头条!《中国石化报》一版头条刊发我院PGA产品研发成果

近年来,工程院紧紧围绕国家油气及新能源需求和技术发展方向,聚焦能源清洁化生产,积极探索新技术、新材料在油气及新能源领域的应用研究,研发可完全降解的PGA暂堵产品,加快推动绿色低碳技术在石油工程技术领域的应用。11月27日,《中国石化报》头版头条以《PGA暂堵产品撑起油气开采“高速公路”》为题,对我院加快新材料转化新质生产力的成果进行了报道。全文分享如下:


11月19日,重庆涪陵工区,初冬寒凉也挡不住上产的火热。在涪陵页岩气公司焦页32-Z1HF井进行压裂施工过程中,石油工程技术研究院研制的由聚乙醇酸(PGA)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”。

“这种暂堵剂是一种可降解的材料,随压裂液注入地层后,3至5天就能自行降解为二氧化碳和水,解决了残留物降低地层渗透率的难题。”江汉油田油气产能建设管理中心技术专家张正道介绍说,“经焦页69平台多口井验证,在暂堵剂用量减少30%至50%的情况下,暂堵后平均升压4至26兆帕,降本增效明显,目前已在涪陵页岩气公司75口井推广应用。”

压裂是油气增产增效的重要措施,暂堵球、暂堵剂是强化压裂改造效果的重要材料。目前,市场上常见的降解型暂堵材料为聚乳酸(PLA)、聚对苯二甲酸己二酸丁二醇酯(PBAT)等。然而,这些材料制成的暂堵球、暂堵剂很难完全从地层中清除,可能降低地层渗透率。  

“十四五”以来,工程院坚持“既要加快能源开发,又要绿色环保发展”理念,全力推进PGA可降解材料应用研究攻关。作为一种可完全生物降解高分子材料,PGA广泛应用于农业、建筑、医药卫生、环境保护及石油化工等领域。

与其他降解型暂堵材料相比,PGA材料优点如此之多,但面对地下复杂环境,需要解决的技术难题也很多。从事PGA材料产业化应用研究的工程院PGA暂堵产品研发项目组技术首席马兰荣告诉记者,PGA材料具有良好的机械性能和可加工性能,但降解速度受温度影响明显,在100至120摄氏度的高温区可实现快速降解,在40至90摄氏度的中低温区降解缓慢,无法满足现场施工需求。

为此,工程院攻关团队开展力学和降解性能改性研究攻关,2022年以来,研发出多款不同耐温区间的暂堵剂、暂堵球、可降解桥塞等压裂暂堵产品,实现在井下温度环境下2至10天完全降解,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、金属桥塞不能完全降解等问题。

随着产品应用地区不断扩大,应用场景对PGA暂堵产品的个性化需求也越来越大。PGA暂堵产品研发项目负责人尹慧博介绍,根据现场压裂对降解时间的需求,团队开发了相应的纤维复合编织、修饰及碱性包覆等技术。“如今,我们的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。”尹慧博说。

  工程院生产管理部副经理魏辽介绍,经过前期的先导试验,应用后的效果得到了油田企业普遍认可。目前工程院PGA暂堵产品已在江汉、西南、东北、华东、华北、中原、河南等工区开展150余口井规模化应用,为非常规油气藏高效开发提供了新利器。


信息来源:院网新闻
2024-11-27

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