中科院金屬所研發出可溶鋁合金材料
2016年05月22日 7:35 7134次瀏覽 來源： 人民網 分類： 新材料前沿
水力壓裂技術是一項應用于低豐度、低滲透油氣田的增效開采技術。施工過程中，需采用壓裂球和橋塞等工具對不同作業層的施工管柱進行封堵。由普通合金制成的壓裂球等工具如果滯留井中，會降低油井產能。近日，本網從中科院金屬所獲悉，該所已經成功開發出純水中即可溶解的可溶鋁合金材料，并且可調控該合金與水反應的起始溫度和在水中的溶解速率。
據介紹，壓裂技術在北美已廣泛應用，雖然在我國也已有近40年的應用歷史，但相關工具仍依靠進口，嚴重限制了我國石油的增效開采。因此,研發具備可溶功能的壓裂工具對于保障我國油田的穩產和高產有著十分重要的意義。
金屬所利用已有的鋁水反應研究基礎，通過添加低熔點金屬（Ga、In、Sn）和多種強化合金元素的方法研發出可在純水中即可溶解的可溶鋁合金材料，可溶合金的鋁水起始反應溫度從室溫至85℃范圍內可調，合金的溶解速率亦可根據不同工況調整。該可溶鋁合金制成的結構件除了具備良好的溶解性能外，還兼備足夠高的強度和一定的塑性。該可溶鋁合金可采用傳統工藝冶煉和鑄造成型，成本低，易達高產能，適合大規模應用和推廣。
可溶鋁合金與現行的樹脂和鋁復合材料類可溶材料雖然在強度上相當，但后者需用特制的腐蝕液溶解，并且與水的起始反應溫度和在水中的溶解速率均不易調控。可溶鋁合金顯示了優異的綜合性能。
金屬所已與有關企業合作研發了壓裂球、球座和橋塞等多個產品。壓裂球已在大慶和長慶等油田獲得應用，可溶鋁合金橋塞和球座也已通過大慶的井上實驗測試。目前全球采用水力壓裂技術開采的油井粗略估計達幾十萬口，僅大慶就有近萬口，對可溶鋁合金有巨大的市場需求。
目前，課題組與有關企業合作研發了壓裂球、球座和橋塞等多個產品。壓裂球已在大慶和長慶等油田獲得應用，可溶鋁合金橋塞和球座也已通過大慶的井上實驗測試。全球采用水力壓裂技術開采的油井粗略估計達幾十萬口，僅大慶就有近萬口，對可溶鋁合金有巨大的市場需求。
責任編輯：淮金
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