Sunday, July 6, 2014
Tech Talk - of longer wells and drawdown pressure
There are, simply, three major parts to the coming global economic mess that will be created as we enter into the period of Peak Oil. The first of these comes from the current rising demand for oil, particularly emphasized by those countries, such as China and India, where demand is rising fastest. The second part is the declining production from existing fields as their reserves are drawn down. (Though it should be remembered that even when “exhausted” the fields will still contain vast quantities of oil, but oil which is at present not economically recoverable). And finally there is the oil in the undeveloped, and undiscovered wells and fields that can be added to the existing reserve to help ameliorate the imbalance between demand and supply from existing wells.
The high decline rates from long horizontal wells drilled into, and along the shale deposits in the United States, most particularly the Bakken and the Eagle Ford, mean that there is a constant need to drill new wells to sustain existing production. The EIA has taken note of this and calculated based on some assumptions, the number of rigs that must be operating in these fields, so that they will drill enough new wells to sustain current production.
Figure 1. The number of rigs required in the Bakken and Eagle Ford formations to sustain production at the level of the previous month (EIA).
Should the need be to increase production (which is the current assumption by most prognosticators of future equilibrium between demand and supply) then these numbers need to be significantly higher, perhaps by as many as 50 additional rigs. At present the Bakken rig count is running at around 176 rigs while there are around 270 rigs drilling in the Eagle Ford.
One of the ways in which production is anticipated to expand above earlier estimates for the wells drilled in both fields comes from the ability to drill longer horizontal wells and to increase the fracture density along these wells.
However, as the Kingdom of Saudi Arabia discovered some years ago, longer wells can only be viably effective out to a certain distance, beyond which there is no gain in productivity. As a result they have changed their drilling patterns so that the wells are shorter, with multiple laterals spreading from the original wells to more thoroughly cover the rock within the formation. Initially wells were drilled out to distances of up to 12 km, but over time the KSA found that this was too long.
Since there is a somewhat similar argument to be made for the wells in the United States, as they move to longer distances, I thought I would go over the explanation as to why this is not a very productive idea a second time.
To begin consider that regardless of whether I put a tiny glass of water or a huge glass of soda in front of you, if I glue it to the table then the amount that you can drink at one time becomes limited by the size of the straw that I give you to drink the liquid, rather than the amount in the container. And to get that liquid into the straw and up into your mouth requires that you suck on the straw.
What you are doing is reducing the pressure at the bottom of the straw, while the pressure from the atmosphere on the top of the liquid remains the same. By creating this differential pressure there is now a force to move the liquid into the straw and thence up into your mouth.
But, as Fishbuch et al showed, as the horizontal well bore gets longer the pressure at the back of the hole declines as then does the difference in pressure between the oil in the rock and the well (the drawdown pressure), and while the longer hole gives an overall increase in production to a certain point this seems to maximize at a length of around 6,000 ft. Beyond that distance the differential pressure between the formation and the well falls to a point where there is less benefit to the additional cost of drilling to that distance.
Figure 2. Drop in well pressure with increased well length, while increasing overall oil flow (Simulation by Fishbuch et al )
The answer which Aramco came up with to get around this problem was to use a main lateral from which a number of shorter laterals could then be drilled out into the formation, providing higher drawdown pressures within the wells and making it also easier to isolate any well section where the underlying water broke through into the well.
Figure 3. Schematic of a Maximum Reservoir Contact well as used in Saudi Arabia (Aramco).
The optimum length at which a well can produce is a function of the rock type and structure as well as the nature of the oil/natural gas that it contains and the water content (to name by a few of the parameters). Thus there are limits to the analogy, nevertheless it does show, even in the much more productive rocks of the fields in KSA that there are limits to how far a well can be productively driven, and these limits will also exist in the shales of the United States, although the oil locations and the optimal ways of extracting it are somewhat different.
The extraction of oil and natural gas in these shales is more sensitive to the levels of drawdown pressure, since much of the oil and gas is found in natural fractures that are not that wide (although they may be spread further apart by the fracking process itself). With exposure to the lower well pressure thus being restricted to a relatively small volume, significant reduction in the pressure because of the location relative to the heel of the well can have significant effects on lowering the overall well production.
Further as a general rule the complex valve systems used in KSA are not installed in the shale wells of the United States, making it less practical to focus the relative pressure differentials at different points along the well bore as a means of increasing production sequentially along the well.
The high decline rates from long horizontal wells drilled into, and along the shale deposits in the United States, most particularly the Bakken and the Eagle Ford, mean that there is a constant need to drill new wells to sustain existing production. The EIA has taken note of this and calculated based on some assumptions, the number of rigs that must be operating in these fields, so that they will drill enough new wells to sustain current production.
Figure 1. The number of rigs required in the Bakken and Eagle Ford formations to sustain production at the level of the previous month (EIA).
Should the need be to increase production (which is the current assumption by most prognosticators of future equilibrium between demand and supply) then these numbers need to be significantly higher, perhaps by as many as 50 additional rigs. At present the Bakken rig count is running at around 176 rigs while there are around 270 rigs drilling in the Eagle Ford.
One of the ways in which production is anticipated to expand above earlier estimates for the wells drilled in both fields comes from the ability to drill longer horizontal wells and to increase the fracture density along these wells.
However, as the Kingdom of Saudi Arabia discovered some years ago, longer wells can only be viably effective out to a certain distance, beyond which there is no gain in productivity. As a result they have changed their drilling patterns so that the wells are shorter, with multiple laterals spreading from the original wells to more thoroughly cover the rock within the formation. Initially wells were drilled out to distances of up to 12 km, but over time the KSA found that this was too long.
Since there is a somewhat similar argument to be made for the wells in the United States, as they move to longer distances, I thought I would go over the explanation as to why this is not a very productive idea a second time.
To begin consider that regardless of whether I put a tiny glass of water or a huge glass of soda in front of you, if I glue it to the table then the amount that you can drink at one time becomes limited by the size of the straw that I give you to drink the liquid, rather than the amount in the container. And to get that liquid into the straw and up into your mouth requires that you suck on the straw.
What you are doing is reducing the pressure at the bottom of the straw, while the pressure from the atmosphere on the top of the liquid remains the same. By creating this differential pressure there is now a force to move the liquid into the straw and thence up into your mouth.
But, as Fishbuch et al showed, as the horizontal well bore gets longer the pressure at the back of the hole declines as then does the difference in pressure between the oil in the rock and the well (the drawdown pressure), and while the longer hole gives an overall increase in production to a certain point this seems to maximize at a length of around 6,000 ft. Beyond that distance the differential pressure between the formation and the well falls to a point where there is less benefit to the additional cost of drilling to that distance.
Figure 2. Drop in well pressure with increased well length, while increasing overall oil flow (Simulation by Fishbuch et al )
The answer which Aramco came up with to get around this problem was to use a main lateral from which a number of shorter laterals could then be drilled out into the formation, providing higher drawdown pressures within the wells and making it also easier to isolate any well section where the underlying water broke through into the well.
Figure 3. Schematic of a Maximum Reservoir Contact well as used in Saudi Arabia (Aramco).
The optimum length at which a well can produce is a function of the rock type and structure as well as the nature of the oil/natural gas that it contains and the water content (to name by a few of the parameters). Thus there are limits to the analogy, nevertheless it does show, even in the much more productive rocks of the fields in KSA that there are limits to how far a well can be productively driven, and these limits will also exist in the shales of the United States, although the oil locations and the optimal ways of extracting it are somewhat different.
The extraction of oil and natural gas in these shales is more sensitive to the levels of drawdown pressure, since much of the oil and gas is found in natural fractures that are not that wide (although they may be spread further apart by the fracking process itself). With exposure to the lower well pressure thus being restricted to a relatively small volume, significant reduction in the pressure because of the location relative to the heel of the well can have significant effects on lowering the overall well production.
Further as a general rule the complex valve systems used in KSA are not installed in the shale wells of the United States, making it less practical to focus the relative pressure differentials at different points along the well bore as a means of increasing production sequentially along the well.
Subscribe to:
Post Comments (Atom)
dich vu ke toan thue tron goi dích vu lam bao cao tai chinh tín
ReplyDeletetrung tâm đào tạo kế toán tại tphcm gia
khóa học kế toán thực hành re
công ty dịch vụ kế toán
dich vu ke toan thue tai bac ninh
dịch vụ kế toán trọn gói tại hà nội
dịch vụ kế toán tại tp.hcm
dịch vụ báo cáo thuế
dịch vụ quyết toán thuế uy
trung tâm đào tạo kế toán tại tphcm
trung tâm đào tạo kế toán tại cầu giấy tín
trung tâm đào tạo kế toán tại long biên
trung tâm đào tạo kế toán tại hà đông re
trung tâm kế toán tại thanh xuân
trung tâm kế toán tại bắc ninh
trung tâm kế toán tại bình dương
trung tâm kế toán tại hải phòng
dịch vụ quyết toán thuế tại quận bình thạnh
dịch vụ quyết toán thuế tại quận tân phú
dịch vụ quyết toán thuế tại quận 5
dịch vụ quyết toán thuế tại quận 3
dịch vụ quyết toán thuế tại tphcm
dịch vụ quyết toán thuế tại quận cầu giấy
dịch vụ quyết toán thuế tại quận long biên
dịch vụ quyết toán thuế tại quận hà đông
dịch vụ quyết toán thuế tại quận thanh xuân
dịch vụ dọn dẹp sổ sách kế toán
ReplyDeletedịch vụ dọn dẹp sổ sách kế toán tại thái bình
dịch vụ dọn dẹp sổ sách kế toán tại phú thọ
dịch vụ dọn dẹp sổ sách kế toán tại hưng yên
dịch vụ dọn dẹp sổ sách kế toán tại quận hải dương
dịch vụ dọn dẹp sổ sách kế toán tại hải phòng
dịch vụ dọn dẹp sổ sách kế toán tại quận thanh trì
dịch vụ dọn dẹp sổ sách kế toán tại quận hoàng mai
dịch vụ dọn dẹp sổ sách kế toán tại quận hai bà trưng
dịch vụ dọn dẹp sổ sách kế toán tại quận hoàn kiếm
dịch vụ dọn dẹp sổ sách kế toán tại quận từ liêm
dịch vụ dọn dẹp sổ sách kế toán tại quận ba đình
dịch vụ dọn dẹp sổ sách kế toán tại quận tây hồ
dịch vụ dọn dẹp sổ sách kế toán tại quận đống đa
dịch vụ dọn dẹp sổ sách kế toán tại bắc ninh
dịch vụ dọn dẹp sổ sách kế toán tại quận tphcm
dịch vụ dọn dẹp sổ sách kế toán tại quận cầu giấy
dịch vụ dọn dẹp sổ sách kế toán tại quận long biên
dịch vụ dọn dẹp sổ sách kế toán tại quận hà đông
dịch vụ dọn dẹp sổ sách kế toán tại quận thanh xuân
dịch vụ hoàn thuế gtgt
dịch vụ làm báo cáo tài chính tại huyện củ chi
ReplyDeletedịch vụ làm báo cáo tài chính tại quận bình tân
dịch vụ làm báo cáo tài chính tại quân phú nhuận
dịch vụ làm báo cáo tài chính tại quận gò vấp
dịch vụ làm báo cáo tài chính tại quận thủ đức
dịch vụ làm báo cáo tài chính tại quận bình thạnh
dịch vụ làm báo cáo tài chính tại quận tân phú
dịch vụ làm báo cáo tài chính tại quận 12
dịch vụ làm báo cáo tài chính tại quận 11
dịch vụ làm báo cáo tài chính tại quận 10
dịch vụ làm báo cáo tài chính tại quận 9
dịch vụ làm báo cáo tài chính tại quận 8
dịch vụ làm báo cáo tài chính tại quận 7
dịch vụ làm báo cáo tài chính tại quận 6
dịch vụ làm báo cáo tài chính tại quận 5
dịch vụ làm báo cáo tài chính tại quận 4
dịch vụ làm báo cáo tài chính tại quận 3
dịch vụ làm báo cáo tài chính tại quận 2
dịch vụ làm báo cáo tài chính tại quận 1
dịch vụ báo cáo thuế tại tỉnh bình dương
ReplyDeletedịch vụ báo cáo thuế tại quận bình thạnh
dịch vụ báo cáo thuế tại quận tân phú
dịch vụ báo cáo thuế tại quận 5
dịch vụ báo cáo thuế tại quận 3
dịch vụ báo cáo thuế tại tphcm
dịch vụ báo cáo thuế tại quận long biên
dịch vụ báo cáo thuế tại quận hà đông
dịch vụ báo cáo thuế tại quận thanh xuân
dịch vụ báo cáo thuế tại quận cầu giấy
dịch vụ báo cáo thuế tại gia lâm
dịch vụ báo cáo thuế tại đông anh
dịch vụ báo cáo thuế tại thanh trì
dịch vụ báo cáo thuế tại quận hoàng mai
dịch vụ báo cáo thuế tại quận hai bà trưng
dịch vụ báo cáo thuế tại quận từ liêm
dịch vụ báo cáo thuế tại quận hoàn kiếm
dịch vụ báo cáo thuế tại quận tây hồ
dịch vụ báo cáo thuế tại quận ba đình
dịch vụ báo cáo thuế tại quận đống đa
lớp học kế toán tổng hợp
ReplyDeletelớp học kế toán thực hành
khóa học kế toán tổng hợp tại vinh nghệ an
trung tâm đào tạo kế toán tại vinh nghệ an
khóa học kế toán thực hành
Khóa học kế toán tổng hợp thực hành tại bắc ninh
Khóa học kế toán tổng hợp thực hành tại hải phòng
Khóa học kế toán tổng hợp thực hành tại tphcm
Khóa học kế toán tổng hợp thực hành tại bình dương
Khóa học kế toán tổng hợp thực hành tại hà đông
Khóa học kế toán tổng hợp thực hành tại cầu giấy
Khóa học kế toán tổng hợp thực hành tại long biên
Khóa học kế toán tổng hợp thực hành tại thanh xuân
giá dịch vụ kế toán
Dịch vụ kế toán ACB chuyên cung cấp dich vu ke toan trọn gói uy tín chuyên nghiêp giá rẻ nhất tại HCM và các tỉnh lân cận với chi phí bỏ ra chỉ từ 500.000-1.500.000đ.
ReplyDeleteTri ân khách hàng, ACB giảm giá lên đến 50% giá trị hợp đồng khi doanh nghiệp trở thành đối tác của chúng tôi.
Liên hệ: Dịch vụ kế toán , Dich vu ke toan .
Lầu 4, Tòa nhà Long Mã, 602 Cộng Hòa,P.13,Q.Tân Bình,HCM.
Hotline: (08) 62 97 97 97 - 0966 660 888.
ReplyDeleteشركة مكافحة حشرات بالمدينة المنورة
شركة كشف تسربات بالمدينة المنورة
شركة تنظيف شقق بالمدينة المنورة
شركة تنظيف موكيت بالمدينة المنورة
شركة تنظيف مجالس بالمدينة المنورة
شركة تنظيف منازل بالمدينة المنورة
شركة تنظيف كنب بالمدينة المنورة
شركة تنظيف فلل بالمدينة المنورة
شركة تنظيف مجالس بمكة
ReplyDeleteشركة تنظيف كنب بمكة
شركة تنظيف سجاد بمكة
شركة تنظيف مساجد بمكة
شركة تنظيف وصيانة مسابح بمكة
شركة تنظيف الاثاث بمكة
شركة تنظيف ستائر بمكة
شركة جلي بلاط بمكة