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Benchmarking Completion Strategies - geoLOGIC systems€¦ · Evolution of Completion Design •...

Date post: 19-Oct-2020
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1 Benchmarking Completion Strategies Montney and Duvernay May 8, 2018 Mark Kowaluk, Engineer Joshua WY. Lee, Engineer Objective Demonstrate an investigative process for the integration of cross disciplinary data sets for the analysis of two study areas
Transcript
  • 1

    Benchmarking Completion StrategiesMontney and DuvernayMay 8, 2018

    Mark Kowaluk, EngineerJoshua WY. Lee, Engineer

    Objective

    • Demonstrate an investigative process for the integration of crossdisciplinary data sets for the analysis of two study areas

  • 2

    Introduction

    • Horizontal multi‐stage frac completions have been instrumental inthe development of unconventional reservoirs – especially in Canada.

    • The Montney and Duvernay are two of Canada’s top resource plays• Since the early 2000s, Western Canada has seen over 36,000horizontal multi‐stage frac wells – with 6,300+ and 600+ of these inthe Montney and Duvernay, respectively

    Montney Swan‐Glacier

  • 3

    Montney Swan-GlacierBasic Play Metrics

    Commentary• 481 horizontal multi‐stage

    wells in chosen area since 2006

    • Multiple targets inside theMontney as well as the Doig

    • Wells drilled NW‐SE

    Montney Study Area

    Montney Swan-GlacierEvolution of Completion Design

    • Well activity peaked in 2010

    • Lateral lengths increasing

    • Number of stages increasing

    • Fracture spacing decreasing

    Legend

    YOY Well Metric Progression Commentary

  • 4

    Montney Swan-GlacierEvolution of Completion Design

    Fracture Fluid Energizer

    Technology Commentary• Completions shift:

    • Water to Surfactant to Slickwater

    • CO2 and binary energized to N2energized and non‐energized

    • CT & P&P to B&S with a fewmultiple technology completions

    Montney Swan-GlacierTarget Landing Depth

    Wellbore Diagram (w.r.t Montney Top)

    Commentary

    DOIG U. M

    ONTN

    EY

    M. MONTNEY

    L. MON

    TNEY

    • Developed average distance from the Montney top for each well• Visually classified the wells into four zones :

    • Doig, Upper Montney, Middle Montney and Lower Montney

    Average Distance from Montney Top

  • 5

    Montney Swan-GlacierLiquids – Deep Cut

    Doig Upper Montney

    Middle Montney Lower Montney

    Montney Swan-GlacierCalculation of Production Metric

    YOY 12 Month Cumulative Normalized Prod (boe/m)

    • 6 and 12 month production

    are calculated based on

    cumulative hours on (4,320

    and 8,640 hours, respectively)

    • BOE = produced gas +

    produced condensate + deep

    cut at plant (from contours)

    • Normalized to completed

    lateral length12 month length normalized BOE (boe/m)

    Commentary

  • 6

    Montney Swan-GlacierCompletion Benchmarking

    Proppant Intensity

    • Indications that pumping greater than 2 T/m is beneficial to production

    • Only sand fractures have been pumped at greater than  T/m intensity

    Proppant Intensity and Composition 

    Commentary

    Montney Swan-GlacierCompletion Benchmarking

    Fluid Intensity

    • Some advantage to running larger fluid intensities (>10 m3/m)

    • Slickwater generally outperforms older water based systems

    Fluid Type

    Commentary

  • 7

    Montney Swan-GlacierCompletion Benchmarking

    Completion Technology

    • Ball and Seat technologies have been consistent performers

    • Multiple technology completions show promise but there is a limited sample size

    • Tighter frac spacing is advantageous

    Fracture Spacing

    Commentary

    • In our study area, operators have targeted the Doig, Upper, Middle andLower Montney.

    • A normalized cumulative production variable was selected to compare thewells

    • The Montney wells have been getting better production YOY, except for thelower Montney, which has seen a decrease in the recent years

    • Over the course of 10+ years, many types of completions have been tried.The following are beneficial to production in the Montney:

    • Higher intensity fractures• Larger slickwater treatments• Ball and seat completions• Decreasing fracture spacing

    Montney Observations

  • 8

    Duvernay Kaybob

    Duvernay Study Area

    Legend

    Commentary• 621 horizontal multi‐stage

    Duvernay wells since 2011

    • Development focused onthe Kaybob, WillesdenGreen and East Basin areas

    • We have selected theKaybob area for furtherinvestigation

    • In this area the wells aredrilled predominantly NW‐SE and N‐S direction

    Duvernay KaybobBasic Play Metrics

  • 9

    0

    500

    1,000

    1,500

    2,000

    2,500

    3,000

    0

    50

    100

    150

    200

    250

    300

    2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 (YTD)

    Lateral Len

    gth (m

    )

    Frac Stages (#) | Frac S

    pacin

    g (m

    ) | W

    ell C

    ount (#

    )

    Average of Lateral length (m) Average of Well ‐ Stages Actual (#) Average of Frac Spacing (m) Well Count (#)

    YOY Well Metric Progression

    Duvernay KaybobEvolution of Completion Design

    0

    20

    40

    60

    80

    100

    120

    2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018

    Well C

    ount (#

    )

    0

    20

    40

    60

    80

    100

    120

    2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018

    Well C

    ount (#

    )

    Fracture FluidTechnology

    • Initial exploration saw ball drop system being used• Completions technology has shifted to predominantly plug & perf with some CT and multiple• Two primary fluid systems used• There was an increase in the percentage of hybrid‐slickwaters used until 2017, at which time the

    shift went towards slickwater fracs

    Commentary

    Duvernay KaybobEvolution of Completion Design

  • 10

    0

    500

    1,000

    1,500

    2,000

    2,500

    3,000

    3,500

    2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018

    AvgProp

    pant In

    tensity

     (kg/m)

    0

    10

    20

    30

    40

    50

    60

    70

    80

    2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018

    Well C

    ount (#

    )

    0

    10

    20

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    40

    50

    60

    2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018

    AvgEn

    try Po

    int S

    pacin

    g (m

    )

    Median Number of Entry Point Average Entry Point Spacing

    Average of Proppant Intensity Commentary• 4 and 5 median number of entry points

    is the most common• Steady decrease in average entry point

    spacing• YOY increase in proppant intensity on a

    kg per m basis

    Duvernay KaybobEvolution of Completion Design

    AOI Deep Cut Contour

    Deep Cut Yield 

    (bbl/mmcf)

    Duvernay KaybobLiquids – Deep Cut

  • 11

    0

    50

    100

    150

    200

    250

    300

    350

    0 1,000 2,000 3,000 4,000 5,000 6,000

    12 m

    ono

    rmalize

    d prod

    uctio

    n (boe

    /m)

    Proppant Intensity (kg/m)

    Ceramic/Sand

    Resin‐Coated/Sand

    Sand

    Proppant Intensity vs 12 Mo Norm Cum Prod Cumulative Probability of Proppant Intensity

    Commentary• Sand only fractures generally done with a higher intensity• Proppant intensity can be binned into 3 categories – low, medium and high intensity

    0

    0.1

    0.2

    0.3

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    1

    0 1,000 2,000 3,000 4,000 5,000 6,000

    Percen

    tile

    Proppant Intensity (kg/m)

    Low Intensity

    Medium Intensity

    High Intensity

    Duvernay KaybobCompletions Benchmarking

    Proppant Intensity vs 6 Mo Cumulative Production Proppant Intensity vs 12 Mo Cumulative Production

    Commentary• The low intensity completions are resulting in lower 6 and 12 month cumulative production• The regular and high intensity completions on average have a 25 and 50% higher production in the 6 month case• In the 12 month cumulative case, the regular and high intensity case have a 40% higher production

    0

    0.1

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    0.3

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    0.6

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    1

    0 50 100 150 200 250 300

    Percen

    tile

    12 mo normalized production (boe/m)

    0

    0.1

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    1

    0 50 100 150 200 250 300

    Percen

    tile

    6 mo normalized production (boe/m)

    Duvernay KaybobCompletions Benchmarking

    P50 Values:Low Intensity: 40 boe/mMed Intensity: 50 boe/mHigh Intensity: 60 boe/m 

    P50 Values:Low Intensity: 65 boe/mMed Intensity: 90 boe/mHigh Intensity: 100 boe/m 

  • 12

    Frac Fluid Median Number of Entry Points

    Commentary• There is not a significant difference in using slickwater and hybrid‐slickwater• Both slickwater and hybrid‐slickwater outperform water fracs• There appears to be a benefit of 5 median number of entry points per stage

    0

    0.1

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    0 50 100 150 200 250 300 350

    Percen

    tile

    12 mo normalized production (boe/m)

    Slickwater Hybrid‐Slickwater Water

    Duvernay KaybobCompletions Benchmarking

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    1

    0 50 100 150 200 250 300 350

    Percen

    tile

    12 mo normalized production (boe/m)

    Completion Metric 2012 –2014 2015 –2017 

    Lateral Length (m) 1,755 2,299

    Stages (#) 16 33

    Proppant Intensity (kg/m) 1,452 2,445

    Avg Entry Point Spacing (m) 35 18

    YOY Rate Time

    0

    100

    200

    300

    400

    500

    600

    700

    800

    900

    0 12 24 36 48 60 72

    Cal D

    ay BOE

     Rate (boe

    /d)

    Normalized Time

    2012 2013 20142015 2016 2017

    Duvernay KaybobCompletions Benchmarking

  • 13

    Duvernay Observations

    • Well completions in the Duvernay have been trending to:• Longer laterals• More stages• Higher frac intensity• Tighter entry point spacing

    • It appears that slickwater and hybrid slickwater fracs are achievingsimilar results

    • A higher median number of entry points appears to be beneficial• An increase in production is observed with an increase in proppantintensity

    Takeaway

    • Demonstrate an investigative process for the integration ofcross disciplinary data sets for the analysis of two study areas

    • Next steps will involve machine learning and multi‐variateanalysis

    For more information about geoLOGIC’s products and services, please email our sales team at [email protected].

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