環(huán)保型PGA可降解壓裂球作用

PGA 可降解壓裂球的抗壓強(qiáng)度達(dá)到行業(yè)前沿水平，在≤70MPa 的工作壓差下仍能保持結(jié)構(gòu)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(jié)晶度調(diào)控提升機(jī)械強(qiáng)度，同時(shí)保留分子鏈的水解敏感性。實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)顯示，該產(chǎn)品在 80℃井液中浸泡 7 天，抗壓強(qiáng)度衰減率低于 5%，而傳統(tǒng)可降解材料在同條件下強(qiáng)度衰減超 30%。這種 “強(qiáng)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(shí)間，控制在 10 - 15 秒，避免球的收縮變形，對(duì)于 Φ100mm 以上的大直徑球，采用分段式模具設(shè)計(jì)，解決大尺寸零件的成型應(yīng)力問題。出廠前，每個(gè)球都經(jīng)過三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x檢測(cè)，表面粗糙度 Ra≤1.6μm，確保入座時(shí)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(jié)構(gòu)穩(wěn)定性 。與高校產(chǎn)學(xué)研合作，推動(dòng)材料創(chuàng)新，加速技術(shù)成果工程化應(yīng)用。環(huán)保型PGA可降解壓裂球作用

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(xué)觸發(fā)降解的技術(shù)瓶頸。其主要優(yōu)勢(shì)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(yù)難題。產(chǎn)品通過分子鏈設(shè)計(jì)實(shí)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(tuán)隊(duì)通過開環(huán)聚合反應(yīng)制備聚谷氨酸羥基乙酸共聚物（PGA - co - PGA），調(diào)節(jié)乙交酯比例控制結(jié)晶度，并添加納米級(jí)羥基磷灰石增強(qiáng)抗壓強(qiáng)度，同時(shí)保持分子鏈的水解位點(diǎn)。成都完井適配PGA可降解壓裂球廠家防震防潮儲(chǔ)運(yùn)設(shè)計(jì)，確保產(chǎn)品性能穩(wěn)定，保質(zhì)期內(nèi)品質(zhì)如一。

區(qū)別于傳統(tǒng)酸溶球或水溶球，PGA 可降解壓裂球的降解過程依賴材料自身的水解特性，無需外部化學(xué)觸發(fā)。其分子鏈中的酯鍵在水熱條件下，也就是溫度≥80℃時(shí)發(fā)生斷裂，逐步分解為二氧化碳和水，整個(gè)過程不受井液礦化度、pH 值影響?，F(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用表明，在含高濃度 Cl?，濃度≥100000ppm 的鹵水中，該產(chǎn)品仍能按預(yù)設(shè)周期降解，而傳統(tǒng)酸溶球在此環(huán)境中降解速率會(huì)降低 40% 以上。這種環(huán)境適應(yīng)性使其在海上油田、高礦化度區(qū)塊作業(yè)中更具優(yōu)勢(shì)。以某海上油田作業(yè)為例，井液礦化度極高，使用傳統(tǒng)酸溶球時(shí)，因 Cl?濃度過高，酸溶球無法按預(yù)期降解，導(dǎo)致后續(xù)撈球作業(yè)困難，增加了作業(yè)成本和時(shí)間。而 PGA 可降解壓裂球在此環(huán)境下，憑借自身水解特性，順利完成降解，保障了作業(yè)的順利進(jìn)行，充分體現(xiàn)了其獨(dú)特的降解優(yōu)勢(shì) 。

在完井作業(yè)中，PGA 可降解壓裂球的使用流程嚴(yán)謹(jǐn)且科學(xué)。首先，根據(jù)套管尺寸選擇匹配的球直徑，通過投球器將球投入油管。這一步驟需要精確測(cè)量套管尺寸，確保壓裂球與套管的適配性，以保證后續(xù)作業(yè)的順利進(jìn)行。接著，壓裂液泵注時(shí)，球隨流體下行至坐封工具的球座，形成密封面。在這個(gè)過程中，壓裂液的流速和壓力需要控制在合適的范圍內(nèi)，以推動(dòng)壓裂球準(zhǔn)確到達(dá)球座位置，并形成良好的密封。當(dāng)管內(nèi)壓力升至坐封壓力，如 35MPa，球承受壓差推動(dòng)封隔器膠筒膨脹，完成坐封。這一環(huán)節(jié)對(duì)壓力的控制要求極高，壓力不足可能導(dǎo)致坐封失敗，壓力過大則可能損壞封隔器或其他井下工具。坐封后，球保留在球座上，待壓裂施工結(jié)束后，在井液中自主降解。該流程省去了傳統(tǒng)坐封后的撈球步驟，縮短作業(yè)時(shí)間 2 - 3 天，尤其適合海上平臺(tái)等對(duì)作業(yè)效率要求高的場(chǎng)景 。在海上平臺(tái)作業(yè)中，時(shí)間成本和作業(yè)效率至關(guān)重要，PGA 可降解壓裂球的應(yīng)用能夠有效減少作業(yè)時(shí)間，降低作業(yè)成本，提高海上油田開發(fā)的經(jīng)濟(jì)效益 。不同降解周期產(chǎn)品協(xié)同，滿足多層段壓裂分步改造時(shí)間需求。

海上油田平臺(tái)空間有限，傳統(tǒng)壓裂球的存儲(chǔ)、投放及撈取設(shè)備占用大量甲板空間。PGA 可降解壓裂球憑借無需撈取的特性，有效釋放平臺(tái)作業(yè)空間。煥彤科技針對(duì)海上作業(yè)特點(diǎn)，優(yōu)化 PGA 壓裂球的包裝設(shè)計(jì)，采用模塊化、輕量化存儲(chǔ)箱，單個(gè)存儲(chǔ)箱可容納 200 個(gè)壓裂球，體積較傳統(tǒng)鋼球存儲(chǔ)設(shè)備減少 40%。在渤海某海上油田項(xiàng)目中，使用 PGA 壓裂球后，平臺(tái)甲板空間利用率提高 25%，同時(shí)減少了撈球設(shè)備的運(yùn)輸和維護(hù)成本。此外，其快速降解特性縮短了海上平臺(tái)的作業(yè)周期，降低了因惡劣海況導(dǎo)致的停工風(fēng)險(xiǎn)，提升了海上油田開發(fā)的整體效益 。無碎屑降解，壓裂返排液固相含量低，避免井筒堵塞與清理作業(yè)。環(huán)保型PGA可降解壓裂球作用

工作溫度≥80℃，適用于中高溫油氣藏，高溫下仍保持降解可靠性。環(huán)保型PGA可降解壓裂球作用

煥彤科技的PGA可降解壓裂球研發(fā)遵循“需求驅(qū)動(dòng)-材料創(chuàng)新-工程驗(yàn)證”的技術(shù)路線：針對(duì)油田高溫、高壓、高礦化度的需求，持續(xù)改進(jìn)材料配方：初代產(chǎn)品（2018）：解決基本降解性，適用于80℃、50MPa井況；第二代產(chǎn)品（2020）：提升強(qiáng)度至80MPa，適應(yīng)70MPa壓差；第三代產(chǎn)品（2022）：實(shí)現(xiàn)降解速率精確控制（誤差±1天），耐礦化度300000ppm；第四代產(chǎn)品（2024）：開發(fā)智能型球，集成傳感功能。這種持續(xù)創(chuàng)新使產(chǎn)品技術(shù)始終保持行業(yè)前沿，2023年該技術(shù)獲得中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。環(huán)保型PGA可降解壓裂球作用