在大排量、高砂比的壓裂作業(yè)中,壓裂球面臨攜砂液的強烈沖蝕磨損。為提升產(chǎn)品在極端工況下的耐用性,煥彤科技運用等離子體表面處理技術(shù),在 PGA 壓裂球表面形成硬度達 HV250 的耐磨層。該耐磨層在保持材料降解特性的同時,顯著提高表面抗刮擦能力。在鄂爾多斯盆地致密油藏的現(xiàn)場試驗中,采用強化技術(shù)的 PGA 壓裂球在 15 段壓裂后(砂濃度 100kg/m3,排量 8m3/min),表面磨損深度小于 0.1mm,仍能維持良好的密封性能,而常規(guī)產(chǎn)品在第 8 段壓裂后即出現(xiàn)密封失效。這種抗沖蝕磨損強化技術(shù),使 PGA 壓裂球能夠適應更嚴苛的壓裂作業(yè)條件,擴大了產(chǎn)品的應用范圍 。可降解特性契合碳中和,減少能耗與碳排放,助力油田綠色發(fā)展。上海強度較高的度 PGA可降解壓裂球目的
海上油田作業(yè)空間有限,環(huán)保要求極為嚴格,PGA 可降解壓裂球在這種特殊環(huán)境下具有重要價值。首先,其無需撈球作業(yè)的特點,極大地減少了平臺設(shè)備的占用,如鋼絲作業(yè)車等設(shè)備無需在海上平臺長時間停留,釋放了寶貴的甲板空間,使平臺空間利用率提高約 20%。其次,該壓裂球的零污染降解特性,完全符合《國際防止船舶造成污染公約》(MARPOL)的要求,避免了鉆井液排放超標的風險,確保海上油田作業(yè)的環(huán)保合規(guī)性。在渤海某海上油田的應用中,使用 PGA 可降解壓裂球后,單井作業(yè)周期縮短了 4 天,同時環(huán)保檢查 100% 通過,單井還節(jié)約了約 50 萬元的環(huán)保處理費用,有效降低了海上油田的作業(yè)成本與環(huán)境風險。山東可控速降解PGA可降解壓裂球OEM代工無碎屑降解,壓裂返排液固相含量低,避免井筒堵塞與清理作業(yè)。
70MPa 的工作壓差能力使 PGA 可降解壓裂球適用于超高壓壓裂作業(yè),如四川盆地龍馬溪組頁巖氣井,其破裂壓力≥60MPa。產(chǎn)品在壓差循環(huán)測試中,即在 0 - 70MPa 反復加載的情況下,密封面無塑性變形,滿足 API 11D1 標準對井下工具的耐壓要求。現(xiàn)場應用時,該參數(shù)確保壓裂過程中球座密封的可靠性,避免層間竄流,提升壓裂效果。同時,高壓差下的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性也保障了多段壓裂時的分段隔離精度,尤其適合需要大排量、高砂比的壓裂工藝。在超高壓壓裂作業(yè)中,壓裂球需要承受巨大的壓力差,一旦密封失效,就會導致壓裂液無法按照預定的層段進行注入,影響壓裂效果,甚至可能導致整個壓裂作業(yè)失敗。PGA 可降解壓裂球憑借其優(yōu)異的耐壓性能和密封性能,能夠在超高壓環(huán)境下穩(wěn)定工作,確保壓裂作業(yè)的順利進行,提高油氣開采效率 。
PGA 可降解壓裂球在多個方面相較于傳統(tǒng)壓裂球具有明顯優(yōu)勢。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 可降解壓裂球無碎屑殘留,傳統(tǒng)酸溶球可能產(chǎn)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(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(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成本較高,但從長期來看,由于減少了井筒干預等作業(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)中更具競爭力,能夠更好地滿足高效、環(huán)保、低成本的作業(yè)需求 。極地應用改良品拓寬作業(yè)范圍,突破低溫環(huán)境工具使用限制。
PGA 可降解壓裂球的溶解周期可通過材料配方精確調(diào)控,5 - 15 天的靈活范圍滿足不同壓裂工藝需求。這種可控性源于 PGA 的分子量設(shè)計,高分子量材料降解慢,低分子量材料降解快,研發(fā)團隊通過聚合度調(diào)節(jié)實現(xiàn)精確控制,誤差范圍≤±1 天。例如,對于需要快速返排的頁巖氣壓裂井,可定制 5 天降解的產(chǎn)品,確保壓裂后立即投產(chǎn);而對于多層段壓裂井,可采用 15 天降解的球,分步完成各層段改造。在實際應用中,通過建立基于 Arrhenius 方程的動力學模型:lnk = lnA - Ea/RT,其中 k 為降解速率常數(shù),A 為指前因子,Ea 為活化能(45 - 55kJ/mol),R 為氣體常數(shù),T 為對應溫度。通過該模型,可根據(jù)井溫預測降解周期,誤差≤5% 。如井溫 80℃時預測 10 天降解,實際測試結(jié)果為 9.8 天;井溫 100℃時預測 6 天降解,實測 5.9 天。這種精確的控制和預測能力,為現(xiàn)場施工提供了科學依據(jù),使施工人員能夠根據(jù)不同井況,合理安排施工進度和后續(xù)生產(chǎn)計劃 。完井坐封時作臨時密封,憑借強度高維持封隔器坐封壓力穩(wěn)定。山東可控速降解PGA可降解壓裂球OEM代工
老井二次壓裂清障,避免與落物沖擊,助力恢復油井產(chǎn)能。上海強度較高的度 PGA可降解壓裂球目的
傳統(tǒng)壓裂球在降解過程中往往會產(chǎn)生塑料碎片或金屬顆粒,這些殘留物質(zhì)可能會堵塞射孔孔眼,影響井下工具的正常運行,甚至需要額外的井筒清理作業(yè),增加開采成本與時間成本。PGA 可降解壓裂球則完全不同,其降解產(chǎn)物為氣體和液體,在井筒內(nèi)不會留下任何固體碎屑。在塔里木油田的實際應用案例中,使用該壓裂球后,壓裂返排液中的固相含量低于 0.01%,遠低于行業(yè)規(guī)定的 0.5% 的標準。這種無碎屑降解的特性,不僅有效避免了井筒堵塞風險,還省去了后續(xù)撈球、磨銑等井筒干預作業(yè),單井可節(jié)省作業(yè)成本約 20 萬元,同時也提升了油田開采的安全性與效率。上海強度較高的度 PGA可降解壓裂球目的