井下压裂工具用可溶铝合金材料研究进展

刘晓旭1,李朝旭2,伦惠林1,蒋龙1,李立伟1,田应成3,张力3 (1中国石油集团工程材料研究院有限公司,油气钻采输送装备全国重点实验室; 2中国石油长庆油田公司气田开发事业部;3中油国家油气钻井装备工程技术研究中心有限公司)
摘要:可溶铝合金(DAAs)具有良好的力学性能、较低的密度以及在特定环境下可溶解等优点,是油气开发井下压裂工具的重要基体材料之一。本文综述了近年来DAAs在制备工艺、活化溶解以及合金元素对性能影响等方面的研究进展,其中DAAs的制备工艺主要采用粉末冶金法和熔炼铸造法,影响DAAs溶解度的主要元素有Ga、In、Sn、Zn和Cu等,影响合金力学性能的有Mg、Si、稀土元素等,同时概述了DAAs的活化溶解机制,最后展望了DAAs的发展前景。
关键词:井下压裂工具;可溶铝合金;制备工艺;活化溶解机制;合金元素

目录介绍

0 引言

1 DAAs的加工工艺

1.1 粉末冶金法

1.2 熔炼铸造法

2 DAAs的活化溶解

1“场逆”或“场促进模型”理论

2溶解-再沉积理论

3第二相优先溶解脱落机理

4离子电阻降低机理

5表面自由能机理

6其他活化相关机理

3 DAAs中合金元素的影响

3.1 合金元素对DAAs溶解度的影响

3.1.1 Ga、InSn的影响

3.1.2 Zn的影响

3.1.3 Cu的影响

3.2 合金元素对DAAs力学性能的影响

3.2.1 Mg的影响

3.2.2 Si的影响

3.2.3 Ga的影响

3.2.4 稀土元素的影响

4 结语与展望

 

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