珠海環(huán)保型PGA可降解壓裂球

來(lái)源: 發(fā)布時(shí)間:2025-07-18

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)。動(dòng)力學(xué)模型精確預(yù)測(cè)降解時(shí)間,為施工安排提供科學(xué)依據(jù)。珠海環(huán)保型PGA可降解壓裂球

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70MPa 的工作壓差能力使 PGA 可降解壓裂球適用于超高壓壓裂作業(yè),如四川盆地龍馬溪組頁(yè)巖氣井,其破裂壓力≥60MPa。產(chǎn)品在壓差循環(huán)測(cè)試中,即在 0 - 70MPa 反復(fù)加載的情況下,密封面無(wú)塑性變形,滿足 API 11D1 標(biāo)準(zhǔn)對(duì)井下工具的耐壓要求?,F(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用時(shí),該參數(shù)確保壓裂過(guò)程中球座密封的可靠性,避免層間竄流,提升壓裂效果。同時(shí),高壓差下的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性也保障了多段壓裂時(shí)的分段隔離精度,尤其適合需要大排量、高砂比的壓裂工藝。在超高壓壓裂作業(yè)中,壓裂球需要承受巨大的壓力差,一旦密封失效,就會(huì)導(dǎo)致壓裂液無(wú)法按照預(yù)定的層段進(jìn)行注入,影響壓裂效果,甚至可能導(dǎo)致整個(gè)壓裂作業(yè)失敗。PGA 可降解壓裂球憑借其優(yōu)異的耐壓性能和密封性能,能夠在超高壓環(huán)境下穩(wěn)定工作,確保壓裂作業(yè)的順利進(jìn)行,提高油氣開(kāi)采效率 。鄭州完井適配PGA可降解壓裂球供應(yīng)商全尺寸覆蓋 12.7-127mm,適配各類井眼,特殊規(guī)格可定制。

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PGA 可降解壓裂球的溶解周期可通過(guò)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(jì),高分子量材料降解慢,低分子量材料降解快,研發(fā)團(tuán)隊(duì)通過(guò)聚合度調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)精確控制,誤差范圍≤±1 天。例如,對(duì)于需要快速返排的頁(yè)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(duì)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(shí)際應(yīng)用中,通過(guò)建立基于 Arrhenius 方程的動(dòng)力學(xué)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(duì)應(yīng)溫度。通過(guò)該模型,可根據(jù)井溫預(yù)測(cè)降解周期,誤差≤5% 。如井溫 80℃時(shí)預(yù)測(cè) 10 天降解,實(shí)際測(cè)試結(jié)果為 9.8 天;井溫 100℃時(shí)預(yù)測(cè) 6 天降解,實(shí)測(cè) 5.9 天。這種精確的控制和預(yù)測(cè)能力,為現(xiàn)場(chǎng)施工提供了科學(xué)依據(jù),使施工人員能夠根據(jù)不同井況,合理安排施工進(jìn)度和后續(xù)生產(chǎn)計(jì)劃 。

與其他常見(jiàn)的可降解材料相比,PGA 具有獨(dú)特的性能優(yōu)勢(shì)。聚己內(nèi)酯(PCL)可降解材料的適用溫度較低,一般不超過(guò) 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(duì)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(qiáng)度高,但需要鹽酸等酸性介質(zhì)才能降解,存在酸液污染風(fēng)險(xiǎn),且降解后會(huì)產(chǎn)生金屬鹽等物質(zhì)。而 PGA 可降解壓裂球在 80℃以上開(kāi)始降解,無(wú)需依賴微生物或特定酶,通過(guò)水熱自主降解,降解產(chǎn)物為二氧化碳和水,對(duì)環(huán)境無(wú)污染。在機(jī)械強(qiáng)度方面,PGA 的拉伸強(qiáng)度可達(dá) 80MPa,能夠滿足油田高壓作業(yè)需求,相比之下,PCL 和 的強(qiáng)度相對(duì)較低。綜合來(lái)看,PGA 在性能上更具優(yōu)勢(shì),更適合油田復(fù)雜的井下作業(yè)環(huán)境。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。

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煥彤科技提供 12.7 - 127mm 的全尺寸覆蓋,特殊規(guī)格可定制,滿足不同井眼尺寸,從 Φ73mm 油管到 Φ339.7mm 套管的壓裂需求。尺寸精度控制在 ±0.1mm,確保與球座的過(guò)盈配合密封。例如,針對(duì) Φ139.7mm 套管的壓裂作業(yè),可提供 Φ114.3mm 的壓裂球,過(guò)盈量控制在 3 - 5%,既保證密封性能,又便于降解后順利通過(guò)。定制化服務(wù)還包括球表面紋理設(shè)計(jì),通過(guò)防滑紋路提升入座時(shí)的抗剪切能力,適用于大斜度井的壓裂場(chǎng)景。不同的井眼尺寸和壓裂工藝對(duì)壓裂球的尺寸和性能要求各不相同。傳統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化壓裂球往往無(wú)法滿足一些特殊井況的需求。而煥彤科技的尺寸定制化服務(wù),能夠根據(jù)客戶的具體需求,提供精確匹配的壓裂球產(chǎn)品。在大斜度井的壓裂作業(yè)中,通過(guò)特殊設(shè)計(jì)的防滑紋路,壓裂球能夠在傾斜的井眼中穩(wěn)定入座,避免因滑動(dòng)而導(dǎo)致的密封失效,提高了壓裂作業(yè)的成功率和效率 。球與球座過(guò)盈量科學(xué)控制,保障密封性能,同時(shí)便于降解后通過(guò)。深圳高效能PGA可降解壓裂球廠家直供

適配復(fù)合壓裂工藝,在多種介質(zhì)中保持性能,提升壓裂增產(chǎn)效果。珠海環(huán)保型PGA可降解壓裂球

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。珠海環(huán)保型PGA可降解壓裂球