海上油田作業(yè)空間有限,環(huán)保要求極為嚴格,PGA 可降解壓裂球在這種特殊環(huán)境下具有重要價值。首先,其無需撈球作業(yè)的特點,極大地減少了平臺設(shè)備的占用,如鋼絲作業(yè)車等設(shè)備無需在海上平臺長時間停留,釋放了寶貴的甲板空間,使平臺空間利用率提高約 20%。其次,該壓裂球的零污染降解特性,完全符合《國際防止船舶造成污染公約》(MARPOL)的要求,避免了鉆井液排放超標的風險,確保海上油田作業(yè)的環(huán)保合規(guī)性。在渤海某海上油田的應(yīng)用中,使用 PGA 可降解壓裂球后,單井作業(yè)周期縮短了 4 天,同時環(huán)保檢查 100% 通過,單井還節(jié)約了約 50 萬元的環(huán)保處理費用,有效降低了海上油田的作業(yè)成本與環(huán)境風險。壓差循環(huán)測試無塑性變形,保障壓裂時球座密封可靠不竄流。重慶高溫耐受PGA可降解壓裂球解決方案
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)勢在于無需鹽酸等降解介質(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)品通過分子鏈設(shè)計實現(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,為頁巖氣、致密油等非常規(guī)油氣開發(fā)提供高效環(huán)保的完井解決方案。深圳強度較高的度耐壓PGA可降解壓裂球廠家全尺寸覆蓋 12.7-127mm,適配各類井眼,特殊規(guī)格可定制。
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 。
蘇州市煥彤科技與國內(nèi)多所高校(如四川大學(xué)、中國石油大學(xué))建立產(chǎn)學(xué)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(shè)計、降解動力學(xué)研究、井下工況模擬測試等。這種模式加速了技術(shù)轉(zhuǎn)化:高校負責基礎(chǔ)研究(如 PGA 的開環(huán)聚合機理),企業(yè)負責工程化應(yīng)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(shù),形成了 “基礎(chǔ)研究 - 應(yīng)用開發(fā) - 產(chǎn)業(yè)落地” 的良性創(chuàng)新生態(tài)。海上油田作業(yè)減少平臺設(shè)備占用,零污染降解符合國際環(huán)保公約。
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)雖然強度高,但需要鹽酸等酸性介質(zhì)才能降解,存在酸液污染風險,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。在機械強度方面,PGA 的拉伸強度可達 80MPa,能夠滿足油田高壓作業(yè)需求,相比之下,PCL 和 的強度相對較低。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。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。常州環(huán)保型PGA可降解壓裂球生產(chǎn)廠家
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。重慶高溫耐受PGA可降解壓裂球解決方案
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)勢在于無需鹽酸等降解介質(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)品通過分子鏈設(shè)計實現(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,為頁巖氣、致密油等非常規(guī)油氣開發(fā)提供高效環(huán)保的完井解決方案。研發(fā)團隊通過開環(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,并添加納米級羥基磷灰石增強抗壓強度,同時保持分子鏈的水解位點。重慶高溫耐受PGA可降解壓裂球解決方案