一种可溶性铝镁合金及其制备方法、可溶性铝镁合金管材及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种可溶性铝镁合金及其制备方法、可溶性铝镁合金管材及其制备方法和应用，涉及合金材料技术领域。本发明专利技术提供的可溶性铝镁合金，以质量百分比计，化学成分包括：Si 0.1～0.3％，Fe 0.3～0.7％，Cu 0.1～0.3％，Mn 0.5～0.8％，Mg 6.0～15.0％，Cr 0.03～0.12％，Ni 0.03～0.1％，Zn 0.1～0.25％，Ti 0.15～0.25％，Zr 0～0.05％，稀土元素≤0.15％，余量为Al。本发明专利技术提供的合金在强酸或强碱中快速溶解，也可以在自然环境下缓慢溶解，溶解后的产物在液体中呈悬浮颗粒存在，不影响油气的产出，不会堵塞油管及附着在油管壁上。上。

【技术实现步骤摘要】
一种可溶性铝镁合金及其制备方法、可溶性铝镁合金管材及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及合金材料
，具体涉及一种可溶性铝镁合金及其制备方法、可溶性铝镁合金管材及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]在油田油气井完井或修井作业过程中，完全置换掉井筒底部的泥浆是提高油气产量的基本保障条件，但要置换干净泥浆，就必须在泥浆置换时把油管下到井筒底部。但是由于油管下到井筒底部，在油气产出时的气液通道井段就相对很小，一旦油气井在生产过程中出现排沙现象，很快就会把油管管口堵死，造成生产无法进行。以往解决此问题的办法是在油管底部放置筛管防止油管管口被堵死。但采用筛管存在的问题是在作业过程中测量井下油气液面时筛管影响测量精度，致使无法准确获得井下各液面的产出数据。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种可溶性铝镁合金及其制备方法、可溶性铝镁合金管材及其制备方法和应用，本专利技术提供的可溶性铝镁合金不仅可以在强酸或强碱下快速溶解，也可以在自然环境下缓慢溶解，溶解后的产物在液体中呈悬浮颗粒存在，不影响油气的产出，不会堵塞油管及附着在油管壁上。
[0004]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0005]本专利技术提供了一种可溶性铝镁合金，以质量百分比计，化学成分包括：Si 0.1～0.3％，Fe 0.3～0.7％，Cu 0.1～0.3％，Mn 0.5～0.8％，Mg 6.0～15.0％，Cr 0.03～0.12％，Ni 0.03～0.1％，Zn 0.1～0.25％，Ti 0.15～0.25％，Zr 0～0.05％，稀土元素≤0.15％，余量为Al。
[0006]优选地，以质量百分比计，所述可溶性铝镁合金的化学成分包括：Si 0.2～0.26％，Fe 0.47～0.67％，Cu 0.2～0.26％，Mn 0.6～0.8％，Mg 6.1～11.2％，Cr 0.05～0.11％，Ni 0.05～0.08％，Zn 0.15～0.23％，Ti 0.18～0.2％，Zr 0.02～0.04％，稀土元素0.14～0.15％，余量为Al。
[0007]本专利技术提供了上述技术方案所述可溶性铝镁合金的制备方法，包括以下步骤：
[0008]将金属原料进行熔炼，得到合金熔体；所述金属原料的配比与上述技术方案所述可溶性铝镁合金的化学成分一致；
[0009]将所述合金熔体依次进行精炼和静置，得到净化熔体；
[0010]将所述净化熔体进行浇注，得到可溶性铝镁合金。
[0011]优选地，所述浇注的温度为700～720℃。
[0012]本专利技术提供了一种可溶性铝镁合金管材，化学成分与上述技术方案所述的可溶性铝镁合金相同。
[0013]本专利技术提供了上述技术方案所述可溶性铝镁合金管材的制备方法，包括以下步
骤：
[0014]将金属原料进行熔炼，得到合金熔体；所述金属原料的配比与上述技术方案所述可溶性铝镁合金管材的化学成分一致；
[0015]将所述合金熔体依次进行精炼和静置，得到净化熔体；
[0016]将所述净化熔体进行浇注，得到可溶性铝镁合金；
[0017]将所述可溶性铝镁合金进行热挤压，得到管材坯体；
[0018]将所述管材坯体进行热处理，得到可溶性铝镁合金管材。
[0019]优选地，所述热处理包括依次进行的固溶处理和时效处理；所述固溶处理的温度为450～520℃，所述固溶处理的时间为5～12h；所述时效处理的温度为210～300℃，所述时效处理的时间为2～6h。
[0020]本专利技术提供了上述技术方案所述可溶性铝镁合金管材或上述技术方案所述制备方法制备得到的可溶性铝镁合金管材在油气井中的应用。
[0021]优选地，所述应用的方法包括：将所述可溶性铝镁合金管材置于油井底部，作业过程中按照常规工艺替换泥浆，泥浆替换完毕后，将溶解液加入油井底部，溶解所述可溶性铝镁合金管材；所述溶解液包括强酸溶液或强碱溶液。
[0022]优选地，所述强酸溶液的pH值小于4；所述强碱溶液的pH值大于12。
[0023]本专利技术提供了一种可溶性铝镁合金，以质量百分比计，化学成分包括：Si 0.1～0.3％，Fe 0.3～0.7％，Cu 0.1～0.3％，Mn 0.5～0.8％，Mg 6.0～15.0％，Cr 0.03～0.12％，Ni 0.03～0.1％，Zn 0.1～0.25％，Ti 0.15～0.25％，Zr 0～0.05％，稀土元素≤0.15％，余量为Al。本专利技术控制镁的质量分数在6～15％，能够在保证合金强度下控制合金在地层水中的可持续溶解性，保证合金在较长时间浸泡后可以在自然环境中溶解或分解完毕。在本专利技术中，铝元素为合金主要成分，质量分数在75％以上，能够在保证合金基本性能的情况下维持合金在自然环境、地层水及含CO2、H2S水溶液中短时间内(5～7天)的化学稳定性；本专利技术加入铁、铜元素能够提高合金在强酸或强碱中的溶解速度，同时铜可以在合金中起强化的作用；本专利技术加入稀土元素能够使铝合金熔铸时增加成分过冷，细化晶粒，减少二次晶间距，减少合金中的气体和夹杂，并使夹杂相趋于球化。本专利技术提供的可溶性铝镁合金不仅可以在强酸或强碱下快速溶解，也可以在自然环境下缓慢溶解。而且，本专利技术提供的可溶性铝镁合金具有优异的力学性能。
[0024]本专利技术还提供了一种可溶性铝镁合金管材，化学成分与上述技术方案所述的可溶性铝镁合金相同。本专利技术提供的可溶性铝镁合金管材不仅可以在强酸或强碱下快速溶解，也可以在自然环境下缓慢溶解。在pH值小于4、70～180℃的情况下，所述可溶性铝镁合金管材的均匀腐蚀速率在厚度方面每小时大于0.5mm；在pH值大于12、60～180℃的情况下，所述可溶性铝镁合金管材的均匀腐蚀速率在厚度方面每小时大于2mm；在地下水弱酸(含CO2及H2S)溶液及含Cl
‑
水中(pH值5～7)在大于60℃的情况下240小时内相对稳定，表面氧化膜起到保护合金被快速腐蚀的目的，一定时间表面氧化膜被破坏后每月腐蚀深度大于1mm。
[0025]本专利技术提供的可溶性铝镁合金管材具有优异的力学性能，抗拉强度≥240MPa，屈服强度(规定非比例延伸R
P
0.2)≥210MPa，表面硬度为80～160HB，断后伸长率＞6％。
具体实施方式
[0026]本专利技术提供了一种可溶性铝镁合金，以质量百分比计，化学成分包括：Si 0.1～0.3％，Fe 0.3～0.7％，Cu 0.1～0.3％，Mn 0.5～0.8％，Mg 6.0～15.0％，Cr 0.03～0.12％，Ni 0.03～0.1％，Zn 0.1～0.25％，Ti 0.15～0.25％，Zr 0～0.05％，稀土元素≤0.15％，余量为Al。
[0027]以质量百分比计，本专利技术提供的可溶性铝镁合金包括Si 0.1～0.3％，优选为0.2～0.26％。在本专利技术中，Si元素能够提高合金高温流动性及合金力学性能。
[0028]以质量百本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可溶性铝镁合金，以质量百分比计，化学成分包括：Si 0.1～0.3％，Fe 0.3～0.7％，Cu 0.1～0.3％，Mn 0.5～0.8％，Mg 6.0～15.0％，Cr 0.03～0.12％，Ni 0.03～0.1％，Zn 0.1～0.25％，Ti 0.15～0.25％，Zr 0～0.05％，稀土元素≤0.15％，余量为Al。2.根据权利要求1所述的可溶性铝镁合金，其特征在于，以质量百分比计，化学成分包括：Si 0.2～0.26％，Fe 0.47～0.67％，Cu 0.2～0.26％，Mn 0.6～0.8％，Mg 6.1～11.2％，Cr 0.05～0.11％，Ni 0.05～0.08％，Zn 0.15～0.23％，Ti 0.18～0.2％，Zr 0.02～0.04％，稀土元素0.14～0.15％，余量为Al。3.权利要求1或2所述可溶性铝镁合金的制备方法，包括以下步骤：将金属原料进行熔炼，得到合金熔体；所述金属原料的配比与权利要求1或2所述可溶性铝镁合金的化学成分一致；将所述合金熔体依次进行精炼和静置，得到净化熔体；将所述净化熔体进行浇注，得到可溶性铝镁合金。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述浇注的温度为700～720℃。5.一种可溶性铝镁合金管材，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：李振岗，沈轶晔，
申请(专利权)人：青岛艾斯达特智能焊接设备有限公司，
类型：发明
国别省市：