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才能降解,存在酸液污染風險,且降解后會產生金屬鹽等物質。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,更適合油田復雜的井下作業(yè)環(huán)境。海外推廣積累經驗,提升中國可降解壓裂技術國際市場競爭力。蘇州零污染降解PGA可降解壓裂球原理
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,確保與球座的過盈配合密封。例如,針對 Φ139.7mm 套管的壓裂作業(yè),可提供 Φ114.3mm 的壓裂球,過盈量控制在 3 - 5%,既保證密封性能,又便于降解后順利通過。定制化服務還包括球表面紋理設計,通過防滑紋路提升入座時的抗剪切能力,適用于大斜度井的壓裂場景。不同的井眼尺寸和壓裂工藝對壓裂球的尺寸和性能要求各不相同。傳統(tǒng)的標準化壓裂球往往無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,能夠根據客戶的具體需求,提供精確匹配的壓裂球產品。在大斜度井的壓裂作業(yè)中,通過特殊設計的防滑紋路,壓裂球能夠在傾斜的井眼中穩(wěn)定入座,避免因滑動而導致的密封失效,提高了壓裂作業(yè)的成功率和效率 。福建精確封堵PGA可降解壓裂球原理高含硫氣田無腐蝕風險,非金屬特性避免硫化物應力腐蝕。
為了更精確地預測 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)團隊基于 Arrhenius 方程構建了材料降解動力學模型。該模型通過數學公式 lnk = lnA - Ea/RT,將降解速率常數 k 與溫度 T 等參數相關聯(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。通過該模型,只需輸入井溫等參數,即可預測壓裂球的降解周期,且預測誤差控制在 5% 以內。在實際應用中,當井溫為 80℃時,模型預測降解周期為 10 天,實際測試結果為 9.8 天;井溫 100℃時,預測 6 天降解,實測為 5.9 天。這種精確的降解時間預測,為油田現(xiàn)場施工提供了科學的決策依據,有助于合理安排壓裂作業(yè)流程,避免因降解時間誤差導致的工程事故。
在完井作業(yè)中,PGA 可降解壓裂球的使用流程嚴謹且科學。首先,根據套管尺寸選擇匹配的球直徑,通過投球器將球投入油管。這一步驟需要精確測量套管尺寸,確保壓裂球與套管的適配性,以保證后續(xù)作業(yè)的順利進行。接著,壓裂液泵注時,球隨流體下行至坐封工具的球座,形成密封面。在這個過程中,壓裂液的流速和壓力需要控制在合適的范圍內,以推動壓裂球準確到達球座位置,并形成良好的密封。當管內壓力升至坐封壓力,如 35MPa,球承受壓差推動封隔器膠筒膨脹,完成坐封。這一環(huán)節(jié)對壓力的控制要求極高,壓力不足可能導致坐封失敗,壓力過大則可能損壞封隔器或其他井下工具。坐封后,球保留在球座上,待壓裂施工結束后,在井液中自主降解。該流程省去了傳統(tǒng)坐封后的撈球步驟,縮短作業(yè)時間 2 - 3 天,尤其適合海上平臺等對作業(yè)效率要求高的場景 。在海上平臺作業(yè)中,時間成本和作業(yè)效率至關重要,PGA 可降解壓裂球的應用能夠有效減少作業(yè)時間,降低作業(yè)成本,提高海上油田開發(fā)的經濟效益 。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。
PGA 可降解壓裂球的降解產物為二氧化碳和水,對地層和地下水零污染,符合當前油田開發(fā)的環(huán)保要求。對比傳統(tǒng)金屬壓裂球,其廢棄后無需回收處理,減少重金屬泄漏風險;對比塑料球,避免了高分子材料長期滯留地層的問題。在四川長寧頁巖氣田的應用中,該產品使壓裂作業(yè)的環(huán)保合規(guī)性提升 100%,同時滿足國家《頁巖氣開發(fā)環(huán)境影響評價技術指南》中關于井下工具環(huán)保性的要求,為油田綠色開發(fā)提供技術支撐。隨著全球對環(huán)境保護的重視程度不斷提高,油田企業(yè)面臨的環(huán)保壓力也越來越大。PGA 可降解壓裂球的應用,不僅幫助油田企業(yè)滿足了環(huán)保法規(guī)的要求,避免了因環(huán)保問題導致的罰款和停產整頓,還提升了企業(yè)的社會形象和品牌價值,使企業(yè)在綠色發(fā)展的道路上邁出了堅實的一步 。推動油田作業(yè)模式變革,簡化流程,提升智能化與環(huán)保水平。福建精確封堵PGA可降解壓裂球原理
動力學模型精確預測降解時間,為施工安排提供科學依據。蘇州零污染降解PGA可降解壓裂球原理
盡管 PGA 可降解壓裂球具有較高的可靠性,但在實際施工過程中,仍可能出現(xiàn)一些異常情況,為此制定了完善的應急處理措施。若出現(xiàn)壓裂球未按預設時間降解的情況,例如超過 15 天仍未完全降解,可通過注入堿性溶液(pH 值控制在 10 - 12 之間)來加速其水解反應,通常在 24 小時內可使降解率提升 50%。若遇到壓裂球入座失敗,導致壓力無法建立的情況,可采用連續(xù)油管下入微型磨銑工具,對壓裂球進行局部破碎處理。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題,避免對整個壓裂作業(yè)造成嚴重影響。在華北油田某井的應急處理中,通過注入堿性溶液加速降解,成功解決了因井溫偏低導致的降解延遲問題,保障了壓裂作業(yè)的順利進行。蘇州零污染降解PGA可降解壓裂球原理