針對極地低溫油氣田開發(fā)需求,煥彤科技對 PGA 可降解壓裂球進行適應性改良。通過引入低溫敏感型添加劑,降低材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度,使產(chǎn)品在 - 20℃的低溫環(huán)境下仍能保持良好的機械性能。同時調(diào)整分子鏈結(jié)構(gòu),在保證低溫強度的前提下,維持其在升溫后(達到 80℃以上)的快速降解能力。在北極圈某油氣田試點應用中,改良后的 PGA 壓裂球在 - 15℃的井筒環(huán)境中順利完成壓裂球座密封,待井下溫度隨作業(yè)進程升高后,按預設周期完成降解,返排液中無固體殘留。該技術突破了傳統(tǒng)可降解材料在低溫環(huán)境下易脆化、難降解的瓶頸,為極地油氣資源開發(fā)提供了可靠的工具選擇。建立質(zhì)量追溯體系,從原料到成品全程記錄,確保產(chǎn)品質(zhì)量可控。蘇州強度較高的度耐壓PGA可降解壓裂球作用
從全生命周期成本來看,PGA 可降解壓裂球雖采購成本比傳統(tǒng)鋼球高 30%,但綜合效益明顯:以 10 年開發(fā)周期的頁巖氣井為例,使用 PGA 產(chǎn)品可節(jié)省井筒干預費用(撈球、磨銑)約 200 萬元,減少環(huán)保罰款風險(按年均 10 萬元計,10 年 100 萬元),同時因壓裂效率提升增加產(chǎn)量收益約 150 萬元。總成本對比顯示,PGA 產(chǎn)品的全生命周期成本比傳統(tǒng)方案低 40%,這種 “前期投入 - 長期回報” 的模式,更符合油田開發(fā)的經(jīng)濟性原則,尤其適合長期開發(fā)的大型油氣田。蘇州強度較高的度耐壓PGA可降解壓裂球作用開環(huán)聚合制備共聚物,調(diào)節(jié)分子結(jié)構(gòu),平衡強度與降解性能。
在高含蠟油藏的壓裂作業(yè)中,井筒結(jié)蠟是影響壓裂球性能的關鍵問題。煥彤科技通過對 PGA 壓裂球表面進行納米涂層處理,賦予其超疏水特性,明顯降低蠟質(zhì)在球表面的附著能力。實驗室模擬高含蠟油藏環(huán)境(含蠟量 30%,溫度 60℃)測試顯示,經(jīng)涂層處理的 PGA 壓裂球表面蠟沉積量較未處理產(chǎn)品減少 75% 以上,確保球在管柱內(nèi)順利下落及入座。在勝利油田某高含蠟區(qū)塊應用中,采用抗結(jié)蠟 PGA 壓裂球后,壓裂作業(yè)成功率從 78% 提升至 95%,且降解過程未因結(jié)蠟影響而延遲,有效解決了高含蠟油藏壓裂作業(yè)中的技術難題 。
PGA 可降解壓裂球采用聚谷氨酸(PGA)為基礎材料,通過分子結(jié)構(gòu)設計與改性技術,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,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。納米填料增強抗壓,在保持降解性的同時提升材料機械強度。
蘇州市煥彤科技與國內(nèi)多所高校(如四川大學、中國石油大學)建立產(chǎn)學研合作,共建 “可降解石油工程材料聯(lián)合實驗室”。合作內(nèi)容包括:PGA 材料的分子設計、降解動力學研究、井下工況模擬測試等。這種模式加速了技術轉(zhuǎn)化:高校負責基礎研究(如 PGA 的開環(huán)聚合機理),企業(yè)負責工程化應用(如注塑成型工藝優(yōu)化)。近三年來,合作團隊發(fā)表 SCI 論文 15 篇,申請發(fā)明專利 8 項,其中 3 項已轉(zhuǎn)化為 PGA 壓裂球的主要技術,形成了 “基礎研究 - 應用開發(fā) - 產(chǎn)業(yè)落地” 的良性創(chuàng)新生態(tài)。完井坐封時作臨時密封,憑借強度高維持封隔器坐封壓力穩(wěn)定。蘇州可控速降解PGA可降解壓裂球
材料經(jīng)改性的 PGA 壓裂球,抗壓強度佳,能承受 70MPa 工作壓差。蘇州強度較高的度耐壓PGA可降解壓裂球作用
在完井作業(yè)中,PGA 可降解壓裂球的使用流程嚴謹且科學。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)的順利進行。接著,壓裂液泵注時,球隨流體下行至坐封工具的球座,形成密封面。在這個過程中,壓裂液的流速和壓力需要控制在合適的范圍內(nèi),以推動壓裂球準確到達球座位置,并形成良好的密封。當管內(nèi)壓力升至坐封壓力,如 35MPa,球承受壓差推動封隔器膠筒膨脹,完成坐封。這一環(huán)節(jié)對壓力的控制要求極高,壓力不足可能導致坐封失敗,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)時間 2 - 3 天,尤其適合海上平臺等對作業(yè)效率要求高的場景 。在海上平臺作業(yè)中,時間成本和作業(yè)效率至關重要,PGA 可降解壓裂球的應用能夠有效減少作業(yè)時間,降低作業(yè)成本,提高海上油田開發(fā)的經(jīng)濟效益 。蘇州強度較高的度耐壓PGA可降解壓裂球作用