鄭州完井適配PGA可降解壓裂球原理

從原材料制備到產(chǎn)品降解，PGA 可降解壓裂球的全生命周期展現(xiàn)出明顯的環(huán)保優(yōu)勢(shì)。在生產(chǎn)環(huán)節(jié)，其生物基原材料的加工能耗較傳統(tǒng)金屬材料降低約 60%，且生產(chǎn)過(guò)程無(wú)重金屬排放；使用階段，無(wú)需化學(xué)觸發(fā)降解，避免了酸堿廢液對(duì)地層的污染；降解后產(chǎn)物為二氧化碳和水，不會(huì)對(duì)地下水造成任何有害物質(zhì)殘留。經(jīng)第三方機(jī)構(gòu)評(píng)估，每使用 1000 個(gè) PGA 壓裂球，相當(dāng)于減少約 12 噸碳排放，同時(shí)避免約 500 千克的固體廢棄物產(chǎn)生。這種全鏈條的環(huán)保特性，使其成為符合綠色礦山建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的典型井下工具，助力油田企業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo) 。納米涂層處理抗結(jié)蠟，在高含蠟油藏減少蠟沉積，保障作業(yè)順利。鄭州完井適配PGA可降解壓裂球原理

隨著全球?qū)Νh(huán)境保護(hù)的重視程度不斷提高，以及油田開(kāi)采技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步，可降解材料在油田領(lǐng)域的應(yīng)用前景十分廣闊。PGA 可降解壓裂球作為可降解材料在油田應(yīng)用的典型，其市場(chǎng)需求預(yù)計(jì)將呈現(xiàn)快速增長(zhǎng)趨勢(shì)。據(jù)行業(yè)報(bào)告預(yù)測(cè)，未來(lái)幾年，可降解壓裂球在油田市場(chǎng)的規(guī)模將以年增長(zhǎng)率 25% 的速度擴(kuò)張。到 2030 年，在北美頁(yè)巖氣市場(chǎng)，可降解壓裂球的滲透率有望達(dá)到 70%，而 PGA 材料憑借其優(yōu)異的綜合性能，包括良好的可降解性、強(qiáng)度高、對(duì)復(fù)雜井下環(huán)境的適應(yīng)性等，有望占據(jù) 50% 以上的市場(chǎng)份額。可降解材料的廣泛應(yīng)用不僅有助于解決傳統(tǒng)油田工具帶來(lái)的環(huán)保問(wèn)題，還將推動(dòng)油田開(kāi)采向更高效、更智能化的方向發(fā)展。
鄭州高溫耐受PGA可降解壓裂球通過(guò)多項(xiàng)國(guó)際國(guó)內(nèi)認(rèn)證，滿(mǎn)足油田作業(yè)環(huán)保與性能標(biāo)準(zhǔn)要求。

針對(duì)極地低溫油氣田開(kāi)發(fā)需求，煥彤科技對(duì) PGA 可降解壓裂球進(jìn)行適應(yīng)性改良。通過(guò)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(jī)械性能。同時(shí)調(diào)整分子鏈結(jié)構(gòu)，在保證低溫強(qiáng)度的前提下，維持其在升溫后（達(dá)到 80℃以上）的快速降解能力。在北極圈某油氣田試點(diǎn)應(yīng)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(jìn)程升高后，按預(yù)設(shè)周期完成降解，返排液中無(wú)固體殘留。該技術(shù)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(kāi)發(fā)提供了可靠的工具選擇。

盡管 PGA 可降解壓裂球具有較高的可靠性，但在實(shí)際施工過(guò)程中，仍可能出現(xiàn)一些異常情況，為此制定了完善的應(yīng)急處理措施。若出現(xiàn)壓裂球未按預(yù)設(shè)時(shí)間降解的情況，例如超過(guò) 15 天仍未完全降解，可通過(guò)注入堿性溶液（pH 值控制在 10 - 12 之間）來(lái)加速其水解反應(yīng)，通常在 24 小時(shí)內(nèi)可使降解率提升 50%。若遇到壓裂球入座失敗，導(dǎo)致壓力無(wú)法建立的情況，可采用連續(xù)油管下入微型磨銑工具，對(duì)壓裂球進(jìn)行局部破碎處理。由于 PGA 材料具有適中的脆性，其磨銑效率比鋼球高 3 倍，能夠快速解決入座失敗問(wèn)題，避免對(duì)整個(gè)壓裂作業(yè)造成嚴(yán)重影響。在華北油田某井的應(yīng)急處理中，通過(guò)注入堿性溶液加速降解，成功解決了因井溫偏低導(dǎo)致的降解延遲問(wèn)題，保障了壓裂作業(yè)的順利進(jìn)行。從長(zhǎng)期看降低綜合成本，減少干預(yù)作業(yè)，提升油田開(kāi)發(fā)經(jīng)濟(jì)性。

傳統(tǒng)壓裂球在降解過(guò)程中往往會(huì)產(chǎn)生塑料碎片或金屬顆粒，這些殘留物質(zhì)可能會(huì)堵塞射孔孔眼，影響井下工具的正常運(yùn)行，甚至需要額外的井筒清理作業(yè)，增加開(kāi)采成本與時(shí)間成本。PGA 可降解壓裂球則完全不同，其降解產(chǎn)物為氣體和液體，在井筒內(nèi)不會(huì)留下任何固體碎屑。在塔里木油田的實(shí)際應(yīng)用案例中，使用該壓裂球后，壓裂返排液中的固相含量低于 0.01%，遠(yuǎn)低于行業(yè)規(guī)定的 0.5% 的標(biāo)準(zhǔn)。這種無(wú)碎屑降解的特性，不僅有效避免了井筒堵塞風(fēng)險(xiǎn)，還省去了后續(xù)撈球、磨銑等井筒干預(yù)作業(yè)，單井可節(jié)省作業(yè)成本約 20 萬(wàn)元，同時(shí)也提升了油田開(kāi)采的安全性與效率。高溫井況定制產(chǎn)品，120℃下仍按預(yù)設(shè)周期完成無(wú)碎屑降解。鎮(zhèn)江環(huán)保型PGA可降解壓裂球廠(chǎng)家

極地應(yīng)用改良品拓寬作業(yè)范圍，突破低溫環(huán)境工具使用限制。鄭州完井適配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(xué)觸發(fā)降解的技術(shù)瓶頸。其主要優(yōu)勢(shì)在于無(wú)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(guò)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(yè)巖氣、致密油等非常規(guī)油氣開(kāi)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(guò)開(kāi)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)。鄭州完井適配PGA可降解壓裂球原理