一种高抗压速溶性压裂球及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高抗压速溶性压裂球及其制备方法，一种高抗压速溶性压裂球由下列重量份的成分组成：Mg 70～90份，Al‑Ga合金 15～20份，强化Al合金 15～20份，Ni 5～10份；Ag 10～20份；微量元素In 0.1～0.5份,微量元素Sn 0.1～0.5份，微量元素Bi 0.1～0.5份。制备步骤如下：(a)在真空条件下熔炼Ag和微量元素；(b)将Mg、Al‑Ga合金、Ni与步骤（a）制成的合金一同熔炼；(c)与强化Al合金一同熔炼；熔炼完成后注入磨具，并清理。本发明专利技术具有够满足油气井压裂作业时的支撑强度需要，而且可以实现快速溶解的优点，可靠性高的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种高抗压速溶性压裂球及其制备方法
本专利技术涉及一种高抗压速溶性压裂球及其制备方法。
技术介绍
随着油田勘探开发的不断深入和开采技术的日益进步，油气藏压裂技术得到越来越多的应用，已经成为低渗透油气藏改造及增产增效的重要措施。在压裂过程中用于暂堵套筒的压裂球一般由尼龙制成,在使用过程中压裂球会发生变形，容易卡在滑套中，造成作业的中断；另外现有的压裂球由于在压裂液中不溶解，通常需要返排操作，降低了生产效率。
技术实现思路
专利技术目的：本专利技术的目的是为了解决现有技术中的不足，提供一种能够满足油气井压裂作业时的支撑强度需要，抗压性高，可以实现快速溶解，可靠性高的一种高抗压速溶性压裂球及其制备方法。技术方案：一种高抗压速溶性压裂球，由下列重量份的成分组成：Mg70～90份，Al-Ga合金15～20份，强化Al合金15～20份，Ni5～10份；Ag10～20份；微量元素In0.1～0.5份,微量元素Sn0.1～0.5份，微量元素Bi0.1～0.5份。本专利技术的进一步改进在于，强化Al合金的合金元素为Ti、Cu、Fe、Mn、Si之一种或多种。一种高抗压速溶性压裂球法的制备方法，具体步骤如下：（a）在真空条件下熔炼Ag和微量元素In、Sn、Bi置于真空感应炉熔炼，感应炉真空度在2×10-2～4×10-2Pa，熔炼度为600～850℃，熔炼时间不低于30分钟；在熔炼过程中液态合金采用电磁搅拌技术进行搅拌，待合金熔化30分钟后，在惰性气体保护气氛下，在离心雾化设备上制得微细粉末；（b）将Mg、Al-Ga合金、Ni与步骤a制成的粉末置于真空感应炉熔炼，感应炉真空度在2×10-2～4×10-2Pa，熔炼度为600～850℃，熔炼时间不低于30分钟；在熔炼过程中液态合金采用电磁搅拌技术进行搅拌，待合金熔化30分钟后，在惰性气体保护气氛下，将液态合金浇铸到水冷铜模具中凝固；（c）将步骤b制成的合金表面盖上盐类覆盖剂，覆盖剂为NaCl或KCl；（d）将步骤c制成的合金与强化Al合金采用常压电阻炉熔炼，熔炼度为600～850℃，熔炼时间不低于30分钟，合金完全熔化10～30分钟后，将液态合金浇铸到水冷铜模具中凝固；（e）按常规方法去除表面的氧化物和油污，经无水酒精清洗干净后，在度为101℃的条件下烘干至恒重；（f）随炉加热至300℃~380℃并保30~35小时，然后随炉冷却；加热方式为空炉到后一次性放入铸锭；（g）将模具放入另一电阻炉中，其加热目标度300~380℃，加热方式为冷炉放模，模具实测到后保1~3小时，同时将挤压筒加热至150~300℃；（h）将步骤f中的合金液体通过挤压筒注入到步骤g中的磨具中；（i）运用常规方法除去表面油污，经无水酒精清洗后放入电阻炉中加热至340℃~400℃，并保2~5小时，再加热至400~460℃，保4~10小时，淬水，得到固溶强化处理后的镁合金；将所述固溶强化处理后的镁合金进行时效处理后使其自然冷却至室温。有益效果：本专利技术加入了Ag和微量元素，通过Ag和微量元素的配置，提高了压裂球的抗压能力；通过Ni元素的加入，进一步提高了压裂球的力学性能；本专利技术中的Al-Ga合金和强化Al合金该能在水中发生电解反应，无需特制的腐蚀溶液，于水中即可分解，有效地避免普通低密度钢球在工程使用中遇到的难题，同时降低施工成本并提高产油效率。具体实施方式以下由特定的具体实施例说明本专利技术的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点及功效。实施例1，一种高抗压速溶性压裂球，由下列重量份的成分组成：Mg70份，Al-Ga合金15份，强化Al合金15份，Ni5份；Ag10份；微量元素In0.1份,微量元素Sn0.1份，微量元素Bi0.1份。本专利技术的进一步改进在于，强化Al合金的合金元素为Ti、Cu、Fe、Mn、Si之一种或多种。一种高抗压速溶性压裂球法的制备方法，具体步骤如下：（a）在真空条件下熔炼Ag和微量元素In、Sn、Bi置于真空感应炉熔炼，感应炉真空度在2×10-2～4×10-2Pa，熔炼度为600～850℃，熔炼时间不低于30分钟；在熔炼过程中液态合金采用电磁搅拌技术进行搅拌，待合金熔化30分钟后，在惰性气体保护气氛下，在离心雾化设备上制得微细粉末；（b）将Mg、Al-Ga合金、Ni与步骤a制成的粉末置于真空感应炉熔炼，感应炉真空度在2×10-2～4×10-2Pa，熔炼度为600～850℃，熔炼时间不低于30分钟；在熔炼过程中液态合金采用电磁搅拌技术进行搅拌，待合金熔化30分钟后，在惰性气体保护气氛下，将液态合金浇铸到水冷铜模具中凝固；（c）将步骤b制成的合金表面盖上盐类覆盖剂，覆盖剂为NaCl或KCl；（d）将步骤c制成的合金与强化Al合金采用常压电阻炉熔炼，熔炼度为600～850℃，熔炼时间不低于30分钟，合金完全熔化10～30分钟后，将液态合金浇铸到水冷铜模具中凝固；（e）按常规方法去除表面的氧化物和油污，经无水酒精清洗干净后，在度为101℃的条件下烘干至恒重；（f）随炉加热至300℃~380℃并保30~35小时，然后随炉冷却；加热方式为空炉到后一次性放入铸锭；（g）将模具放入另一电阻炉中，其加热目标度300~380℃，加热方式为冷炉放模，模具实测到后保1~3小时，同时将挤压筒加热至150~300℃；（h）将步骤f中的合金液体通过挤压筒注入到步骤g中的磨具中；（i）运用常规方法除去表面油污，经无水酒精清洗后放入电阻炉中加热至340℃~400℃，并保2~5小时，再加热至400~460℃，保4~10小时，淬水，得到固溶强化处理后的镁合金；将所述固溶强化处理后的镁合金进行时效处理后使其自然冷却至室温。实施例2，一种高抗压速溶性压裂球，由下列重量份的成分组成：Mg90份，Al-Ga合金20份，强化Al合金20份，Ni10份；Ag20份；微量元素In0.5份,微量元素Sn0.5份，微量元素Bi0.5份。本专利技术的进一步改进在于，强化Al合金的合金元素为Ti、Cu、Fe、Mn、Si之一种或多种。一种高抗压速溶性压裂球法的制备方法同实施例1。实施例3，一种高抗压速溶性压裂球，由下列重量份的成分组成：Mg70份，Al-Ga合金20份，强化Al合金15份，Ni10份；Ag10份；微量元素In0.5份,微量元素Sn0.1份，微量元素Bi0.5份。本专利技术的进一步改进在于，强化Al合金的合金元素为Ti、Cu、Fe、Mn、Si之一种或多种。一种高抗压速溶性压裂球法的制备方法同实施例1。实施例4，一种高抗压速溶性压裂球，由下列重量份的成分组成：Mg90份，Al-Ga合金15份，强化Al合金15份，Ni10份；Ag10份；微量元素In0.15份,微量元素Sn0.5份，微量元素Bi0.1份。本专利技术的进一步改进在于，强化Al合金的合金元素为Ti、Cu、Fe、Mn、Si之一种或多种。一种高抗压速溶性压裂球法的制备方法同实施例1。实施例5，一种高抗压速溶性压裂球，由下列重量份的成分组成：Mg80份，Al-Ga合金20份，强化Al合金18份，Ni10份；Ag1份；微量元素In0.3份,微量元素Sn0.2份，微量元素Bi0.5份。本专利技术的进一步改进在于，强化Al合金的合金元素为Ti、Cu、Fe、Mn、Si之一种或多种。一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高抗压速溶性压裂球，其特征在于，由下列重量份的成分组成：Mg 70～90份，Al‑Ga合金 15～20份，强化Al合金 15～20份，Ni 5～10份；Ag 10～20份；微量元素In 0.1～0.5份,微量元素Sn 0.1～0.5份，微量元素Bi 0.1～0.5份。

【技术特征摘要】
1.一种高抗压速溶性压裂球，其特征在于，由下列重量份的成分组成：Mg70～90份，Al-Ga合金15～20份，强化Al合金15～20份，Ni5～10份；Ag10～20份；微量元素In0.1～0.5份,微量元素Sn0.1～0.5份，微量元素Bi0.1～0.5份。2.根据权利要求1所述的一种高抗压速溶性压裂球法，其特征在于，所述强化Al合金的合金元素为Ti、Cu、Fe、Mn、Si之一种或多种。3.根据权利要求1所述的一种高抗压速溶性压裂球法的制备方法，其特征在于，具体步骤如下，在真空条件下熔炼Ag和微量元素In、Sn、Bi置于真空感应炉熔炼，感应炉真空度在2×10-2～4×10-2Pa，熔炼度为600～850℃，熔炼时间不低于30分钟；在熔炼过程中液态合金采用电磁搅拌技术进行搅拌，待合金熔化30分钟后，在惰性气体保护气氛下，在离心雾化设备上制得微细粉末；将Mg、Al-Ga合金、Ni与步骤a制成的粉末置于真空感应炉熔炼，感应炉真空度在2×10-2～4×10-2Pa，熔炼度为600～850℃，熔炼时间不低于30分钟；在熔炼过程中液态合金...

【专利技术属性】
技术研发人员：田哿，
申请(专利权)人：田哿，
类型：发明
国别省市：四川,51