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(shì)在于無(wú)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(guò)分子鏈設(shè)計(jì)實(shí)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(yè)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(tuán)隊(duì)通過(guò)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(jí)羥基磷灰石增強(qiáng)抗壓強(qiáng)度，同時(shí)保持分子鏈的水解位點(diǎn)。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。浙江可控速降解PGA可降解壓裂球原理

PGA 可降解壓裂球的工作溫度≥80℃，適用于中高溫油氣藏，即地溫梯度≥3℃/100m 的環(huán)境。材料在 80 - 120℃范圍內(nèi)，降解速率與溫度呈線性關(guān)系，每升高 10℃，降解周期縮短約 2 天。這種溫度敏感性通過(guò) Arrhenius 方程建模預(yù)測(cè)，確保在不同井溫條件下的降解可靠性。例如，在 100℃井況中，10 天降解的產(chǎn)品設(shè)計(jì)可通過(guò)實(shí)驗(yàn)室加速試驗(yàn)驗(yàn)證，為高溫井，如新疆稠油井的壓裂作業(yè)提供精確的時(shí)間控制。在高溫井作業(yè)中，溫度對(duì)壓裂球的性能影響極大。傳統(tǒng)可降解材料在高溫下可能會(huì)出現(xiàn)提前降解或降解不完全的情況，影響壓裂作業(yè)的效果。而 PGA 可降解壓裂球通過(guò)精確的材料配方設(shè)計(jì)和溫度 - 降解模型，能夠在高溫環(huán)境下保持穩(wěn)定的性能，按照預(yù)設(shè)的時(shí)間完成降解，為高溫油氣藏的開發(fā)提供了可靠的工具保障 。福建完井適配PGA可降解壓裂球廠家直供壓差循環(huán)測(cè)試無(wú)塑性變形，保障壓裂時(shí)球座密封可靠不竄流。

PGA 可降解壓裂球的密度為 1.6 - 1.8g/cm3，與常規(guī)壓裂液，其密度一般在 1.2 - 1.5g/cm3 之間，形成合理差值，確保球在管柱中下落時(shí)具有穩(wěn)定的沉速，約為 0.5 - 1m/s，避免因密度過(guò)低導(dǎo)致的漂浮或過(guò)高導(dǎo)致的沖擊損傷。該密度范圍通過(guò)添加無(wú)機(jī)填料，如碳酸鈣與 PGA 基體復(fù)合實(shí)現(xiàn)，既保證沉速匹配，又不影響降解性能。在蘇里格氣田的水平井應(yīng)用中，1.7g/cm3 密度的壓裂球在滑套入座時(shí)間誤差≤5 秒，保障了分段壓裂的時(shí)序精確性。在井下作業(yè)中，壓裂球的密度與井下的流體的匹配性至關(guān)重要。如果密度不匹配，壓裂球可能無(wú)法順利到達(dá)預(yù)定位置，或者在下落過(guò)程中對(duì)井下工具造成損壞。PGA 可降解壓裂球通過(guò)精確控制密度，實(shí)現(xiàn)了與井下的流體的良好匹配，確保了其在管柱中的穩(wěn)定運(yùn)行和準(zhǔn)確入座，為壓裂作業(yè)的成功實(shí)施奠定了基礎(chǔ) 。

PGA 可降解壓裂球在多個(gè)方面相較于傳統(tǒng)壓裂球具有明顯優(yōu)勢(shì)。在降解方式上，傳統(tǒng)酸溶球需鹽酸，且 pH<3 的條件才能降解，而 PGA 可降解壓裂球無(wú)需外部介質(zhì)，依靠自身水解特性即可降解；傳統(tǒng)金屬壓裂球則不可降解。在降解殘留方面，PGA 可降解壓裂球無(wú)碎屑?xì)埩?，傳統(tǒng)酸溶球可能產(chǎn)生金屬鹽沉淀，金屬壓裂球更是會(huì)長(zhǎng)久滯留地層。工作溫度范圍上，PGA 可降解壓裂球適用于≥80℃的環(huán)境，傳統(tǒng)酸溶球一般≤60℃，金屬壓裂球雖不限溫度，但存在其他弊端。環(huán)保性方面，PGA 可降解壓裂球的產(chǎn)物為 CO?和 H?O，傳統(tǒng)酸溶球存在酸液污染風(fēng)險(xiǎn)，金屬壓裂球有重金屬泄漏風(fēng)險(xiǎn)。從井筒干預(yù)需求來(lái)看，PGA 可降解壓裂球無(wú)需額外干預(yù)，傳統(tǒng)酸溶球可能需要酸洗，金屬壓裂球則需撈球作業(yè)。成本效益上，PGA 可降解壓裂球雖前期采購(gòu)成本較高，但從長(zhǎng)期來(lái)看，由于減少了井筒干預(yù)等作業(yè)，節(jié)省了大量成本，綜合成本低于傳統(tǒng)金屬壓裂球 。這些性能差異使得 PGA 可降解壓裂球在現(xiàn)代油田開發(fā)中更具競(jìng)爭(zhēng)力，能夠更好地滿足高效、環(huán)保、低成本的作業(yè)需求 。油套管壓力測(cè)試后無(wú)需撈球，縮短測(cè)試周期，降低井筒堵塞風(fēng)險(xiǎn)。

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。應(yīng)急處理方案完備，應(yīng)對(duì)降解延遲等異常，保障作業(yè)順利推進(jìn)。浙江可控速降解PGA可降解壓裂球原理

模塊化包裝節(jié)省存儲(chǔ)空間，方便海上平臺(tái)等空間受限場(chǎng)景取用。浙江可控速降解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(shí)際施工過(guò)程中，仍可能出現(xiàn)一些異常情況，為此制定了完善的應(yīng)急處理措施。若出現(xiàn)壓裂球未按預(yù)設(shè)時(shí)間降解的情況，例如超過(guò) 15 天仍未完全降解，可通過(guò)注入堿性溶液（pH 值控制在 10 - 12 之間）來(lái)加速其水解反應(yīng)，通常在 24 小時(shí)內(nèi)可使降解率提升 50%。若遇到壓裂球入座失敗，導(dǎo)致壓力無(wú)法建立的情況，可采用連續(xù)油管下入微型磨銑工具，對(duì)壓裂球進(jìn)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(wèn)題，避免對(duì)整個(gè)壓裂作業(yè)造成嚴(yán)重影響。在華北油田某井的應(yīng)急處理中，通過(guò)注入堿性溶液加速降解，成功解決了因井溫偏低導(dǎo)致的降解延遲問(wèn)題，保障了壓裂作業(yè)的順利進(jìn)行。浙江可控速降解PGA可降解壓裂球原理