PGA 可降解压裂球的抗压强度达到行业前沿水平,在≤70MPa 的工作压差下仍能保持结构完整性,适用于深层油气藏,即埋深超 3000 米的高压压裂作业。材料选用改性 PGA 高分子,通过结晶度调控提升机械强度,同时保留分子链的水解敏感性。实验室数据显示,该产品在 80℃井液中浸泡 7 天,抗压强度衰减率低于 5%,而传统可降解材料在同条件下强度衰减超 30%。这种 “强度高 - 可控降解” 的平衡特性,使其在深井、超深井作业中表现突出。在制造过程中,通过模温精确控制,保持在 ±1℃,以及优化压力保压时间,控制在 10 - 15 秒,避免球的收缩变形,对于 Φ100mm 以上的大直径球,采用分段式模具设计,解决大尺寸零件的成型应力问题。出厂前,每个球都经过三坐标测量仪检测,表面粗糙度 Ra≤1.6μm,确保入座时的密封面贴合度,从而保证了其在高压环境下的密封性能和结构稳定性 。无碎屑降解,压裂返排液固相含量低,避免井筒堵塞与清理作业。南京PGA可降解压裂球
与其他常见的可降解材料相比,PGA 具有独特的性能优势。聚己内酯(PCL)可降解材料的适用温度较低,一般不超过 60℃,且其降解需要微生物的参与,在井下环境中降解条件较为苛刻。聚乳酸可降解材料同样对温度敏感,适用温度在 50℃以下,并且需要特定酶的作用才能有效降解。酸溶金属(如 Al - Mg 合金)虽然强度高,但需要盐酸等酸性介质才能降解,存在酸液污染风险,且降解后会产生金属盐等物质。而 PGA 可降解压裂球在 80℃以上开始降解,无需依赖微生物或特定酶,通过水热自主降解,降解产物为二氧化碳和水,对环境无污染。在机械强度方面,PGA 的拉伸强度可达 80MPa,能够满足油田高压作业需求,相比之下,PCL 和 的强度相对较低。综合来看,PGA 在性能上更具优势,更适合油田复杂的井下作业环境。浙江高效能PGA可降解压裂球作用动力学模型精确预测降解时间,为施工安排提供科学依据。
在高含蜡油藏的压裂作业中,井筒结蜡是影响压裂球性能的关键问题。焕彤科技通过对 PGA 压裂球表面进行纳米涂层处理,赋予其超疏水特性,明显降低蜡质在球表面的附着能力。实验室模拟高含蜡油藏环境(含蜡量 30%,温度 60℃)测试显示,经涂层处理的 PGA 压裂球表面蜡沉积量较未处理产品减少 75% 以上,确保球在管柱内顺利下落及入座。在胜利油田某高含蜡区块应用中,采用抗结蜡 PGA 压裂球后,压裂作业成功率从 78% 提升至 95%,且降解过程未因结蜡影响而延迟,有效解决了高含蜡油藏压裂作业中的技术难题 。
为了更精确地预测 PGA 可降解压裂球的降解时间,苏州市焕彤科技有限公司的研发团队基于 Arrhenius 方程构建了材料降解动力学模型。该模型通过数学公式 lnk = lnA - Ea/RT,将降解速率常数 k 与温度 T 等参数相关联,其中 A 为指前因子,Ea 为活化能(取值在 45 - 55kJ/mol 之间),R 为气体常数。通过该模型,只需输入井温等参数,即可预测压裂球的降解周期,且预测误差控制在 5% 以内。在实际应用中,当井温为 80℃时,模型预测降解周期为 10 天,实际测试结果为 9.8 天;井温 100℃时,预测 6 天降解,实测为 5.9 天。这种精确的降解时间预测,为油田现场施工提供了科学的决策依据,有助于合理安排压裂作业流程,避免因降解时间误差导致的工程事故。不同降解周期产品协同,满足多层段压裂分步改造时间需求。
传统压裂球降解后易产生塑料碎片或金属颗粒,可能堵塞射孔孔眼或影响井下工具运行,而 PGA 可降解压裂球降解后完全转化为气体和液体,井筒内无固体残留。塔里木油田某井应用案例显示,使用该产品后,压裂返排液中固相含量低于 0.01%,远低于行业标准的 0.5%,避免了后续捞球、磨铣等井筒干预作业,单井可节省作业成本约 20 万元。这种 “零残留” 特性尤其适合复杂井眼结构,如大斜度井、多分支井的压裂作业。在大斜度井中,传统压裂球产生的碎屑可能因重力和井眼角度的影响,难以被完全带出,容易堆积在井眼弯曲处,造成堵塞。而 PGA 可降解压裂球的无碎屑降解特性,消除了这一隐患,保障了井筒的畅通,减少了因井筒堵塞导致的修井作业,提高了作业效率,降低了作业风险和成本 。耐蚀球座材料配套设计,避免与降解产物反应,延长井下工具寿命。北京精确封堵PGA可降解压裂球厂商
球与球座过盈量科学控制,保障密封性能,同时便于降解后通过。南京PGA可降解压裂球
海上油田作业空间有限,环保要求极为严格,PGA 可降解压裂球在这种特殊环境下具有重要价值。首先,其无需捞球作业的特点,极大地减少了平台设备的占用,如钢丝作业车等设备无需在海上平台长时间停留,释放了宝贵的甲板空间,使平台空间利用率提高约 20%。其次,该压裂球的零污染降解特性,完全符合《国际防止船舶造成污染公约》(MARPOL)的要求,避免了钻井液排放超标的风险,确保海上油田作业的环保合规性。在渤海某海上油田的应用中,使用 PGA 可降解压裂球后,单井作业周期缩短了 4 天,同时环保检查 100% 通过,单井还节约了约 50 万元的环保处理费用,有效降低了海上油田的作业成本与环境风险。南京PGA可降解压裂球