封堵劑

封堵劑是2017年海峽兩岸化學工程名詞審定委員會公布的規範術語，主要用於油氣開採過程中對井筒裂縫的臨時性封隔操作。中國石化石油工程技術研究院研發的PGA可降解封堵劑採用聚乙醇酸材料，具備完全生物降解特性（降解產物為二氧化碳和水），同時具有氣體阻隔性、耐高溫高壓（抗壓強度達70兆帕）等優勢。該類材料在普陸頁1HF井的壓裂改造中通過"縫口-縫內雙暫堵工藝"實現壓力提升10.8兆帕，改造體積增加160%。納米封堵劑作為另一技術路線，通過納米顆粒在井壁裂隙形成密封屏障實現對裂縫的精準控制。

基本介紹

• 材料類型：聚乙醇酸基、納米顆粒基
• 套用領域：頁岩油氣井壓裂、老井改造
• 降解周期：3-5天完全溶解
• 核心技術：縫內暫堵壓裂工藝
• 強度指標：抗壓70兆帕
• 套用單位：中國石化江漢/西南/中原油田

材料特性

聚乙醇酸（PGA）封堵劑作為可降解材料代表，在井下高溫高壓環境中保持結構穩定性，其機械強度達70兆帕，能夠承受壓裂作業產生的極端應力。材料通過水解反應實現3-5天內完全降解，避免傳統材料殘留造成的儲層傷害。納米封堵劑依託粒徑小於100納米的特種顆粒，通過填充微裂縫形成緻密封堵層，尤其適用於頁岩儲層納米級孔隙的精準封堵。

工藝原理

採用"縫口-縫內雙暫堵"技術體系，通過不同粒徑封堵劑的協同作用，先由大粒徑暫堵球封堵裂縫入口，再由小粒徑暫堵劑封堵縫內分支，迫使壓裂液轉向形成複雜裂縫網路。該工藝在普陸頁1HF井套用中實現壓力提升10.8兆帕，相較常規工藝改造體積提升160%。

技術驗證

石油工程技術研究院油層改造技術研究所建立了溫度-壓力耦合測試系統，模擬井下150℃/50MPa環境驗證封堵性能。實驗數據顯示：

• 暫堵球承壓效率達到理論值的92%
• 裂縫轉向壓力梯度提升至0.018MPa/m
• 暫堵劑降解速率與地層溫度呈線性相關（R=0.983）以上數據為規模化套用提供了理論支撐。

套用現狀

截至2024年8月，PGA系列產品已在中石化江漢、西南、中原等油氣田累計套用317井次，創造經濟效益超5.6億元。其中：

• 頁岩氣井單井產量提升23%
• 重複壓裂作業周期縮短42%
• 儲層損害率降低至3.2%技術團隊由石恆毅（石油工程技術研究院油層改造技術研究所壓裂工藝主管）與李健（中原油田專家）牽頭，形成涵蓋材料合成、工藝設計、效果評價的全鏈條研發體系。