan, Atyrau

References

  1. Bale A, Owren K, Smith M. Propped Fracturing as a Tool for Sand Control and Reservoir Management. SPE Production & Facilities. 1994;9(01):19–28. doi: 10.2118/24992-PA.
  2. Seleznyova AV. Osobennosti tekhnologii gidravlicheskogo razryva plasta na Pil'tun-Astokhskom neftegazokondensatnom mestorozhdenii (Sakhalinskaya oblast') [undergraduate work]. TPU. Tomsk; 2019. Available from: https://earchive.tpu.ru/handle/11683/53942. Cited 2003 Apr 25. (In Russ).
  3. Hidalgo O, González O, González V, et al. Novel Frac-and-Pack Technique for Selective Fracture Propagation. Latin American & Caribbean Petroleum Engineering Conference; 2007 Apr 15; Buenos Aires, Argentina. Paper Number: SPE-108126-MS.
  4. Cox M, Roane T, Sanders M, et al. International Symposium and Exhibition on Formation Damage Control. Innovative Sand-Control Screen Assembly Enables Successful Multi-Lobe Frac Packs in Adverse Recompletion Conditions; 2002 Feb 20; Lafayette, Lafayette, Louisiana, USA. Paper Number: SPE-73723-MS.
  5. Smith MB, Miller II WK, Haga J. Tip Screenout Fracturing: A Technique for Soft, Unstable Formations. SPE Production Engineering. 1984;2:95–103.
  6. Papinczak A, Miller II W. Fracture Treatment Design To Overcome Severe Near-Wellbore Damage, Mereenie Field, Australia. SPE Production & Facilities. 1994;9(4):249–256.
  7. Economides M, Oligney R, Valko P. Unified Fracture Design. Bridging the Gap Between Theory and Practice. Texas, Alvin: Orsa Press; 2004.
  8. Matanovic D, Cikes M, Moslavac B. Sand Control in Well Construction and Operation. Zagreb: Springer Environmental Science and Engineering; 2012.
  9. Bian X, Znang S, Wang F. A new method to optimize the fracture geometry of a frac-packed well in unconsolidated sandstone heavy oil reservoirs. Science China. 2012;55:1725–1731. doi: 10.1007/s11431-012-4775-z.
  10. Hainey BW, Troncoso JC. Frac-Pack: An Innovative Stimulation and Sand Control Technique. SPE Formation Damage Control Symposium; 1992 Feb 26; Lafayette, Louisiana, USA. Paper Number: SPE-23777-MS.
  11. Herianto PAA, Wijoyo ND, Chandra S. Productivity Analysis of Frac-pack Completion in M Well with Sand Problem Indication and High Permeability Formation. Engineering and Technology. 2019:291–298.
  12. Roodhart LP, Fokker PA, Davies DR, et al. Frac-and-Pack Stimulation: Application, Design, and Field Experience. J Pet Technol. 1994;46(03):230–238. doi: 10.2118/26564-PA.
  13. Weirich J, Li J, Abdelfattah T, Pedroso C. Frac Packing: Best Practices and Lessons Learned From More Than 600 Operations. SPE Drilling & Completion. 2013;28(02):119–134. doi: 10.2118/147419-PA.
  14. Gil IR, Atlas B, Roegiers J. The Effect of Fluid Leakoff on Rock Failure Mechanisms During Frac-Pack Treatments. SPE International Symposium and Exhibition on Formation Damage Control; 2006 Feb 15; Lafayette, Louisiana, USA. Paper Number: SPE-98170-MS.
  15. Khodaverdian M, McElfresh P. Hydraulic Fracturing Stimulation in Poorly Consolidated Sand: Mechanisms and Consequences. SPE Annual Technical Conference and Exhibition; 2000 Oct 01; Dallas, Texas, USA. Paper Number: SPE-63233-MS.
  16. Fan Y, White DE, Aimar A, Satyagraha MT. Frac/Pack Modeling for High-Permeability Viscous Oil Reservoirs of the Duri Field, Indonesia. SPE Production & Facilities. 2001;16(03):189–196. doi: 10.2118/72995-PA.
  17. Fan Y, White DE, Aimar A, Satyagraha MT. Fluid Leakoff and Net Pressure Behavior of Frac&Pack in High-Permeability Viscous Oil Reservoirs of the Duri Field, Indonesia. SPE International Symposium on Formation Damage Control; 2000 Feb 23; Lafayette, Louisiana, USA. Paper Number: SPE-58766-MS.
  18. Hengyang W, Podgornov VM. The selection of downhole filter to limit sand production from reservoir during well development. Readings named of A.I. Bulatov. 2020;2(2):408–415.
  19. Saucier RJ. Considerations in Gravel Pack Design. Journal of petroleum technology. 1974;26(02):205–212. doi: 10.2118/4030-PA.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Figure 1. Crossover is a multi-position tool with a crossover shoe

Download (81KB)
Indexing metadata
3. Figure 2. Cumulative distribution curve of formation sand grains by size of well No. X

Download (34KB)
Indexing metadata
4. Figure 3. Fracture profile of hydraulic fracturing

Download (131KB)
Indexing metadata
5. Figure 4. Graph Plot of hydraulic fracturing modeling parameters

Download (133KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Bukharbayeva A.N., Jaxylykov T., Assanov K.B.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».