Abstract
The Montney Formation is dominated by fine-grained lithologies, primarily siltstone and very fine-grained sandstone. Regionally pervasive hydrocarbon saturation and a lithological framework that is both relatively easy to drill horizontally, as well as sufficiently brittle to respond satisfactorily to hydraulic fracture programs have rendered this the primary unconventional reservoir target in the Western Canada Sedimentary Basin.
Recent drilling programs in the Altares Field of northeastern British Columbia have encountered heterogeneities in the Altares Member of the Montney Formation that present challenges to fracture stimulation. The Altares Member, consist of centimetre to decimetre-scale interbeds of bituminous siltstone, very fine-grained sandstone and bioclastic packstone to grainstone beds. These beds accumulated in a proximal offshore to offshore transition setting, above maximum storm wave base but below fairweather wave base. Bioclast-rich beds were subjected to syndepositional/early post-depositional calcite cementation, whereas bituminous siltstone horizons are largely devoid of calcite cements. These beds are characterized by geomechanical properties (changes in Poisson’s Ratio and Young’s Modulus determined via triaxial testing and analyses of dipole sonic logs) that are distinct from that of the host-rock.
Frequent vertical contrasts in geomechanical properties in the interbedded siltstone/bioclastic packstone/grainstone beds provide numerous planes of weak-ness. Common bedding plane slickensides attest to lateral movement at lithofacies contacts, likely during Laramide tectonism. In the Altares Member in the Altares Field area these bedding-parallel contrasts in geomechanical properties act as vertical barriers to fracture stimulations, causing the water to follow the contrast instead of breaking through it, thus preventing effective stimulation. In addition to facilitating ineffective fracture propagation, bedding plane slippage can have a deleterious effect on the vertical well bore including, in several cases, crimping of well casings.
Résumé
La Formation de Montney où prédomine la lithologie à grain fin se compose surtout de siltstone et de grès à grain très fin. La saturation intense en hydrocarbures sur le plan régional et un cadre lithologique suffisamment cassant pour permettre un forage horizontal relativement facile et répondre facilement aux programmes de fractures hydrauliques font en sorte que les gisements non conventionnels de cette Formation représentent la principale cible d’exploration du bassin sédimentaire de l’Ouest du Canada.
De récents programmes de forages dans les champs pétrolifères d’Altarès du Nord-Est de la Colombie-Britannique ont fait face à des hétérogénéités dans le membre d’Altarès de la Formation de Montney et présentent des défis pour la stimulation hydraulique de fracture. Le membre d’Altarès est composé d’interlits variant du centimètre au décimètre de siltstone bitumineux, de grès à grain très fin et de lits de packstone bioclastique jusqu’à du grainstone. L’accumulation de ces lits s’est produite dans un environnement extracôtier proximal à extracôtier transitionnel au-dessus du niveau de base des vagues lors de tempêtes mais en dessous du niveau de base des vagues par beau temps. Les lits riches en bioclastes ont été soumis à la cimentation calcitique synsédimentaire et diagénétique précoce, alors que les horizons de siltstone bitumineux sont largement dépourvus de cimentation calcitique. Ces lits se caractérisent par des propriétés géomécaniques (changement du coefficient de Poisson et du module d’Young au moyen d’essais triaxiaux et d’analyses de diagraphies soniques de type dipôle) qui se distinguent de la roche hôte.
De fréquents contrastes verticaux dans les propriétés géomécaniques de lits de siltstone, de packstone bioclastique et de grainstone interstratifiés reflètent de nombreux plans de faiblesse. Des miroirs de faille dans les plans de litage communs attestent les mouvements latéraux aux points de contact des lithofaciès, ce qui s’est produit probablement durant le tectonisme de Laramide. Dans les champs d’Altarès du membre d’Altarès, les propriétés géomécaniques de ces lits parallèles contrastants agissent comme des barrières verticales à la stimulation hydraulique de fracture, de sorte que l’eau suit les lignes contrastantes des lits au lieu de les pénétrer, ce qui empêche l’efficacité de la stimulation hydraulique. En plus d’une propagation inefficace des ruptures, les glissements intercouches peuvent avoir des effets négatifs sur les puits de forage verticaux y compris, dans plusieurs cas, le resserrement du tubage de puits.
Michel Ory
