编者按：8月15日，经济日报社主办期刊《中国石油石化》杂志刊发了我院可降解PGA暂堵产品助力油气开采绿色清洁发展的新闻，通过系统介绍PGA暂堵产品的创新研发、应用、推广历程，向大众展示了工程院扎实推进高水平科技自立自强，加快新材料新技术成果向现实生产力转化，为新质生产力提高源头供给的生动实践。原文分享如下：

PGA材料项目团队观察暂堵产品改性后的性能

PGA:为油气开采打通“高速公路”

中国石化石油工程技术研究院研发PGA新材料，为新质生产力发展注入动能。

四川达州普光工区，被碧水青山环抱的普陆页1-1井正进行压裂施工作业。中国石化石油工程技术研究院（简称工程院）研制的一个个由PGA（聚乙醇酸）新材料制成的暂堵球、暂堵剂通过压裂设备被输送到地下4000米的地层中，为油气开采打通更多“高速公路”。

紧跟油气行业绿色发展需求，十四五以来，工程院加快PGA可降解材料在上游领域的应用研究攻关，自主研发了宽温区的PGA暂堵剂、绳结暂堵球、实心暂堵球等系列产品，技术指标达到国内领先，助力油气高效勘探和效益开发。目前，该技术已申报发明专利8项、获授权3项，制定标准2项，2023年成功入选中国石化优势产品目录并上架易派客。

培育绿色竞争新优势

在工程院PGA产品展示台上，由PGA新材料制成的卓灵SCOT-可降解PGA暂堵产品系列整齐排列。

工程院长期从事PGA新材料项目研发的技术首席马兰荣手里拿着绳结暂堵球介绍说：“历经3年攻关，项目团队通过改性研究和多轮次试验测试，成功研发了暂堵剂、暂堵球、暂堵桥塞等产品，可有效封堵裂缝和炮眼，提升压裂效果，暂堵后，对储层‘零污染’。”

据了解，暂堵转向压裂技术是解决低渗油藏提产增效的有效手段，而暂堵球、暂堵剂是提升压裂改造效果十分重要的材料。当前，市场主流的降解型暂堵材料主要是由聚乳酸、聚对苯二甲酸丁二酸丁二醇酯等在力学性质上可以满足要求的材料制成。但研究表明，这些材料的暂堵剂在完成暂堵后很难从地层中完全清除，造成的残留可能永久性地降低地层渗透率，（一些案例中指出，上述情况可使地层渗透率降低5%～40%）。

随着能源绿色转型加快，绿色化学品日益发展，助力清洁生产、环境友好、对地层伤害小的绿色环保材料越来越受到青睐。PGA是一种可完全生物降解的高分子材料，在自然环境中一段时间后会全部降解，最终变成水和二氧化碳。

保障国家能源安全的现实需要，就是科技攻关的努力方向。2021年，工程院成立了PGA材料应用项目创新团队，针对PGA暂堵产品在油田压裂技术中的应用开展了研发攻关。

加快关键核心技术创新

忆起PGA暂堵产品在中原普光首口陆相页岩气普陆页1井压裂技术中成功应用的情景，项目负责人尹慧博难掩兴奋：“我们在该井采用‘PGA暂堵剂+暂堵球’工艺，压后获日产10.4×10⁴m³的工业气流，有效支撑了川东北地区陆相页岩气的重大突破。”

PGA的生物降解特性在环保方面具有独特优势，但面对地下复杂环境，需要解决的技术难题也很多，如降解速度受温度影响明显，在40℃～90℃中低温降解缓慢，无法满足现场施工需求。

PGA材料进行改性实验

项目团队针对PGA新材料的适应性开展技术攻关，根据现场压裂对降解时间的需求，从PGA的气体阻隔性、力学性能、强度、降解性能等方面进行改性试验，经过两年时间开发出相应的纤维复合编织、修饰技术及碱性包覆技术，自主研发了宽温区的PGA暂堵剂等系列产品，解决了常规水溶性暂堵产品耐压差、水溶速率及密度不可控等问题。

PGA绳结暂堵球是工程院研发的暂堵产品中的“明星”。去年，在前期绳结暂堵球现场先导试验中，尹慧博团队发现部分层段升压不明显，经过反复分析试验找到了症结所在：暂堵球密度设计过低导致无法顺利到达目的层位。

“施工不同阶段对于密度的要求不一样。入井时，希望暂堵球密度大，便于快速进入井内；暂堵时，又希望暂堵球密度小，封堵效果好。”尹慧博说。

企业的需求就是科研创新的突破口。面对这一难题，项目组在两个月内便快速完成12轮次、80个配方的反复调整测试，最终实现了暂堵球在不同阶段不同密度（前高、后低）的特殊设计要求。

华东油气分公司重庆页岩气公司书记王俊芳表示，PGA绳结式暂堵球的使用，帮助气田解决了暂堵球升压不明显的问题，有利于气井产能的释放，助力气田产量进一步提高。“我们公司从2022年开始使用PGA暂堵球，在华东南川页岩气田应用了30余口井，暂堵有效率达90%，油气产量较邻井提高了10%～18%，有力支撑了川东北地区陆相页岩气重大突破。”

“改进后的绳结暂堵球非常受欢迎。今年上半年成功应用30余口井，共计1万余颗，平均压力涨幅4.3兆帕，暂堵效果明显，实现了PGA可降解暂堵产品从研发到产业化到现场规模化应用的突破。”尹慧博自豪地说。

加快科技成果产业化

走进工程院德州大陆架公司，标准化PGA暂堵球、暂堵剂作业区内，3条生产线正在高速运转。

“我们已建成年产20万颗绳结球、40万颗实心球、1000吨暂堵剂的加工能力。”工程院德州大陆架公司副总经理谷磊表示，“暂堵产品已实现根据现场需求对产品直径、耐温、强度、降解速率等进行定制化调整，适用于多种井下环境，能够与不同的完井工艺相结合，且工具工作性能稳定。”

大山深处，焦页31平台，工程院PGA暂堵剂应用于该井的压裂施工。“我们采用‘球+剂’的施工方式，不仅为井下压裂新裂缝创造了有利条件，同时有效地解决了焦页31平台临井串压情况。”现场支持人员满脸自豪。

目前，PGA暂堵产品主要应用在页岩气、页岩油等非常规油气井的分段压裂和老井重复改造的暂堵转向压裂施工；PGA可降解桥塞解决了过去金属可溶桥塞溶解不彻底、金属残留物堵塞井筒、污染地层的问题，承压性能超过70兆帕。

为强化产品质量安全，他们还引进了一套先进的PGA暂堵产品性能检测平台，可满足暂堵球等产品的封堵、承压、溶解等全套性能测试，同时把现场技术攻关和技术服务作为推动技术创新的源头，立足现场开展技术指导服务，持续提升产品生命力。

“我们的产品已广泛在江汉、西南、东北、华东、华北及中原、河南等工区100多口页岩气井压裂施工中进行先导应用，暂堵后压裂平均涨幅2至8兆帕，压后单井产量与同区块邻井相比平均提高了16%，为非常规油气藏降本增效提供了利器。”工程院生产管理部副经理魏辽表示。

以压裂PGA暂堵产品为依托，工程院持续推动创新链向产业链转化，加快创新成果向现实生产力转化，提高技术成果附加值，为新质生产力提供持续供给。