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)勢在于無需鹽酸等降解介質(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)品通過分子鏈設(shè)計實現(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)隊通過開環(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，并添加納米級羥基磷灰石增強(qiáng)抗壓強(qiáng)度，同時保持分子鏈的水解位點(diǎn)。材料經(jīng)改性的 PGA 壓裂球，抗壓強(qiáng)度佳，能承受 70MPa 工作壓差。蘇州無觸發(fā)介質(zhì)PGA可降解壓裂球

PGA 可降解壓裂球采用聚谷氨酸（PGA）為基礎(chǔ)材料，通過分子結(jié)構(gòu)設(shè)計與改性技術(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，不會對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)過程中，通過添加特定的增強(qiáng)劑與助劑，在保持可降解特性的同時，大幅提升了材料的機(jī)械強(qiáng)度。經(jīng)測試，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，實現(xiàn)了環(huán)保與性能的平衡。蘇州無觸發(fā)介質(zhì)PGA可降解壓裂球從長期看降低綜合成本，減少干預(yù)作業(yè)，提升油田開發(fā)經(jīng)濟(jì)性。

為了更精確地預(yù)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(fā)團(tuán)隊基于 Arrhenius 方程構(gòu)建了材料降解動力學(xué)模型。該模型通過數(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)。通過該模型，只需輸入井溫等參數(shù)，即可預(yù)測壓裂球的降解周期，且預(yù)測誤差控制在 5% 以內(nèi)。在實際應(yīng)用中，當(dāng)井溫為 80℃時，模型預(yù)測降解周期為 10 天，實際測試結(jié)果為 9.8 天；井溫 100℃時，預(yù)測 6 天降解，實測為 5.9 天。這種精確的降解時間預(yù)測，為油田現(xiàn)場施工提供了科學(xué)的決策依據(jù)，有助于合理安排壓裂作業(yè)流程，避免因降解時間誤差導(dǎo)致的工程事故。

PGA 可降解壓裂球的降解產(chǎn)物為二氧化碳和水，對地層和地下水零污染，符合當(dāng)前油田開發(fā)的環(huán)保要求。對比傳統(tǒng)金屬壓裂球，其廢棄后無需回收處理，減少重金屬泄漏風(fēng)險；對比塑料球，避免了高分子材料長期滯留地層的問題。在四川長寧頁巖氣田的應(yīng)用中，該產(chǎn)品使壓裂作業(yè)的環(huán)保合規(guī)性提升 100%，同時滿足國家《頁巖氣開發(fā)環(huán)境影響評價技術(shù)指南》中關(guān)于井下工具環(huán)保性的要求，為油田綠色開發(fā)提供技術(shù)支撐。隨著全球?qū)Νh(huán)境保護(hù)的重視程度不斷提高，油田企業(yè)面臨的環(huán)保壓力也越來越大。PGA 可降解壓裂球的應(yīng)用，不僅幫助油田企業(yè)滿足了環(huán)保法規(guī)的要求，避免了因環(huán)保問題導(dǎo)致的罰款和停產(chǎn)整頓，還提升了企業(yè)的社會形象和品牌價值，使企業(yè)在綠色發(fā)展的道路上邁出了堅實的一步 。光纖監(jiān)測實現(xiàn)降解可視化，實時掌握井下動態(tài)，優(yōu)化返排時機(jī)。

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(fù)加載的情況下，密封面無塑性變形，滿足 API 11D1 標(biāo)準(zhǔn)對井下工具的耐壓要求。現(xiàn)場應(yīng)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(dǎo)致壓裂液無法按照預(yù)定的層段進(jìn)行注入，影響壓裂效果，甚至可能導(dǎo)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(jìn)行，提高油氣開采效率 �？山到馓匦云鹾咸贾泻�，減少能耗與碳排放，助力油田綠色發(fā)展。蘇州精確封堵PGA可降解壓裂球解決方案

與智能監(jiān)測系統(tǒng)融合，內(nèi)置傳感器實時傳輸降解數(shù)據(jù)，優(yōu)化施工參數(shù)。蘇州無觸發(fā)介質(zhì)PGA可降解壓裂球

水平井多分支井眼結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在進(jìn)行壓裂作業(yè)時，面臨著球座定位困難、碎屑清理難度大等問題。PGA 可降解壓裂球在水平井多分支壓裂中表現(xiàn)出色。其密度經(jīng)過特殊設(shè)計，能夠確保在分支井眼中精確入座，避免因密度不當(dāng)導(dǎo)致的漂浮或無法準(zhǔn)確到達(dá)球座的情況。無碎屑降解的特性則有效避免了分支孔眼堵塞，保障了壓裂液能夠順利進(jìn)入各分支層段。通過定制不同直徑、不同降解周期的壓裂球，可實現(xiàn)對各分支的分步壓裂，根據(jù)各分支的地質(zhì)特點(diǎn)與開采需求，合理安排壓裂順序與時間。在新疆某水平井多分支壓裂作業(yè)中，使用該壓裂球成功完成了 8 個分支的分段壓裂，單井產(chǎn)能達(dá)到設(shè)計值的 110%，充分證明了其在復(fù)雜井眼結(jié)構(gòu)壓裂作業(yè)中的有效性。蘇州無觸發(fā)介質(zhì)PGA可降解壓裂球