浙江可控速降解PGA可降解壓裂球原理

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的新型油田作業工具，采用生物基高分子材料制備，突破傳統壓裂球需化學觸發降解的技術瓶頸。其主要優勢在于無需鹽酸等降解介質，可在井內原油、采出水、壓裂液等多種流體環境中自主降解，解決了傳統壓裂作業中井筒干預難題。產品通過分子鏈設計實現降解速率可控，5 - 15 天的溶解周期可根據井況溫度、壓力定制，為頁巖氣、致密油等非常規油氣開發提供高效環保的完井解決方案。研發團隊通過開環聚合反應制備聚谷氨酸羥基乙酸共聚物（PGA - co - PGA），調節乙交酯比例控制結晶度，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。老井修復中清理潛在障礙，為二次改造創造良好井筒條件。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 的環境。材料在 80 - 120℃范圍內，降解速率與溫度呈線性關系，每升高 10℃，降解周期縮短約 2 天。這種溫度敏感性通過 Arrhenius 方程建模預測，確保在不同井溫條件下的降解可靠性。例如，在 100℃井況中，10 天降解的產品設計可通過實驗室加速試驗驗證，為高溫井，如新疆稠油井的壓裂作業提供精確的時間控制。在高溫井作業中，溫度對壓裂球的性能影響極大。傳統可降解材料在高溫下可能會出現提前降解或降解不完全的情況，影響壓裂作業的效果。而 PGA 可降解壓裂球通過精確的材料配方設計和溫度 - 降解模型，能夠在高溫環境下保持穩定的性能，按照預設的時間完成降解，為高溫油氣藏的開發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 可降解壓裂球的密度為 1.6 - 1.8g/cm3，與常規壓裂液，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具有穩定的沉速，約為 0.5 - 1m/s，避免因密度過低導致的漂浮或過高導致的沖擊損傷。該密度范圍通過添加無機填料，如碳酸鈣與 PGA 基體復合實現，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用中，1.7g/cm3 密度的壓裂球在滑套入座時間誤差≤5 秒，保障了分段壓裂的時序精確性。在井下作業中，壓裂球的密度與井下的流體的匹配性至關重要。如果密度不匹配，壓裂球可能無法順利到達預定位置，或者在下落過程中對井下工具造成損壞。PGA 可降解壓裂球通過精確控制密度，實現了與井下的流體的良好匹配，確保了其在管柱中的穩定運行和準確入座，為壓裂作業的成功實施奠定了基礎 。

PGA 可降解壓裂球在多個方面相較于傳統壓裂球具有明顯優勢。在降解方式上，傳統酸溶球需鹽酸，且 pH<3 的條件才能降解，而 PGA 可降解壓裂球無需外部介質，依靠自身水解特性即可降解；傳統金屬壓裂球則不可降解。在降解殘留方面，PGA 可降解壓裂球無碎屑殘留，傳統酸溶球可能產生金屬鹽沉淀，金屬壓裂球更是會長久滯留地層。工作溫度范圍上，PGA 可降解壓裂球適用于≥80℃的環境，傳統酸溶球一般≤60℃，金屬壓裂球雖不限溫度，但存在其他弊端。環保性方面，PGA 可降解壓裂球的產物為 CO?和 H?O，傳統酸溶球存在酸液污染風險，金屬壓裂球有重金屬泄漏風險。從井筒干預需求來看，PGA 可降解壓裂球無需額外干預，傳統酸溶球可能需要酸洗，金屬壓裂球則需撈球作業。成本效益上，PGA 可降解壓裂球雖前期采購成本較高，但從長期來看，由于減少了井筒干預等作業，節省了大量成本，綜合成本低于傳統金屬壓裂球 。這些性能差異使得 PGA 可降解壓裂球在現代油田開發中更具競爭力，能夠更好地滿足高效、環保、低成本的作業需求 。油套管壓力測試后無需撈球，縮短測試周期，降低井筒堵塞風險。

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，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，為油田現場施工提供了科學的決策依據，有助于合理安排壓裂作業流程，避免因降解時間誤差導致的工程事故。應急處理方案完備，應對降解延遲等異常，保障作業順利推進。浙江可控速降解PGA可降解壓裂球原理

模塊化包裝節省存儲空間，方便海上平臺等空間受限場景取用。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，但在實際施工過程中，仍可能出現一些異常情況，為此制定了完善的應急處理措施。若出現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，保障了壓裂作業的順利進行。浙江可控速降解PGA可降解壓裂球原理