煥彤科技的PGA可降解壓裂球研發(fā)遵循“需求驅(qū)動-材料創(chuàng)新-工程驗證”的技術(shù)路線:針對油田高溫、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)合會科技進(jìn)步一等獎。高溫井況定制產(chǎn)品,120℃下仍按預(yù)設(shè)周期完成無碎屑降解。合肥零污染降解PGA可降解壓裂球作用
隨著復(fù)合壓裂工藝(如水力 - 二氧化碳混合壓裂)的廣泛應(yīng)用,對壓裂球的性能提出更高要求。PGA 可降解壓裂球通過材料配方調(diào)整,增強(qiáng)對多種壓裂介質(zhì)的耐受性。在二氧化碳 - 水基混合壓裂液環(huán)境中(CO?分壓 15MPa),經(jīng)特殊處理的 PGA 壓裂球仍能保持穩(wěn)定的密封性能,且降解過程不受 CO?酸性影響。在四川某頁巖氣田的復(fù)合壓裂作業(yè)中,PGA 壓裂球與復(fù)合壓裂工藝完美適配,實現(xiàn)了各層段的高效改造,單井產(chǎn)量較常規(guī)水力壓裂提升 22%。該研究成果表明,PGA 壓裂球在復(fù)雜壓裂工藝中具有良好的適應(yīng)性,為新型壓裂技術(shù)的推廣應(yīng)用提供了有力支撐 。安徽環(huán)保型PGA可降解壓裂球OEM代工老井修復(fù)中清理潛在障礙,為二次改造創(chuàng)造良好井筒條件。
與其他常見的可降解材料相比,PGA 具有獨特的性能優(yōu)勢。聚己內(nèi)酯(PCL)可降解材料的適用溫度較低,一般不超過 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,且降解后會產(chǎn)生金屬鹽等物質(zhì)。而 PGA 可降解壓裂球在 80℃以上開始降解,無需依賴微生物或特定酶,通過水熱自主降解,降解產(chǎn)物為二氧化碳和水,對環(huán)境無污染。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)度相對較低。綜合來看,PGA 在性能上更具優(yōu)勢,更適合油田復(fù)雜的井下作業(yè)環(huán)境。
為了更精確地預(yù)測 PGA 可降解壓裂球的降解時間,蘇州市煥彤科技有限公司的研發(fā)團(tuán)隊基于 Arrhenius 方程構(gòu)建了材料降解動力學(xué)模型。該模型通過數(shù)學(xué)公式 lnk = lnA - Ea/RT,將降解速率常數(shù) k 與溫度 T 等參數(shù)相關(guān)聯(lián),其中 A 為指前因子,Ea 為活化能(取值在 45 - 55kJ/mol 之間),R 為氣體常數(shù)。通過該模型,只需輸入井溫等參數(shù),即可預(yù)測壓裂球的降解周期,且預(yù)測誤差控制在 5% 以內(nèi)。在實際應(yīng)用中,當(dāng)井溫為 80℃時,模型預(yù)測降解周期為 10 天,實際測試結(jié)果為 9.8 天;井溫 100℃時,預(yù)測 6 天降解,實測為 5.9 天。這種精確的降解時間預(yù)測,為油田現(xiàn)場施工提供了科學(xué)的決策依據(jù),有助于合理安排壓裂作業(yè)流程,避免因降解時間誤差導(dǎo)致的工程事故。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。
PGA 可降解壓裂球的應(yīng)用推動了油田作業(yè)模式的三大變革:其一,從 “長久工具 + 后期干預(yù)” 向 “臨時工具 + 自主消失” 轉(zhuǎn)變,簡化工藝流程;其二,從 “環(huán)保合規(guī)性被動應(yīng)對” 向 “主動環(huán)保設(shè)計” 轉(zhuǎn)變,提升企業(yè) ESG 表現(xiàn);其三,從 “經(jīng)驗驅(qū)動施工” 向 “模型驅(qū)動精確作業(yè)” 轉(zhuǎn)變,通過降解動力學(xué)模型優(yōu)化施工參數(shù)。在北美頁巖氣行業(yè),這種變革已使壓裂作業(yè)的平均周期從 21 天縮短至 14 天,人力成本降低 25%,證明可降解技術(shù)對傳統(tǒng)作業(yè)模式的革新價值。模塊化包裝節(jié)省存儲空間,方便海上平臺等空間受限場景取用。泰州PGA可降解壓裂球廠家直供
光纖監(jiān)測實現(xiàn)降解可視化,實時掌握井下動態(tài),優(yōu)化返排時機(jī)。合肥零污染降解PGA可降解壓裂球作用
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(jìn)行適應(yīng)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(jī)械性能。同時調(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,為極地油氣資源開發(fā)提供了可靠的工具選擇。合肥零污染降解PGA可降解壓裂球作用