成果信息

以轻质材料镁为基础，采用网络结构进行材料体系设计，通过工业化方法生产，在国际上首次开发了轻质耐压可控分解的镁基憋压球材料，并加工成页岩油气开采用的多级滑套可分解的直径100~35mm不同系列憋压球，在93℃压裂液下分解速度可达30mg/(h.cm2)，承压≥70MPa，憋压球在中国石油化工股份有限公司的下属开采油田中进行了小试生产，效果达到了页岩油气开采对多级滑套可分解憋压球压裂工具所要求的轻质耐压可控分解要求。 主要技术指标：材料的密度为1.8~2.5 g/cm3，室温抗压缩强度为400~500MPa，屈服强度350~470MPa。在93℃的压裂液中分解速度10~30 mg/(h.cm2)。所制备的直径ø38.1mm~ø98.4mm憋压球能在30天内分解至直径小于ø30mm。)

背景介绍

在页岩油气、低渗透储层的定向井、水平井压裂增产工艺过程中，经常使用多级滑套分段压裂技术。投球式压裂滑套作为分段压裂技术中的关键工件，依靠井口依次投入直径由小到大的憋压球，依次将各段滑套打开，再进行后续压裂施工。待全部产层压裂结束后，憋压球在地层压力作用下返排出井口，若返排不畅，则下入钻具将球座及憋压球共同钻掉，以利于后期油气井生产。现有的憋压球，在井底受压时容易变形、影响憋压效果与顺利返排，且水平井趾端小直径憋压球返排难度大，经常需要下入钻具进行磨铣，导致施工周期延长，增加施工成本与风险。)

应用前景

本成果适合于作为页岩油气开采用多级滑套压裂憋压球工具材料，同时也可作为要求轻质快速降解的其它工具材料。该成果具有明确的自主知识产权，可利用现有的工业生产设备生产，具有广阔的市场应用前景。)