PGA 可降解壓裂球的溶解周期可通過材料配方精確調(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,高分子量材料降解慢,低分子量材料降解快,研發(fā)團隊通過聚合度調(diào)節(jié)實現(xiàn)精確控制,誤差范圍≤±1 天。例如,對于需要快速返排的頁巖氣壓裂井,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。在實際應(yīng)用中,通過建立基于 Arrhenius 方程的動力學(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 為對應(yīng)溫度。通過該模型,可根據(jù)井溫預(yù)測降解周期,誤差≤5% 。如井溫 80℃時預(yù)測 10 天降解,實際測試結(jié)果為 9.8 天;井溫 100℃時預(yù)測 6 天降解,實測 5.9 天。這種精確的控制和預(yù)測能力,為現(xiàn)場施工提供了科學(xué)依據(jù),使施工人員能夠根據(jù)不同井況,合理安排施工進度和后續(xù)生產(chǎn)計劃 。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。蘇州耐高溫PGA可降解壓裂球
PGA 可降解壓裂球采用聚谷氨酸(PGA)為基礎(chǔ)材料,通過分子結(jié)構(gòu)設(shè)計與改性技術(shù),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(yīng),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。蘇州快速降解PGA可降解壓裂球目的海外推廣積累經(jīng)驗,提升中國可降解壓裂技術(shù)國際市場競爭力。
水平井多分支井眼結(jié)構(gòu)復(fù)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(shè)計,能夠確保在分支井眼中精確入座,避免因密度不當導(dǎo)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(zhì)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(shè)計值的 110%,充分證明了其在復(fù)雜井眼結(jié)構(gòu)壓裂作業(yè)中的有效性。
隨著油田開采技術(shù)向智能化方向發(fā)展,PGA 可降解壓裂球也在不斷與智能壓裂技術(shù)融合。蘇州市煥彤科技有限公司開發(fā)出智能型 PGA 可降解壓裂球,該壓裂球內(nèi)置微型溫度 - 壓力傳感器,能夠?qū)崟r監(jiān)測井下的溫度、壓力等參數(shù),并將數(shù)據(jù)傳輸至地面控制系統(tǒng)。通過對這些數(shù)據(jù)的分析,可實時追蹤壓裂球的位置與降解狀態(tài),從而動態(tài)調(diào)整壓裂施工節(jié)奏。在北美某頁巖氣井的實際應(yīng)用中,采用智能型 PGA 可降解壓裂球后,壓裂段間的等待時間從傳統(tǒng)的 24 小時縮短至 8 小時,根據(jù)降解數(shù)據(jù)及時調(diào)整施工方案,單井壓裂成本降低了 18%。這種 “可降解 + 智能化” 的融合模式,為油田智能化開采提供了新的技術(shù)手段,是未來壓裂技術(shù)的發(fā)展趨勢。球與球座過盈量科學(xué)控制,保障密封性能,同時便于降解后通過。
致密油藏滲透率極低,開采難度大,對壓裂工具的性能要求極高。PGA 可降解壓裂球憑借自身的技術(shù)優(yōu)勢,在致密油藏開采中展現(xiàn)出良好的適用性。針對致密油藏壓裂時高砂比、大排量的特點,該壓裂球通過表面硬化處理,提升了表面硬度,能夠有效抵抗攜砂液的沖蝕磨損。在鄂爾多斯盆地某致密油井的實際應(yīng)用中,PGA 可降解壓裂球在 12 段壓裂后仍能保持良好的密封性能,降解后井筒暢通無阻,而傳統(tǒng)可降解球在第 5 段壓裂后就出現(xiàn)了表面破損的情況。這種出色的耐沖蝕性能與可靠的密封性能,使得 PGA 可降解壓裂球成為致密油藏高效開采的理想工具。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)。蘇州環(huán)保型PGA可降解壓裂球
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。蘇州耐高溫PGA可降解壓裂球
對于開發(fā)后期的老井,井筒內(nèi)常殘留原有工具、碎屑等障礙物,傳統(tǒng)壓裂球作業(yè)易引發(fā)堵塞風險。PGA 可降解壓裂球憑借無殘留降解特性,為老井二次壓裂開辟新路徑。在大慶油田某老井修復(fù)項目中,井筒內(nèi)存在部分金屬落物,使用 PGA 壓裂球進行分段壓裂,球在完成密封任務(wù)后自主降解,避免了與落物發(fā)生碰撞或纏繞,確保壓裂液順利注入目標層位。作業(yè)后井筒暢通無阻,該井日產(chǎn)油量從 2 噸恢復(fù)至 7 噸。這種清障優(yōu)勢使 PGA 壓裂球成為老井改造、提高采收率的理想工具,有效盤活了低產(chǎn)低效油井資源 。蘇州耐高溫PGA可降解壓裂球