金属所研制出可在纯水中溶解的铝合金材料

发布时间:2022-04-19 00:34 阅读次数:
本文摘要:水力压裂技术是一项应用于较低金属量、较低渗入油气田的增效铁矿技术。该技术通过向井内流经较高压力(~70MPa)的压裂液将地层压裂,利用压裂液中的支撑剂填充裂缝来转变油气的渗流方式以构建跃进。 在施工过程中,须要使用压裂球和桥塞等工具对有所不同作业层的施工管柱展开堵住。由普通合金做成的压裂球等工具如果逗留井中,不会减少油井生产能力。而压裂球一旦卡在封隔器上,则只用类似工具工件,既缩短了施工周期又提升了施工成本。

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水力压裂技术是一项应用于较低金属量、较低渗入油气田的增效铁矿技术。该技术通过向井内流经较高压力(~70MPa)的压裂液将地层压裂,利用压裂液中的支撑剂填充裂缝来转变油气的渗流方式以构建跃进。

在施工过程中,须要使用压裂球和桥塞等工具对有所不同作业层的施工管柱展开堵住。由普通合金做成的压裂球等工具如果逗留井中,不会减少油井生产能力。而压裂球一旦卡在封隔器上,则只用类似工具工件,既缩短了施工周期又提升了施工成本。

针对上述问题,国外石油公司研发出有了可溶解的压裂球(树脂、镁或铝复合材料),但可溶解桥塞和球座等工具仍未研发顺利。压裂技术在北美已广泛应用,虽然在我国也最迟40年的应用于历史,但涉及工具仍依赖进口,相当严重容许了我国石油的增效铁矿。因此,研发不具备溶解功能的压裂工具对于确保我国油田的稳产和高产具有十分最重要的意义。金属所专用材料与器件研究部储氢合金及应用于课题组利用有数的铝水反应研究基础研发出有在纯水中才可沉淀的溶解铝合金材料,并且可调控该合金与水反应的接续温度和在水中的沉淀速率。

一般来说,人们很难仔细观察到铝在水中沉淀,因为铝表面倒数而颗粒的水解膜妨碍了铝水反应。如果将铝与一些较低熔点金属(Ga、In、Sn)合金化,则由这些较低熔点金属在铝晶粒表面上构成的界面较低熔点相将毁坏铝表面水解膜的连续性。课题组环绕铝水反应的一些基本问题积极开展了系列工作,找到当合金与水认识时界面较低熔点看中的铝与水即再次发生放热反应,同时铝晶粒中的铝原子需要向液态的界面较低熔点看中大大蔓延。

利用较低熔点比较铝水解膜的毁坏和对铝原子的传输起到,铝可持续与水反应。更进一步研究找到,铝水反应的接续温度与界面较低熔点相的熔点密切相关,并且界面较低熔点相的熔点可通过合金的成分展开调控,而反应速率与覆盖面积于铝晶粒表面上的较低熔点互为面积成正比。此外,课题组还研究了Cu、Mg、Zn和Ti等其他合金元素对合金沉淀性能的影响,找到这些金属对铝水反应的接续温度及反应速率亦有有所不同程度的影响。


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