Enhancing the efficiency of hydraulic fracturing in mature fields

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Background: In developing mature fields, the issue of technology efficacy is often raised in the context of constrained reservoirs, such as reservoirs with small interstices (barriers) bordering water- or gas-saturated reservoirs. The ability to effectively developing such reservoirs increases the production of current reserves and prolongs the "life" of the fields under development. This study presents the experience of Gazprom Neft Group in the development of terrigenous reservoirs, where there is a high risk of a fracture penetration into water- and gas-saturated intervals, by hydraulic fracturing. This experience can be taken as a basis for increasing the production of current reserves for some mature fields under similar geological conditions, where this problem is particularly acute and requires solutions that minimize risks.

Aim: Selecting the optimal technological approach to ensure the technical and economic viability of projects involving late-stage fields or assetswith with under- or overlying watered reservoirs.

Materials and methods: The materials address several technological trends, consisting of the completion specifics and the technological approach to hydraulic fracturing. As the main solution, a combination of low-viscosity fluids with a polymer concentration ranging from 2.8 to 3.2 kg/m³ in various executitions, 20/40 and 16/20 proppant fractions, as well as completion with a cemented equal-hole diameter tailpipe with burst port collar. The presented vision allows not only to significantly reduce the risks to fracture penetration in lower (upper) layers, but also allows, in cases of Screen Out, to perform clean out jobs without involving expensive Coil Tubing operations.

Findings: The implemented integrated solutions have proven their effectiveness at facilities with restrictions on fracture propagation in height. The use of low-viscosity liquids made it possible to reduce the increase in water saturation of products after stimulation, and design solutions reduced the costs associated with such as Screen Out.

Conclusion: The experience gained in applying new technological solutions to wells with a high risk of a fracture penetration into water- and gas-saturated intervals is quite successful, which confirmed by actual work and well analysis. Hydraulic fracturing on linear gel has a highly potential in the fields of Gazprom Neft Group and can be using on the similar formations.

About the authors

Artyom V. Churakov

Group of Companies Gazprom Neft

Author for correspondence.
Email: ar.churackov@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-6070-9255
SPIN-code: 5333-2691
Scopus Author ID: 57200396930
Russian Federation, Saint Petersburg

Maxim N. Pichugin

Group of Companies Gazprom Neft

Email: pichugin.mn@gazprom-neft.ru
ORCID iD: 0009-0007-4913-2820
Russian Federation, Saint Petersburg

Yaroslav I. Gorbachev

Group of Companies Gazprom Neft

Email: gorbachevyai@tomskneft.ru
Kazakhstan, Saint Petersburg

Oleg T. Musin

Group of Companies Gazprom Neft

Email: musin.ot@tomsk.gazprom-neft.ru
Kazakhstan, Saint Petersburg

Konstantin A. Kayukov

Group of Companies Gazprom Neft

Email: kayukovka70@gmail.com
Kazakhstan, Saint Petersburg

References

  1. Economides MJ, Martin AN. How to Decide Between Horizontal Transverse, Horizontal Longitudinal and Vertical Fractured Completion. SPE Annual Technical Conference and Exhibition; 19–22 Sept 2010; Florentia, Italy. Available from: https://onepetro.org/SPEATCE/proceedings-abstract/10ATCE/All-10ATCE/SPE-134424-MS/101937?redirectedFrom=PDF.
  2. Karpov VB, Parshin NV, Ryazanov AA, et al. Improved Hydraulic Fracturing Results Utilizing Microfrac Testing in a West Siberia Field. SPE Russian Petroleum Technology Conference; 16–18 Oct 2017; Moscow, Russia. Available from: https://onepetro.org/SPERPTC/proceedings-abstract/17RPTC/1-17RPTC/D013S040R005/244923?redirectedFrom=PDF.
  3. Nolte KG, Smith MB. Interpretation of Fracturing Pressures. SPE Annual Technical Conference and Exhibition; Sept 1979; Las Vegas, Nevada. Available from: https://onepetro.org/SPEATCE/proceedings-abstract/79SPE/All-79SPE/SPE-8297-MS/134903?redirectedFrom=PDF. Дата обращения: 08.12.2023.
  4. Ba Geri M, Imqam A, Bogdan A, et al. Investigate the Rheological Behavior of High Viscosity Friction Reducer Fracture Fluid and Its Impact on Proppant Static Settling Velocity. SPE Oklahoma City Oil and Gas Symposium; 9–10 Apr 2019; Oklahoma City, USA. Available from: https://onepetro.org/SPEOKOG/proceedings-abstract/19OKOG/2-19OKOG/D021S004R003/218743?redirectedFrom=PDF.
  5. Loginov A, Pavlova S, Olennikova O, et al. 2019. Introduction of Novel Alternative to GuarBased Fracturing Fluid for Russian Conventional Reservoirs. SPE Russian Petroleum Technology Conference; 22–24 Oct 2019; Moscow, Russia. Available from: https://onepetro.org/SPERPTC/proceedings-abstract/19RPTC/2-19RPTC/D023S011R003/219309?redirectedFrom=PDF.
  6. Churakov AV, Pichugin MN, Fayzullin IG, et al. Non-Guar Synthetic Hydraulic Fracturing Gels – Successful Concept of Choice. SPE Russian Petroleum Technology Conference; 26–29 Oct 2020. Available from: https://onepetro.org/SPERPTC/proceedings-abstract/20RPTC/3-20RPTC/D033S010R005/450136?redirectedFrom=PDF.
  7. Pelevin DM. Tekhnologii zakanchivaniya i issledovaniya skvazhin. Inzhenernaya praktika. 2013;6–7. (In Russ).
  8. Ovchinnikov VP, Shamsutdinov NM, Leontyev DS, et al. Horizontal well completion systems with multi-stage hydraulic fracturing for low-permeability, poorly drained, heterogeneous and dismembered reservoirs. Petroleum Engineering. 2023;21(6):138–154. doi: 10.17122/ngdelo-2023-6-138-154.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2. Figure 1. Typical lithological section of formation AV1–2

Download (280KB)
3. Figure 2. Water cut of wells before the new approach

Download (191KB)
4. Figure 3. Typical schedule for pumping combined hydraulic fracturing

Download (154KB)
5. Figure 4. Example of fracture profiles in various fluid systems (guar-borate system and a high-viscosity synthetic polymer)

Download (316KB)
6. Figure 5. Schedule of fracturing on a high-viscosity synthetic polymer

Download (131KB)
7. Figure 6. Location of horizontal part of well casing

Download (355KB)
8. Figure 7. Fracture profiles depending on the fluid system

Download (166KB)
9. Figure 8. Direct-activation burst port collar

Download (112KB)
10. Figure 9. Discontinuous-sliding (controlled) burst port collar

Download (104KB)
11. Figure 10. Example of activation of a burst port collar

Download (142KB)
12. Figure 11. Schematic design of a selective packer

Download (102KB)
13. Figure 12. Example of a linear gel fracturing schedule

Download (277KB)
14. Figure 13. Well watercut under the new approach

Download (166KB)

Copyright (c) 2024 Churakov A.V., Pichugin M.N., Gorbachev Y.I., Musin O.T., Kayukov K.A.

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».