冯 柳 简高明

    近日，西南油气分公司研发的高强可控溶解材料及耐酸材料和配套技术成功应用到高沙309-3HF井后，该井测试产量8.08万立方米/天，是同井场邻井的1.8倍，开发效率大幅提升。

    高强可控溶解材料及耐酸材料是西南油气分公司研发应用到完井工具和入井工作液的新材料。截至目前，该公司采用高强可控溶解材料及耐酸材料开发的压裂球、暂堵球、暂堵剂、井下可溶工具等相关产品已在四川盆地1000余口井应用，降低施工复杂情况发生率15%，缩短完井测试周期2天至4天，累计新增天然气产量30亿立方米以上，有力推动储量高效动用。

    2012年，受技术条件限制，水平井分段压裂球使用的是密度高、重量大的钢球，单井使用数量多。部分滞留在井中的压裂球如咽中之痰，吐不出来又咽不下去，可能造成井筒堵塞，让水平井增产效果大打折扣。如何找到解除井筒堵塞的“解药”、提高开采效率，是科研人员关注的问题。

    “解除井中压裂球的堵塞，必须上钻机用钻头将球磨碎，不仅费时费力，还有安全风险。”时任该公司石油工程技术研究院油化研究所主任工程师的兰林与同事进行了深入研究，“是否可以找到一种新材料，让压裂球既具有足够的强度承受分段压裂压力，又让球在井中完成压裂后能自然溶解，保障采气井筒通畅？”

    金属密度比较高，塑料和树脂密度相对较低，用它们做压裂球可能是解决问题的方向。高强可控溶解材料研究团队技术人员立即着手开展塑料球、树脂球加工和评价实验。然而评价效果不理想：树脂强度太低，达不到承压要求；塑料耐压时间不够，满足不了施工需求；塑料和树脂在溶剂中溶解太慢，而且溶剂不能满足环保要求。

    找到同时具有高强度且可溶特性的基础材料是关键。2013年，该团队与四川大学材料科学与工程学院合作开展选材研究。经研究，他们发现制造飞机机身时使用的材料同时具有高强度和可溶性等特性，然而高强度和可溶性的兼容性较差。经过多次试验和配方优化，2014年，该团队最终利用微电池腐蚀原理，在基材中加入稀土材料，研发出金属基高强可控溶解材料，在达到钢材强度级别的同时，可像冰糖一样缓慢溶于水。

    2014年10月，该材料生产的相关产品首次在什邡气田什邡311-2井应用，经压裂施工后测量，可溶球直径缩小2%，再次验证可溶球的可靠性和溶解性能。

    2014年起，高强可控溶解材料团队又继续攻关优化产品的生产工艺，设计挤压成型工艺，真正实现产品完全、独立、自主的知识产权。2015年10月，采用可溶压裂球配合无级滑套在高庙气田高庙33-10HF井开展水平井分段压裂先导试验，压裂及排液顺畅，截至目前该井已累产天然气1.28亿立方米，产油5758吨。

    同时，针对高强可控溶解材料及外延产品的研发和生产，该公司提供核心技术，与长城能化共同建设50万吨/年可溶聚合物材料生产线，奠定国内新一代可溶材料产业发展基础。

    以创新之技，解气田之困。西南油气分公司研发的高强可控溶解材料及耐酸材料，解决水平井分段压裂井筒畅通等问题，为深地油气开发提供了技术保障。