深圳完井適配PGA可降解壓裂球原理

來源: 發(fā)布時間:2025-08-14

PGA 可降解壓裂球的應(yīng)用推動了油田作業(yè)模式的三大變革:其一,從 “長久工具 + 后期干預” 向 “臨時工具 + 自主消失” 轉(zhuǎn)變,簡化工藝流程;其二,從 “環(huán)保合規(guī)性被動應(yīng)對” 向 “主動環(huán)保設(shè)計” 轉(zhuǎn)變,提升企業(yè) ESG 表現(xiàn);其三,從 “經(jīng)驗驅(qū)動施工” 向 “模型驅(qū)動精確作業(yè)” 轉(zhuǎn)變,通過降解動力學模型優(yōu)化施工參數(shù)。在北美頁巖氣行業(yè),這種變革已使壓裂作業(yè)的平均周期從 21 天縮短至 14 天,人力成本降低 25%,證明可降解技術(shù)對傳統(tǒng)作業(yè)模式的革新價值。海上作業(yè)優(yōu)化包裝,節(jié)省平臺空間,縮短周期,降低海況風險。深圳完井適配PGA可降解壓裂球原理

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PGA 可降解壓裂球的溶解周期可通過材料配方精確調(diào)控,5 - 15 天的靈活范圍滿足不同壓裂工藝需求。這種可控性源于 PGA 的分子量設(shè)計,高分子量材料降解慢,低分子量材料降解快,研發(fā)團隊通過聚合度調(diào)節(jié)實現(xiàn)精確控制,誤差范圍≤±1 天。例如,對于需要快速返排的頁巖氣壓裂井,可定制 5 天降解的產(chǎn)品,確保壓裂后立即投產(chǎn);而對于多層段壓裂井,可采用 15 天降解的球,分步完成各層段改造。在實際應(yīng)用中,通過建立基于 Arrhenius 方程的動力學模型:lnk = lnA - Ea/RT,其中 k 為降解速率常數(shù),A 為指前因子,Ea 為活化能(45 - 55kJ/mol),R 為氣體常數(shù),T 為對應(yīng)溫度。通過該模型,可根據(jù)井溫預測降解周期,誤差≤5% 。如井溫 80℃時預測 10 天降解,實際測試結(jié)果為 9.8 天;井溫 100℃時預測 6 天降解,實測 5.9 天。這種精確的控制和預測能力,為現(xiàn)場施工提供了科學依據(jù),使施工人員能夠根據(jù)不同井況,合理安排施工進度和后續(xù)生產(chǎn)計劃 。蘇州定制化PGA可降解壓裂球推薦廠家水平井多段壓裂中,以直徑級差實現(xiàn)分層隔離,各球按序降解暢通通道。

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PGA 可降解壓裂球采用聚谷氨酸(PGA)為基礎(chǔ)材料,通過分子結(jié)構(gòu)設(shè)計與改性技術(shù),賦予其獨特的性能。聚谷氨酸本身具備良好的生物相容性與可降解性,在油田井下環(huán)境中,能夠在水熱條件下發(fā)生水解反應(yīng),逐步分解為二氧化碳和水,不會對地層和地下水造成污染。蘇州市煥彤科技有限公司在材料研發(fā)過程中,通過添加特定的增強劑與助劑,在保持可降解特性的同時,大幅提升了材料的機械強度。經(jīng)測試,該壓裂球的拉伸強度達到 80MPa 以上,可承受 70MPa 的工作壓差,滿足深層油氣藏壓裂作業(yè)的嚴苛要求 ,在保障作業(yè)順利進行的同時,實現(xiàn)了環(huán)保與性能的平衡。

與其他常見的可降解材料相比,PGA 具有獨特的性能優(yōu)勢。聚己內(nèi)酯(PCL)可降解材料的適用溫度較低,一般不超過 60℃,且其降解需要微生物的參與,在井下環(huán)境中降解條件較為苛刻。聚乳酸可降解材料同樣對溫度敏感,適用溫度在 50℃以下,并且需要特定酶的作用才能有效降解。酸溶金屬(如 Al - Mg 合金)雖然強度高,但需要鹽酸等酸性介質(zhì)才能降解,存在酸液污染風險,且降解后會產(chǎn)生金屬鹽等物質(zhì)。而 PGA 可降解壓裂球在 80℃以上開始降解,無需依賴微生物或特定酶,通過水熱自主降解,降解產(chǎn)物為二氧化碳和水,對環(huán)境無污染。在機械強度方面,PGA 的拉伸強度可達 80MPa,能夠滿足油田高壓作業(yè)需求,相比之下,PCL 和 的強度相對較低。綜合來看,PGA 在性能上更具優(yōu)勢,更適合油田復雜的井下作業(yè)環(huán)境。耐蝕球座材料配套設(shè)計,避免與降解產(chǎn)物反應(yīng),延長井下工具壽命。

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PGA 可降解壓裂球的運輸與儲存需注意以下事項:其一,儲存環(huán)境溫度≤30℃,避免陽光直射,防止材料提前降解;其二,運輸過程中使用防震包裝,避免球體碰撞變形;其三,儲存濕度控制在≤60% RH,減少水汽對材料的水解影響;其四,保質(zhì)期為 6 個月(未開封狀態(tài)),超過保質(zhì)期需重新檢測降解性能。在新疆油田的運輸案例中,采用恒溫集裝箱(溫度 25±5℃)運輸,確保產(chǎn)品到達現(xiàn)場時性能無衰減,這種規(guī)范化的儲運流程保障了現(xiàn)場應(yīng)用的可靠性。5-15 天可控降解周期,依井況溫度壓力定制,滿足不同壓裂工藝需求。河南高效能PGA可降解壓裂球

通過多項國際國內(nèi)認證,滿足油田作業(yè)環(huán)保與性能標準要求。深圳完井適配PGA可降解壓裂球原理

PGA(聚谷氨酸)可降解壓裂球是蘇州市煥彤科技有限公司研發(fā)的新型油田作業(yè)工具,采用生物基高分子材料制備,突破傳統(tǒng)壓裂球需化學觸發(fā)降解的技術(shù)瓶頸。其主要優(yōu)勢在于無需鹽酸等降解介質(zhì),可在井內(nèi)原油、采出水、壓裂液等多種流體環(huán)境中自主降解,解決了傳統(tǒng)壓裂作業(yè)中井筒干預難題。產(chǎn)品通過分子鏈設(shè)計實現(xiàn)降解速率可控,5-15 天的溶解周期可根據(jù)井況溫度、壓力定制,為頁巖氣、致密油等非常規(guī)油氣開發(fā)提供高效環(huán)保的完井解決方案。深圳完井適配PGA可降解壓裂球原理