changing the game - home - peregrine · 4 how does it work? when the explosive detonates, it...

12
www.perf.com Productivity Injectivity Treating Rate Breakdown Pressure Treating Pressure Tortuosity Screenout

Upload: lamdan

Post on 20-Apr-2018

225 views

Category:

Documents


2 download

TRANSCRIPT

Page 1: Changing the Game - Home - Peregrine · 4 How Does It Work? When the explosive detonates, it collapses the conical shaped charge liner into a fast‐moving jet of particles, which

www.perf.com

Productivity

Injectivity

Treating Rate

Breakdown Pressure

Treating Pressure

Tortuosity

Screenout

Page 2: Changing the Game - Home - Peregrine · 4 How Does It Work? When the explosive detonates, it collapses the conical shaped charge liner into a fast‐moving jet of particles, which

2

F or the first time in more than twenty years, something 

truly new has arrived in the world of perforating.  

GEODynamics has introduced a new class of Reactive™ 

shaped charges that deliver a step‐change improvement in 

perforation geometry and performance. 

CONNEX® Perforating products generate a secondary 

reaction in the perforation tunnel thanks to proprietary liner 

metallurgy and charge design.  The reaction breaks up and 

expels debris to leave a clean, undamaged tunnel, even in 

variable or low‐quality rock (see p.4‐5 for a detailed 

explanation).   The technology was developed under license 

from QinetiQ with the vision and support of Shell. 

CONNEX® Perforating delivers debris‐free tunnels without 

depending on underbalance.  The result is incredible 

perforating efficiency, superior productivity, enhanced 

injectivity, and dramatic improvements in stimulation 

parameters and performance (see p.8‐9 for examples.) 

Hundreds of wells around the world have already benefited 

from CONNEX® Perforating … the new, preferred solution for 

high‐performance completions.   

Contact GEODynamics or your perforating service provider 

about running CONNEX® to maximize your well performance. 

Changing the Game

Page 3: Changing the Game - Home - Peregrine · 4 How Does It Work? When the explosive detonates, it collapses the conical shaped charge liner into a fast‐moving jet of particles, which

3

Adding Value

Clean, Open Tunnels Independent of Rock Type

Highly Beneficial for Stimulation

Independent of Rock Properties & Underbalance

No Risk, Massive Rewards

Every tunnel receives its own cleaning action, independent of other perforations,  resulting in near‐100% tunnel cleanup and 

an ideal flow path between the reservoir and the wellbore. 

Clean tunnels with fractured tips—what better place to initiate a matrix or fracture stimulation?  CONNEX® charges reduce breakdown pressures, improve treating rates, eliminate tortuosity, and minimize screenout. 

Unlike traditional underbalanced perforating, the effectiveness of CONNEX® does not depend on rock properties, wellbore or formation pressures.   Debris is expelled from every tunnel, 

even across the most heterogeneous intervals. 

CONNEX® products deploy in standard hardware.  Gun performance and wellbore integrity are unaffected.  Penetration into stressed rock is equivalent or better than GEODynamics’ industry‐leading RaZor™ charges.  The only thing CONNEX® will do to your well is make it better. 

Page 4: Changing the Game - Home - Peregrine · 4 How Does It Work? When the explosive detonates, it collapses the conical shaped charge liner into a fast‐moving jet of particles, which

4

How Does It Work?

When  the  explosive  detonates, it  collapses  the  conical  shaped charge  liner  into  a  fast‐moving jet  of  particles,  which penetrates the gun body, casing, cement sheath and formation  in exactly  the  same  way  as  a standard perforator. 

The  perforating  event  drives crushed  formation  material, cement,  charge  liner  and wellbore  casing  debris  into surrounding  pore  throats    — creating the “crushed zone”.  Jet remnants  and  formation material plug the tunnel tip with compact, impermeable debris. 

1

2

3

CONNEX®  Perforating  charges are  deployed  in  conventional gun hardware, without requiring any  special  handling,  storage, loading or running procedures. Shot density and phasing are the same as conventional charges. 

Page 5: Changing the Game - Home - Peregrine · 4 How Does It Work? When the explosive detonates, it collapses the conical shaped charge liner into a fast‐moving jet of particles, which

5

While conventional charges rely on underbalance  surge  flow  to  clean the  tunnel,  CONNEX®  charges create  a  secondary  reaction  to  do the work.   Liner material deposited along   the   tunnel   reacts exothermically,  generating  heat and pressure within and around the tunnel. 

The  resulting  over‐pressure  breaks up  and  expels  crushed  zone material  and  compacted  debris.  When  the  rock  is  sufficiently competent, fracturing of the tunnel tip  is  also observed.    This  is highly beneficial  to  inflow  performance and stimulation treatments. 

Tunnels  produced  with  CONNEX® Perforating  charges  exhibit  ideal characteristics:  large  diameter, cleaner ‐ often fractured ‐ tips, and entirely  free  of  crushed  zone  and compacted  fill.    Depth  of penetration  in  stressed  rock  is comparable  to  GEODynamics’ industry leading RaZor™ charges. 

4

5

6

Page 6: Changing the Game - Home - Peregrine · 4 How Does It Work? When the explosive detonates, it collapses the conical shaped charge liner into a fast‐moving jet of particles, which

6

The Opportunity

T he photograph above illustrates the typical features of a deep‐penetrating tunnel in stressed rock.  As is typical for any charge when shot into stressed rock, the 

total penetration of ±12 inches is significantly less than the registered API RP‐19B 

Section 1 concrete penetration of 47.3 inches.  The clear tunnel is relatively narrow, 

surrounded by a zone of disturbed rock—the ‘crushed zone’ ‐ about one quarter inch 

thick, and only extends to three‐quarters of the total penetration.  The remainder of 

the tunnel is plugged with compacted fill. 

U nderbalanced perforating relies on the pressure difference between formation and wellbore inducing a surge of flow to break up and remove debris from the perforation tunnels.  If the reservoir pressure and/or permeability is low, or the wellbore pressure cannot be lowered substantially, there may be insufficient driving force to fail or remove the debris.  Where the formation properties vary significantly across the zone, only shots within better intervals will clean up.  Dynamic underbalance techniques generate a stronger, more sustained underbalance but cannot mitigate inadequate reservoir energy, heterogeneity, or critically low formation permeability.  

UNDER

BALA

NCE

Page 7: Changing the Game - Home - Peregrine · 4 How Does It Work? When the explosive detonates, it collapses the conical shaped charge liner into a fast‐moving jet of particles, which

7

The Solution

T his image vividly captures the dramatic improvement in tunnel geometry and 

quality delivered by the CONNEX® Perforating technology.  The entire crushed 

zone has been removed, as has the compacted fill, to leave a wide, clean tunnel.  Note 

also the fractured tunnel tip, a highly beneficial feature for pre‐stimulation 

perforations seen frequently when applying CONNEX® charges in competent rock. 

Extensively Tested While the photo’s above show test shots into Berea sandstone (8,000 psi UCS), CONNEX® has also been tested extensively into a range of other reservoir analogs, such as Castlegate sandstone (Fig. A ‐ 4,000 psi UCS), Parker County sandstone (Fig. B ‐ 10,000 psi UCS) and Lueders limestone (Fig. C ‐ 7,000 psi UCS).   In total, more than 400 laboratory test shots have been completed. 

Page 8: Changing the Game - Home - Peregrine · 4 How Does It Work? When the explosive detonates, it collapses the conical shaped charge liner into a fast‐moving jet of particles, which

8

Natural Flow ...

D eep, clean tunnels  provide the ideal flow path from undamaged reservoir rock to the wellbore ‐ and vice versa, for injection wells.  The 

CONNEX® family of products is the first in the industry to be entirely developed and optimized for flow performance, using all natural rock targets. 

Frazier Sand re‐perforation, Texas  Courtesy of Crawford Energy 

In the first 15 months since launch: 

More than 250,000 CONNEX® charges have been deployed… 

In over 500 wells… 

By more than 30 service companies… 

For more than 40 different operators… 

In 9 countries on 4 continents 

CONNEX® has become the charge of choice for many operators, both for new wells and re‐perforation. In fact, many of GEODynamics’ customers have been so successful with CONNEX® they are specifying the technology on every completion program. Wells making almost no gas have been brought on at over 4 million scf/d.  The productivity of oil wells has been increased up to 10 fold compared to previous best‐in‐field offsets.  In no case has a well perforated with CONNEX® produced less than a conventionally perforated offset.   

Page 9: Changing the Game - Home - Peregrine · 4 How Does It Work? When the explosive detonates, it collapses the conical shaped charge liner into a fast‐moving jet of particles, which

9

… and Stimulation

0

1,000

2,000

3,000

4,000

5,000

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5

Near‐Wellbore Pressure Drop [kPa]

Pump Rate [m³/min]

New Charge Conventional Charge

0

1,000

2,000

3,000

4,000

5,000

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5

Near‐Wellbore Pressure Drop [kPa]

Pump Rate [m³/min]

New Charge Conventional Charge

C ONNEX® Perforating offers many advantages when shot prior to a 

stimulation treatment:  For matrix stimulation:  High percentage of clean, open tunnels ensures excellent zonal coverage and reliable diversion with limited entry perforating;  Deep, clean tunnels are perfect for acid wormholing. 

 For hydraulic fracture stimulation:  Fractured tunnel tip and modified stress cage significantly reduce fracture initiation pressure—by as much as 70% in field applications;  Open tunnels with fractured tips eliminate near‐wellbore pressure losses (tortuosity);  High percentage of clean, open tunnels ensures high treating rates at minimum pressure and hydraulic horsepower, with minimal risk of screenout— which means reliable fracs at lower cost. 

 In combination with propellant:  Ensures reliable fracture initiation and maximum fracture coverage. 

TORTUOSITY ELIMINATED 

From SPE 116226, Courtesy Weatherford Canada & Devon Energy 

Courtesy Enseco & Suncor 

“...step‐down and mini‐frac data indicate all shots were open…” 

RELIABLE TREATMENT EXECUTION 

Page 10: Changing the Game - Home - Peregrine · 4 How Does It Work? When the explosive detonates, it collapses the conical shaped charge liner into a fast‐moving jet of particles, which

10

Initial Completion  When better to apply CONNEX® than while the well has maximum potential?  Provide the ideal flow path and see the difference in production. 

Prior to Hydraulic Fracture Stimulation 

Lower initiation pressure, zero tortuosity, lower horsepower requirements, reduced risk of screenout … can you afford not to run CONNEX®? 

Limited Entry Perforation  Shoot a limited number of holes with confidence that the calculated flow area will actually be delivered down hole. 

Achieving Underbalance is Operationally Difficult 

Then shoot CONNEX® and don’t worry about underbalance!  Let the charge do the work and still see the benefit of clean perforations. 

Heterogeneous Pay Zone  Permeability varying wildly within your zone of interest?  No problem—CONNEX® will ensure clean tunnels in spite of the rock quality contrast. 

Injector Wells  Open, clean tunnels across the entire injection interval mean near‐ideal flow distribution and minimized injection pressures. 

Re‐perforation &/or Depleted Zones 

If your well was perforated with an out‐of‐date system or more than five years ago, chances are it will benefit significantly from re‐perforation.  If the zone is depleted, only CONNEX® can assure you of clean tunnels and maximum productivity. 

T he table below provides some examples of how CONNEX® Perforating products 

are adding value to assets around the world: 

Putting CONNEX® to Work

Page 11: Changing the Game - Home - Peregrine · 4 How Does It Work? When the explosive detonates, it collapses the conical shaped charge liner into a fast‐moving jet of particles, which

For More Information:  [email protected]  +1 (817) 341‐5363 

11

CONNEX® Products SIZE NAME PART NUMBER SHOT

DENSITY PHASING EXPLOSIVE ENTRY HOLE

[inches]      [shots/ft]  [deg]  [grams]  [inches] 

2”   2007 CONNEX®  EC2‐20A0722‐RC  6 F  60  6.8g HMX  0.26 

2007 CONNEX® XLS  EC2‐20B0722‐RC  6 F/D  60  6.5g HMX  0.26 

2.3/4”  2715 CONNEX®  EC2‐27A1522‐RC  6 F  60  15g HMX  0.39 

3.1/8”  3323 CONNEX®  EC2‐33A2322‐RC  6 F  60  22.7g HMX  0.46 

3323 CONNEX® XEH  EC2‐33A2342‐RC  6 F  60  22.7g HMX  0.56 

3.3/8”  

3323 CONNEX®  EC2‐33A2322‐RC  6 F/D  60  22.7g HMX  0.47 

3325 CONNEX®   EC2‐33B2522‐RC  6 F  60  25g HMX  0.48 

3325 CONNEX® XEH  EC2‐33B2542‐RC  6 F  60  25g HMX  0.54 

4”  4039 CONNEX®  EC2‐40A3922‐RC  4 F  90  39g HMX  0.49 

4.1/2”  4039 CONNEX®  EC2‐40A3922‐RC  5 F  60  39g HMX  0.46 

3323 CONNEX®  EC2‐33A2322‐RC  12 F  135/45  22.7g HMX  0.40 

7”  4039 CONNEX®  EC2‐40A3922‐RC  12 F  135/45  39g HMX  0.44 

Notes

D  Qualified for shooting dry 

F  Qualified for shooting in fluid 

XEH  eXtra Entry Hole 

XLS  eXtra Low Swell 

Legend

API penetration values cannot be obtained for CONNEX® charges because the secondary reaction destroys the cement target and prevents useful data from being gathered.  CONNEX® penetration in stressed rock is equivalent to that of GEODynamics’ RaZor™ products.  Data from stressed rock tests is available on request. 

Page 12: Changing the Game - Home - Peregrine · 4 How Does It Work? When the explosive detonates, it collapses the conical shaped charge liner into a fast‐moving jet of particles, which

Executive / Sales GEODynamics, Inc. 415 Woodline Drive The Woodlands, Texas 77386 Phone: +1 (281) 367-0413 Engineering / Manufacturing / Administration GEODynamics, Inc. Brazos Park Technology Center 10500 West Interstate 20 Millsap, Texas 76066 Phone: +1 (817) 341-5300

www.perf.com

© 2008.10 GEODynamics, Inc.