中科院金属所研发出可溶铝合金材料
2016年05月22日 7:35 6542次浏览 来源： 人民网 分类： 新材料前沿
水力压裂技术是一项应用于低丰度、低渗透油气田的增效开采技术。施工过程中，需采用压裂球和桥塞等工具对不同作业层的施工管柱进行封堵。由普通合金制成的压裂球等工具如果滞留井中，会降低油井产能。近日，本网从中科院金属所获悉，该所已经成功开发出纯水中即可溶解的可溶铝合金材料，并且可调控该合金与水反应的起始温度和在水中的溶解速率。
据介绍，压裂技术在北美已广泛应用，虽然在我国也已有近40年的应用历史，但相关工具仍依靠进口，严重限制了我国石油的增效开采。因此,研发具备可溶功能的压裂工具对于保障我国油田的稳产和高产有着十分重要的意义。
金属所利用已有的铝水反应研究基础，通过添加低熔点金属（Ga、In、Sn）和多种强化合金元素的方法研发出可在纯水中即可溶解的可溶铝合金材料，可溶合金的铝水起始反应温度从室温至85℃范围内可调，合金的溶解速率亦可根据不同工况调整。该可溶铝合金制成的结构件除了具备良好的溶解性能外，还兼备足够高的强度和一定的塑性。该可溶铝合金可采用传统工艺冶炼和铸造成型，成本低，易达高产能，适合大规模应用和推广。
可溶铝合金与现行的树脂和铝复合材料类可溶材料虽然在强度上相当，但后者需用特制的腐蚀液溶解，并且与水的起始反应温度和在水中的溶解速率均不易调控。可溶铝合金显示了优异的综合性能。
金属所已与有关企业合作研发了压裂球、球座和桥塞等多个产品。压裂球已在大庆和长庆等油田获得应用，可溶铝合金桥塞和球座也已通过大庆的井上实验测试。目前全球采用水力压裂技术开采的油井粗略估计达几十万口，仅大庆就有近万口，对可溶铝合金有巨大的市场需求。
目前，课题组与有关企业合作研发了压裂球、球座和桥塞等多个产品。压裂球已在大庆和长庆等油田获得应用，可溶铝合金桥塞和球座也已通过大庆的井上实验测试。全球采用水力压裂技术开采的油井粗略估计达几十万口，仅大庆就有近万口，对可溶铝合金有巨大的市场需求。
责任编辑：淮金
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