為了更精確地預(yù)測 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(shí)際應(yīng)用中，當(dāng)井溫為 80℃時(shí)，模型預(yù)測降解周期為 10 天，實(shí)際測試結(jié)果為 9.8 天；井溫 100℃時(shí)，預(yù)測 6 天降解，實(shí)測為 5.9 天。這種精確的降解時(shí)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(shí)間誤差導(dǎo)致的工程事故。應(yīng)急處理方案完備，應(yīng)對降解延遲等異常，保障作業(yè)順利推進(jìn)。南京完井適配PGA可降解壓裂球解決方案

隨著全球?qū)Νh(huán)境保護(hù)的重視程度不斷提高，以及油田開采技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步，可降解材料在油田領(lǐng)域的應(yīng)用前景十分廣闊。PGA 可降解壓裂球作為可降解材料在油田應(yīng)用的典型，其市場需求預(yù)計(jì)將呈現(xiàn)快速增長趨勢。據(jù)行業(yè)報(bào)告預(yù)測，未來幾年，可降解壓裂球在油田市場的規(guī)模將以年增長率 25% 的速度擴(kuò)張。到 2030 年，在北美頁巖氣市場，可降解壓裂球的滲透率有望達(dá)到 70%，而 PGA 材料憑借其優(yōu)異的綜合性能，包括良好的可降解性、強(qiáng)度高、對復(fù)雜井下環(huán)境的適應(yīng)性等，有望占據(jù) 50% 以上的市場份額。可降解材料的廣泛應(yīng)用不僅有助于解決傳統(tǒng)油田工具帶來的環(huán)保問題，還將推動油田開采向更高效、更智能化的方向發(fā)展。
重慶PGA可降解壓裂球解決方案工作溫度≥80℃，適用于中高溫油氣藏，高溫下仍保持降解可靠性。

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(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。

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 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(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)致壓力無法建立的情況，可采用連續(xù)油管下入微型磨銑工具，對壓裂球進(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題，避免對整個(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)致的降解延遲問題，保障了壓裂作業(yè)的順利進(jìn)行。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(fēng)險(xiǎn)。

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(jì)，高分子量材料降解慢，低分子量材料降解快，研發(fā)團(tuán)隊(duì)通過聚合度調(diào)節(jié)實(shí)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(shí)際應(yīng)用中，通過建立基于 Arrhenius 方程的動力學(xué)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(yīng)溫度。通過該模型，可根據(jù)井溫預(yù)測降解周期，誤差≤5% 。如井溫 80℃時(shí)預(yù)測 10 天降解，實(shí)際測試結(jié)果為 9.8 天；井溫 100℃時(shí)預(yù)測 6 天降解，實(shí)測 5.9 天。這種精確的控制和預(yù)測能力，為現(xiàn)場施工提供了科學(xué)依據(jù)，使施工人員能夠根據(jù)不同井況，合理安排施工進(jìn)度和后續(xù)生產(chǎn)計(jì)劃 。納米涂層處理抗結(jié)蠟，在高含蠟油藏減少蠟沉積，保障作業(yè)順利。無錫可控速降解PGA可降解壓裂球目的

海外推廣積累經(jīng)驗(yàn)，提升中國可降解壓裂技術(shù)國際市場競爭力。南京完井適配PGA可降解壓裂球解決方案

煥彤科技的PGA可降解壓裂球研發(fā)遵循“需求驅(qū)動-材料創(chuàng)新-工程驗(yàn)證”的技術(shù)路線：針對油田高溫、高壓、高礦化度的需求，持續(xù)改進(jìn)材料配方：初代產(chǎn)品（2018）：解決基本降解性，適用于80℃、50MPa井況；第二代產(chǎn)品（2020）：提升強(qiáng)度至80MPa，適應(yīng)70MPa壓差；第三代產(chǎn)品（2022）：實(shí)現(xiàn)降解速率精確控制（誤差±1天），耐礦化度300000ppm；第四代產(chǎn)品（2024）：開發(fā)智能型球，集成傳感功能。這種持續(xù)創(chuàng)新使產(chǎn)品技術(shù)始終保持行業(yè)前沿，2023年該技術(shù)獲得中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。南京完井適配PGA可降解壓裂球解決方案