Optimizing Longitudinal Fracture Design for Horizontal Well Completions in Laminated Sandstone Reservoirs
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Horizontal wells with multi-stage longitudinal fractures have been widely used to develop low-to-moderate permeability sandstone formations in enhanced oil recovery schemes. A long-held misconception exists that high fracture conductivity is not essential to well productivity for longitudinal fractures in openhole completions because the pressure drop through the fracture is small due to the geometry. This study provides workflows to optimize longitudinal fracture design for horizontal well completions on the North Slope of Alaska and presents practical considerations that challenge this misconception. Mechanical properties of core samples across the reservoir interval were evaluated by hardness-based strength calculators and tri-axial compression tests. Based on the rock strength profile, candidate intervals were selected for fracture conductivity measurements. Both summer (low salinity) and winter (high salinity) seawater based fracturing fluids were injected through the propped fracture cell containing both sandstone and mudstone lithologies. Numerical fracture models were built and matched to bottomhole pressures acquired during project appraisal well stimulations. Proppant concentration distribution along the fracture was generated for different design scenarios by varying proppant volume, proppant size, pump schedule, etc. The impact of various design scenarios on well production was also investigated. Full alignment between the fracture plane and the wellbore results in the highest productivity for fractured horizontal wells with openhole completions. However, calculations demonstrate that even a few degrees of misalignment between horizontal well orientation and the maximum horizontal principal stress results in fracture deviation from the open hole. Due to flow along the fracture and convergence from the fracture to the wellbore, fracture conductivity dominates the pressure drop and completion skin factor for this geometry. Since actual fracture conductivities in wells on the North Slope of Alaska are not infinite, it is therefore inappropriate to use "infinitely-acting" fracture assumptions as has often been used historically for longitudinally fractured horizontal wells with openhole completions. Fracture conductivity tests show severe conductivity loss due to gel residue as well as mudstone and seawater interactions. Realistic discount factors for fracture conductivities in the targeted shallow sandstone-mudstone formations were developed for subsequent reservoir studies. Modeling results suggest that larger job sizes and bigger proppant are needed to achieve desirable skin factors and well inflow performance when the fracture becomes misaligned from the wellbore.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».