PGA 可降解壓裂球的抗壓強度達到行業(yè)前沿水平,在≤70MPa 的工作壓差下仍能保持結構完整性,適用于深層油氣藏,即埋深超 3000 米的高壓壓裂作業(yè)。材料選用改性 PGA 高分子,通過結晶度調控提升機械強度,同時保留分子鏈的水解敏感性。實驗室數(shù)據(jù)顯示,該產(chǎn)品在 80℃井液中浸泡 7 天,抗壓強度衰減率低于 5%,而傳統(tǒng)可降解材料在同條件下強度衰減超 30%。這種 “強度高 - 可控降解” 的平衡特性,使其在深井、超深井作業(yè)中表現(xiàn)突出。在制造過程中,通過模溫精確控制,保持在 ±1℃,以及優(yōu)化壓力保壓時間,控制在 10 - 15 秒,避免球的收縮變形,對于 Φ100mm 以上的大直徑球,采用分段式模具設計,解決大尺寸零件的成型應力問題。出廠前,每個球都經(jīng)過三坐標測量儀檢測,表面粗糙度 Ra≤1.6μm,確保入座時的密封面貼合度,從而保證了其在高壓環(huán)境下的密封性能和結構穩(wěn)定性 。特殊紋路設計提升入座抗剪切力,適用于大斜度井復雜井眼。廣州環(huán)保型PGA可降解壓裂球廠家直供
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)降解的技術瓶頸。其主要優(yōu)勢在于無需鹽酸等降解介質,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。研發(fā)團隊通過開環(huán)聚合反應制備聚谷氨酸羥基乙酸共聚物(PGA - co - PGA),調節(jié)乙交酯比例控制結晶度,并添加納米級羥基磷灰石增強抗壓強度,同時保持分子鏈的水解位點。揚州完井適配PGA可降解壓裂球作用納米涂層處理抗結蠟,在高含蠟油藏減少蠟沉積,保障作業(yè)順利。
為了更精確地預測 PGA 可降解壓裂球的降解時間,蘇州市煥彤科技有限公司的研發(fā)團隊基于 Arrhenius 方程構建了材料降解動力學模型。該模型通過數(shù)學公式 lnk = lnA - Ea/RT,將降解速率常數(shù) k 與溫度 T 等參數(shù)相關聯(lián),其中 A 為指前因子,Ea 為活化能(取值在 45 - 55kJ/mol 之間),R 為氣體常數(shù)。通過該模型,只需輸入井溫等參數(shù),即可預測壓裂球的降解周期,且預測誤差控制在 5% 以內(nèi)。在實際應用中,當井溫為 80℃時,模型預測降解周期為 10 天,實際測試結果為 9.8 天;井溫 100℃時,預測 6 天降解,實測為 5.9 天。這種精確的降解時間預測,為油田現(xiàn)場施工提供了科學的決策依據(jù),有助于合理安排壓裂作業(yè)流程,避免因降解時間誤差導致的工程事故。
在多段壓裂工藝中,PGA 可降解壓裂球通過 “直徑級差” 實現(xiàn)分層隔離:開始的段壓裂使用小直徑球(如 Φ50mm),入座后壓裂開始的一層;第二段使用稍大直徑球(如 Φ60mm),入座第二層滑套,依此類推。每個球按預設周期降解,確保后續(xù)層段壓裂時通道暢通。這種方法避免了傳統(tǒng) “投球 - 鉆磨” 的循環(huán)作業(yè),縮短壓裂周期 5-7 天。在美國 Barnett 頁巖氣田的應用中,該技術使單井壓裂段數(shù)從 15 段提升至 25 段,頁巖氣產(chǎn)量提高 20%,體現(xiàn)了其在精細分層改造中的優(yōu)勢。動力學模型精確預測降解時間,為施工安排提供科學依據(jù)。
水平井多分支井眼結構復雜,在進行壓裂作業(yè)時,面臨著球座定位困難、碎屑清理難度大等問題。PGA 可降解壓裂球在水平井多分支壓裂中表現(xiàn)出色。其密度經(jīng)過特殊設計,能夠確保在分支井眼中精確入座,避免因密度不當導致的漂浮或無法準確到達球座的情況。無碎屑降解的特性則有效避免了分支孔眼堵塞,保障了壓裂液能夠順利進入各分支層段。通過定制不同直徑、不同降解周期的壓裂球,可實現(xiàn)對各分支的分步壓裂,根據(jù)各分支的地質特點與開采需求,合理安排壓裂順序與時間。在新疆某水平井多分支壓裂作業(yè)中,使用該壓裂球成功完成了 8 個分支的分段壓裂,單井產(chǎn)能達到設計值的 110%,充分證明了其在復雜井眼結構壓裂作業(yè)中的有效性。表面硬化處理增強耐沖蝕性,適用于高砂比、大排量致密油藏壓裂。福州高效能PGA可降解壓裂球作用
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。廣州環(huán)保型PGA可降解壓裂球廠家直供
PGA 可降解壓裂球在多個方面相較于傳統(tǒng)壓裂球具有明顯優(yōu)勢。在降解方式上,傳統(tǒng)酸溶球需鹽酸,且 pH<3 的條件才能降解,而 PGA 可降解壓裂球無需外部介質,依靠自身水解特性即可降解;傳統(tǒng)金屬壓裂球則不可降解。在降解殘留方面,PGA 可降解壓裂球無碎屑殘留,傳統(tǒng)酸溶球可能產(chǎn)生金屬鹽沉淀,金屬壓裂球更是會長久滯留地層。工作溫度范圍上,PGA 可降解壓裂球適用于≥80℃的環(huán)境,傳統(tǒng)酸溶球一般≤60℃,金屬壓裂球雖不限溫度,但存在其他弊端。環(huán)保性方面,PGA 可降解壓裂球的產(chǎn)物為 CO?和 H?O,傳統(tǒng)酸溶球存在酸液污染風險,金屬壓裂球有重金屬泄漏風險。從井筒干預需求來看,PGA 可降解壓裂球無需額外干預,傳統(tǒng)酸溶球可能需要酸洗,金屬壓裂球則需撈球作業(yè)。成本效益上,PGA 可降解壓裂球雖前期采購成本較高,但從長期來看,由于減少了井筒干預等作業(yè),節(jié)省了大量成本,綜合成本低于傳統(tǒng)金屬壓裂球 。這些性能差異使得 PGA 可降解壓裂球在現(xiàn)代油田開發(fā)中更具競爭力,能夠更好地滿足高效、環(huán)保、低成本的作業(yè)需求 。廣州環(huán)保型PGA可降解壓裂球廠家直供