logo
专注油气领域
与独立思考者同行

压裂支撑剂质量控制&物流管理不容忽视

压裂支撑剂质量控制、物流管理措施

支撑剂是压裂的一个重要材料,如果支撑剂质量出现问题,或在运输途中被污染,会给整个压裂作业带来巨大的损失。因此,如何进行支撑剂的质控和后勤管理是一个重要的命题。

来自 | E&P
编译 | 周诗雨

尽管目前来看,石油天然气行业开始逐渐复苏,但是能源公司的预算仍然十分受限。因此,钻机数量必须维持在一个较低的水平,完井方案也需要去繁就简。每个完井方案都需要仔细对待并不断进行优化完善,从而获得稳定的油气井产能。现在比以往任何时候都要重视质量、准确性和效率,这些因素是决定着一口井能否成功生产的关键。人们并没有什么犯错的余地。对油气井而言,完井的一个关键阶段便是水力压裂。水力压裂期间需要大量的砂(支撑剂)和水。石油市场萧条时,即使是像压裂砂这样简单的原料也对整个油田开发的经济效益有着重大的影响。

支撑剂扮演的角色

油气行业中,支撑剂的类型繁多,从开采出后经化学处理的砂子到由陶瓷和其他材料制成的工程产品,多种多样。支撑剂的选择对完井的经济效益、压裂裂缝的大小和油气井产能有着直接的影响。在油气行业中,压裂砂的使用最为广泛。根据位置和储层类型的不同,完井阶段一口典型的页岩井最多需要多达500万磅的压裂砂。每口油气井在压裂砂上大约会花30万美元。

因此,如果没有适当的质量控制(QC)和物流管理,支撑剂可能会给油气生产带来较大的问题。仅仅一个错误,就会让整个订单的压裂砂变为无用之物。

为了更好地理解这一点,我们需要更加细化地考察压裂砂的质量。支撑剂的物理性质是关键,包括:尺寸、形状、重量和化学品的使用等。压裂砂并不是开采出来后就直接倒入井下,一旦开采出来,砂子需要经过一系列的加工—干燥、筛选和涂膜,最后才能达到有利于油井产能的最佳物理性质。

影响产能的性质主要包括,油井整个生命周期内的电导率、抗压性和酸溶解性。此外,随盆地变化的岩石储层,也需要不同的支撑剂来提高油气井产能。

物流,同样也非常重要。压裂砂开采和加工后,就需要将其装到轨道车中运输到作业地。在用卡车将其运送到井场之前,会将其存储在大筒仓中。期间必须保持严格的质量控制标准,以防止运输期间和存储期间压裂砂被污染。

如果支撑剂在某个地方被污染质量变差,那么就不能泵入井中。而这30万美元的损失还仅仅只是油公司一系列麻烦的开始。他们还需要与“坏砂”供应商纠缠,而且为了收回初始投资,经常还会涉及到法律纠纷。此外,没有压裂砂则意味着无法进行压裂,必须关井。由于停工,油公司要对许多服务公司和供应商做出一定的补偿,相关的成本是相当大的。

此外,油公司还需要寻找一家新的供应商,还要一边作业一边采购另一种支撑剂。最重要的是,他们还将面临一个环境难题——如何负责任地处理掉这500万磅被污染的压裂砂。这项工作的代价也是极高的。最后,由于压裂已经被人们认为是具有环境风险的作业,因此油公司或钻井承包商还可能会面临社区公共关系的噩梦。

当其他供应商的压裂砂被污染后,Shale Support公司,一家实现了支撑剂供应纵向一体化的供应商,很多时候便成为了供应压裂砂的新选择。该公司战略性地整合了质量控制和物流管理,利用质量控制管理程序,避免了停工和过多的开支。

质控是关键

随着油气行业进入了重视效率的新时代,油服公司和油公司都在寻找能够保证质量、精度和效率的压裂砂供应商。支撑剂供应商通常使用由ISO批准和授权的传统分析方法来评价支撑剂的质量。但这些方法非常耗时,单项测试就需要半个小时,而且结果通常具有主观性,很容易受人为误差的影响。传统方法还缺少必要的安全措施,无法保证物流过程中支撑剂不受污染。

Shale Support公司的砂是从密西西比Picayune的自营矿产中开采出来的。通过最新的质量控制技术,最大化了湿法采矿和干燥过程的有效性,确保了压裂砂的精度和性能。

当完成压裂砂处理后,公司会使用颗粒分析仪对每批砂进行质量测试。如果使用该颗粒分析仪,操作员在五分钟内即可知道压裂砂是否满足API和作业地区的标准。颗粒分析仪在分析砂粒上具有卓越的效率和优越性,能够保证给作业者提供的砂子就是他们想要的砂子。此外,公司还存留每批砂子的样品,能够消除砂子离厂后作业者对质量的担忧。

一旦支撑剂通过了测试并获批出厂后,Shale Support公司就会进入到质量控制的下一阶段—轨道车标志系统。颗粒分析仪会将分析结果上传到系统中,并分配一个唯一的代码,以防止轨道车使用或卸载不规范。在整个运输过程中,系统会在各个检查点扫描代码,从而减少人为误差,实现整个运输过程中的质量保障。轨道车标志系统可以实时追踪压裂砂送往井场的整个过程。

当支撑剂到达了指定地点后,后勤团队会确认轨道车标志是否受损(如果密封失效,则可能会有大量砂被污染的情况发生)。

高效物流

Shale Support公司通过铁路和公路将自己的支撑剂运输到美国的各个主要页岩产区。该公司在鹰滩和二叠盆地的腹地拥有自营的终端工厂。工厂根据压裂活动的活跃水平策略性地分布,可在本地存储大量的支撑剂。这也意味着支撑剂从矿场到井场的整个过程中,公司始终保持着对支撑砂的质量控制。如果支撑剂质量一旦出现问题,油公司和Shale Support公司可以第一时间发现并明确污染发生的具体时间,平复作业人员的情绪。

虽然陆上石油公司对2017年的生产前景持谨慎的乐观态度,但还是要求支撑剂供应能够快速应对需求,并能保质、保精度,这对支撑剂供应商来说还是存在很大压力的。油公司节约大量资金的关键在于减少或消除任何可能造成停工的风险。Shale Support公司遵循当前的ISO规定,采用了传统的分析方法,但同时也为业内能够广泛接受颗粒分析仪数据做准备。拥抱新技术、推动创新、战略性地整合质控和物流,对保证作业效率和井产能而言,至关重要。

英文原文请点击 (展开/收缩)

未经允许,不得转载本站任何文章:

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。

评论 抢沙发