根據(jù)用戶調(diào)研數(shù)據(jù),PGA可降解壓裂球的實(shí)際應(yīng)用效益如下:作業(yè)效率:壓裂周期縮短30-50%,單井作業(yè)時(shí)間從15天降至7-10天;成本節(jié)約:?jiǎn)尉骄?jié)約費(fèi)用20-50萬(wàn)元,其中井筒干預(yù)成本下降80%;環(huán)保表現(xiàn):返排液固相含量<0.01%,環(huán)保驗(yàn)收通過(guò)率100%;產(chǎn)能提升:因分段精度提高,單井產(chǎn)量平均增加10-20%。某油田工程技術(shù)公司反饋:“使用PGA產(chǎn)品后,我們?cè)谒拇?yè)巖氣區(qū)塊的壓裂項(xiàng)目連續(xù)20口井實(shí)現(xiàn)‘零干預(yù)’,甲方滿意度從75分提升至95分,項(xiàng)目中標(biāo)率提高30%?!眲?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)。重慶可控速降解PGA可降解壓裂球目的
在完井作業(yè)中,PGA 可降解壓裂球的使用流程嚴(yán)謹(jǐn)且科學(xué)。首先,根據(jù)套管尺寸選擇匹配的球直徑,通過(guò)投球器將球投入油管。這一步驟需要精確測(cè)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(jìn)行。接著,壓裂液泵注時(shí),球隨流體下行至坐封工具的球座,形成密封面。在這個(gè)過(guò)程中,壓裂液的流速和壓力需要控制在合適的范圍內(nèi),以推動(dòng)壓裂球準(zhǔn)確到達(dá)球座位置,并形成良好的密封。當(dāng)管內(nèi)壓力升至坐封壓力,如 35MPa,球承受壓差推動(dòng)封隔器膠筒膨脹,完成坐封。這一環(huán)節(jié)對(duì)壓力的控制要求極高,壓力不足可能導(dǎo)致坐封失敗,壓力過(guò)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(jié)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(shí)間 2 - 3 天,尤其適合海上平臺(tái)等對(duì)作業(yè)效率要求高的場(chǎng)景 。在海上平臺(tái)作業(yè)中,時(shí)間成本和作業(yè)效率至關(guān)重要,PGA 可降解壓裂球的應(yīng)用能夠有效減少作業(yè)時(shí)間,降低作業(yè)成本,提高海上油田開(kāi)發(fā)的經(jīng)濟(jì)效益 。常州快速降解PGA可降解壓裂球作用水平井多段壓裂中,以直徑級(jí)差實(shí)現(xiàn)分層隔離,各球按序降解暢通通道。
PGA 可降解壓裂球采用聚谷氨酸(PGA)為基礎(chǔ)材料,通過(guò)分子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與改性技術(shù),賦予其獨(dú)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(huì)對(duì)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(guò)程中,通過(guò)添加特定的增強(qiáng)劑與助劑,在保持可降解特性的同時(shí),大幅提升了材料的機(jī)械強(qiáng)度。經(jīng)測(cè)試,該壓裂球的拉伸強(qiáng)度達(dá)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(yán)苛要求 ,在保障作業(yè)順利進(jìn)行的同時(shí),實(shí)現(xiàn)了環(huán)保與性能的平衡。
在石油工程領(lǐng)域,PGA 可降解壓裂球主要應(yīng)用于三大場(chǎng)景。其一,完井工具施工坐封時(shí),作為臨時(shí)密封元件,憑借強(qiáng)度高耐壓特性確保封隔器坐封壓力穩(wěn)定。在施工過(guò)程中,根據(jù)套管尺寸選擇匹配的球直徑,通過(guò)投球器將球投入油管,壓裂液泵注時(shí),球隨流體下行至坐封工具的球座,形成密封面,當(dāng)管內(nèi)壓力升至坐封壓力,如 35MPa,球承受壓差推動(dòng)封隔器膠筒膨脹,完成坐封。其二,油套管壓力測(cè)試中,替代傳統(tǒng)鋼球或尼龍球,避免測(cè)試后撈球作業(yè),降低井筒堵塞風(fēng)險(xiǎn)。測(cè)試時(shí),球入座形成密封,完成 1 - 2 小時(shí)的穩(wěn)壓測(cè)試,測(cè)試結(jié)束后,無(wú)需撈球,球在 5 - 7 天內(nèi)降解,不影響油管通徑。其三,壓裂滑套隔離環(huán)節(jié),通過(guò)球座匹配實(shí)現(xiàn)分層壓裂,降解后無(wú)碎屑?xì)埩簦瑹o(wú)需鉆磨清理,尤其適用于水平井多段壓裂工藝。在多段壓裂中,利用不同直徑的球,按順序入座不同層段的滑套,每個(gè)球按預(yù)設(shè)周期降解,確保后續(xù)層段壓裂時(shí)通道暢通。該產(chǎn)品的尺寸覆蓋 12.7 - 127mm,可適配不同井眼規(guī)格的套管組合,滿足各類(lèi)復(fù)雜井況的作業(yè)需求 。與智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)融合,內(nèi)置傳感器實(shí)時(shí)傳輸降解數(shù)據(jù),優(yōu)化施工參數(shù)。
隨著全球?qū)Νh(huán)境保護(hù)的重視程度不斷提高,以及油田開(kāi)采技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步,可降解材料在油田領(lǐng)域的應(yīng)用前景十分廣闊。PGA 可降解壓裂球作為可降解材料在油田應(yīng)用的典型,其市場(chǎng)需求預(yù)計(jì)將呈現(xiàn)快速增長(zhǎng)趨勢(shì)。據(jù)行業(yè)報(bào)告預(yù)測(cè),未來(lái)幾年,可降解壓裂球在油田市場(chǎng)的規(guī)模將以年增長(zhǎng)率 25% 的速度擴(kuò)張。到 2030 年,在北美頁(yè)巖氣市場(chǎng),可降解壓裂球的滲透率有望達(dá)到 70%,而 PGA 材料憑借其優(yōu)異的綜合性能,包括良好的可降解性、強(qiáng)度高、對(duì)復(fù)雜井下環(huán)境的適應(yīng)性等,有望占據(jù) 50% 以上的市場(chǎng)份額??山到獠牧系膹V泛應(yīng)用不僅有助于解決傳統(tǒng)油田工具帶來(lái)的環(huán)保問(wèn)題,還將推動(dòng)油田開(kāi)采向更高效、更智能化的方向發(fā)展。
海上作業(yè)優(yōu)化包裝,節(jié)省平臺(tái)空間,縮短周期,降低海況風(fēng)險(xiǎn)。福建高溫耐受PGA可降解壓裂球解決方案
開(kāi)環(huán)聚合制備共聚物,調(diào)節(jié)分子結(jié)構(gòu),平衡強(qiáng)度與降解性能。重慶可控速降解PGA可降解壓裂球目的
為了更精確地預(yù)測(cè) PGA 可降解壓裂球的降解時(shí)間,蘇州市煥彤科技有限公司的研發(fā)團(tuán)隊(duì)基于 Arrhenius 方程構(gòu)建了材料降解動(dòng)力學(xué)模型。該模型通過(guò)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(guò)該模型,只需輸入井溫等參數(shù),即可預(yù)測(cè)壓裂球的降解周期,且預(yù)測(cè)誤差控制在 5% 以內(nèi)。在實(shí)際應(yīng)用中,當(dāng)井溫為 80℃時(shí),模型預(yù)測(cè)降解周期為 10 天,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)為 5.9 天。這種精確的降解時(shí)間預(yù)測(cè),為油田現(xiàn)場(chǎng)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(shí)間誤差導(dǎo)致的工程事故。重慶可控速降解PGA可降解壓裂球目的