本報記者 蔣琳琳 任麗麗 譚偉春
11月19日，重慶涪陵工區，初冬寒涼也擋不住上產的火熱。在涪陵頁巖氣公司焦頁32-Z1HF井進行壓裂施工過程中，石油工程技術研究院研制的由聚乙醇酸（PGA）新材料制成的暫堵球、暫堵劑，通過壓裂設備被輸送到地下4000米的地層中，為油氣開采打通更多“高速公路”。
“這種暫堵劑是一種可降解的材料，隨壓裂液注入地層后，3至5天就能自行降解為二氧化碳和水，解決了殘留物降低地層滲透率的難題。”江漢油田油氣產能建設管理中心技術專家張正道介紹說，“經焦頁69平臺多口井驗證，在暫堵劑用量減少30%至50%的情況下，暫堵后平均升壓4至26兆帕，降本增效明顯，目前已在涪陵頁巖氣公司75口井推廣應用。”
壓裂是油氣增產增效的重要措施，暫堵球、暫堵劑是強化壓裂改造效果的重要材料。目前，市場上常見的降解型暫堵材料為聚乳酸（PLA）、聚對苯二甲酸己二酸丁二醇酯（PBAT）等。然而，這些材料制成的暫堵球、暫堵劑很難完全從地層中清除，可能降低地層滲透率。
“十四五”以來，工程院堅持“既要加快能源開發，又要綠色環保發展”理念，全力推進PGA可降解材料應用研究攻關。作為一種可完全生物降解高分子材料，PGA廣泛應用于農業、建筑、醫藥衛生、環境保護及石油化工等領域。
與其他降解型暫堵材料相比，PGA材料優點如此之多，但面對地下復雜環境，需要解決的技術難題也很多。從事PGA材料產業化應用研究的工程院PGA暫堵產品研發項目組技術首席馬蘭榮告訴記者，PGA材料具有良好的機械性能和可加工性能，但降解速度受溫度影響明顯，在100至120攝氏度的高溫區可實現快速降解，在40至90攝氏度的中低溫區降解緩慢，無法滿足現場施工需求。
為此，工程院攻關團隊開展力學和降解性能改性研究攻關，2022年以來，研發出多款不同耐溫區間的暫堵劑、暫堵球、可降解橋塞等壓裂暫堵產品，實現在井下溫度環境下2至10天完全降解，解決了常規水溶性暫堵產品耐壓差、水溶速率及密度不可控、金屬橋塞不能完全降解等問題。
隨著產品應用地區不斷擴大，應用場景對PGA暫堵產品的個性化需求也越來越大。PGA暫堵產品研發項目負責人尹慧博介紹，根據現場壓裂對降解時間的需求，團隊開發了相應的纖維復合編織、修飾及堿性包覆等技術。“如今，我們的產品已實現根據現場需求，對產品直徑、耐溫、強度、降解速率等進行定制化調整。”尹慧博說。
工程院生產管理部副經理魏遼介紹，經過前期的先導試驗，應用后的效果得到了油田企業普遍認可。目前工程院PGA暫堵產品已在江漢、西南、東北、華東、華北、中原、河南等工區開展150余口井規模化應用，為非常規油氣藏高效開發提供了新利器。