Alle promoties, intree- en afscheidsredes worden gehouden in de Aula van de TU Delft, Mekelweg 5, Delft
Scheuren
7-05-01 | 16.00 uur
Hr. R.G. van de Ketterij | maritiem ingenieur
Promotor | Prof.dr. P.K. Currie (fac. CiTG)
Toeg. prom. |Dr. C.J. de Pater (UHD-fac. CiTG)
Optimisation of the near-wellbore geometry of hydraulic fractures propagating from cased perforated completions
Hydraulisch scheuren is een techniek die vaak wordt toegepast om de productie van een olie-, of gasput te bevorderen door het creëren van een scheur in het poreuze gesteente rond het boorgat. Het succes van hydraulisch scheuren hangt voor een groot deel af van de gecreëerde scheurgeometrie. In het optimale geval groeit een enkele, gladde scheur het reservoir in. De communicatie en de productie verminderen als een scheur sterk draait, als meerdere scheuren vlak naast elkaar propageren, of als het contactoppervlak tussen scheur en boorgat klein is, doordat bijvoorbeeld de scheur een hoek maakt met het boorgat. Bij een completering van een boorput met een stalen pijp en perforaties kunnen meerdere scheuren ontstaan bij iedere perforatie die vlak naast elkaar propageren als ze niet met elkaar verbinden. De perforaties trekken scheuren van naburige perforaties aan, zodat deze met elkaar verbinden en dwingen zo de scheur om het boorgat over het geperforeerde interval te volgen, wat de intersectie met de scheur vergroot. Deze aantrekkingskracht neemt toe met afnemende perforatie afstand. Het aantal perforaties dat in één keer geschoten kan worden is beperkt. Het schieten van perforaties in een enkele rij minimaliseert de afstand tussen de perforaties en maximaliseert dus de kans dat verschillende scheuren zich verbinden. Dit induceert een risico voor scheurgroei vanuit de annulus tussen de verbuizing en de cementlaag. De vloeistof volgt dan een erg slingerend pad om in de scheur te komen, waardoor de operatie vaak mislukt. Vaak worden de perforaties daarom met een klein faseverschil geschoten zodat in ieder geval van sommige perforaties scheuren zullen initiëren. Dit is een keuze voor een veilige, maar suboptimale oplossing. Deze overwegingen leiden tot de belangrijkste vragen uit het proefschrift van Van de Ketterij: wat is de kritieke perforatie afstand waarboven de scheuren niet meer verbinden?; wat is de verbetering van de scheurgeometrie als de scheuren verbinden?; wat is het risico van scheurinitiatie vanuit de micro-annulus? Eén van de resultaten van het onderzoek van Van de Ketterij is het kwantificeren van scheuren gedurende de eerste stadia van scheurpropagatie.