Les données de 17 000 puits racontent une nouvelle histoire sur le pétrole de Bakken

Les interactions de puits à puits dans les schistes de Bakken, dans le Dakota du Nord, se démarquent considérablement de celles de la plupart des autres zones non conventionnelles. Alors que les impacts de fracturation nuisent généralement à la production dans les puits parents plus anciens ailleurs, ils l'améliorent souvent à Bakken.

Au fil des années, la question persiste : pourquoi ?

Une théorie suggère que les propriétés géologiques uniques du Bakken, en particulier sa propension aux fractures planaires longues, en sont responsables. Et il se peut très bien qu’il y ait un lien géologique, mais de nouvelles recherches partagées lors de la récente Conférence sur les technologies des ressources non conventionnelles (URTeC) soutiennent qu’il y a un peu plus à dire.

Kyoung Suk Min du Centre de recherche sur l'énergie et l'environnement (EERC) dans le Dakota du Nord explique : « La raison pour laquelle les opérateurs de Bakken n'ont historiquement pas vu beaucoup de pertes de production dues à l'effet parent-enfant est que leurs conceptions initiales d'achèvement étaient petites, sous-optimales et sous-stimulées. .»

Min, ingénieur de réservoir et scientifique des données, avec ses collègues de l'EERC, est l'auteur du document de conférence URTeC 3862589 qui conclut que les puits sous-stimulés sont le principal moteur des fracturations bénéfiques dans le Bakken. L’équipe de recherche a utilisé des modèles d’apprentissage automatique pour analyser les données de plus de 17 000 puits horizontaux, dont près de la moitié ont été déterminés comme ayant été impactés par les interactions parent-enfant.

L'une des conclusions les plus importantes de l'étude est que les résultats de fracturation les plus bénéfiques ont été observés dans les puits parents avec des charges d'agent de soutènement inférieures à 450 lb par pied latéral – et que 83 % de tous les puits parents du Bakken se situent en dessous de ce seuil critique.

Ensuite, il y a l’autre côté de l’équation. L'EERC a constaté que lorsque la charge d'agent de soutènement d'un puits secondaire dépassait 1 000 lb/pied, les puits parents adjacents voyaient leur production augmenter en moyenne de 123 % au cours de la période de 90 jours suivant la stimulation.

D'autres ont examiné la question et suggéré un lien similaire. Dans URTeC 3868861, également publié cette année, des auteurs de l'Université du Wyoming et de l'Université Texas A&M ont examiné un sous-ensemble plus petit de puits parent-enfant présentant des signes clairs d'interactions de fracture.

Tout en notant que la plupart des puits analysés ne montraient pas de « forte corrélation », les chercheurs ont souligné que plus le taux de production initial d'un puits parent était faible, plus sa production après fracturation avait tendance à être élevée. "Cela peut s'expliquer par la stimulation des puits parentaux qui étaient potentiellement sous-stimulés avant la fin de l'enfant."

La plupart des parents sous-stimulés de Bakken ont été achevés entre 2010 et 2015, a constaté l'EERC, ce qui, selon Min, représente une période de stagnation générale pour la conception de puits dans la région.

Une charge typique d'agent de soutènement pendant cette période se situait entre 200 et 400 lb/pi. En 2016, le chiffre moyen a grimpé à plus de 900 lb/pi et reste dans ce voisinage aujourd'hui.

Un contexte supplémentaire réside dans le fait que Bakken a été le premier gisement de pétrole étanche à connaître un développement significatif il y a dix ans, ce qui signifie que ses premiers explorateurs étaient désavantagés lorsqu'il s'agissait de gravir la courbe d'apprentissage.

Min contraste cela avec l’expérience partagée ailleurs, notant : « Si vous regardez le Permien ou d’autres bassins, les tailles initiales d’achèvement des puits parents étaient plus grandes – elles sont plus proches de ce à quoi ressemblent les nouveaux puits enfants du Bakken. »

Un point que cela soulève est que les fracturations stimulant la production deviendront bientôt une chose du passé, car le nombre de parents sous-stimulés continue de diminuer tandis que de nouveaux puits parents – aussi rares soient-ils – utilisent des modèles de stimulation plus grands.

Outre le volume de l'agent de soutènement, l'espacement des puits est l'autre facteur clé qui détermine l'ampleur des interactions de puits à puits. L'analyse de l'EERC montre qu'à mesure que l'espacement des puits tombe en dessous de 800 pieds, les interactions deviennent plus fortes et le risque pour la productivité des enfants augmente.

À titre d’illustration, l’EERC postule qu’un puits enfant dans le Bakken pompé avec 1 300 lb/pied et débarqué à 400 pieds d’un puits de forage parent risque de subir un déficit de production de 40 000 barils au cours de sa première année de vie.