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| 基于石油井下工具可溶金属铝基合金性能分析 摘要 近年来，水平井分段压裂技术在石油开采过程中被广泛应用，该技术促进了石油的高效生产。在石油开采中，石油井下压裂工具起着至关重要的作用，极大的影响着石油的开采效率。压裂球作为石油井下压裂工具之一，它的作用更是不容忽视，传统的压裂球多为实心钢制金属球，压裂后需对其进行钻除处理，耗费时间长，成本高，操作复杂，降低了石油的开采效率。因此，压裂球的发展方向已经从钻除处理转向为可溶解处理，可溶压裂球在完成工作后会自行溶解，无需钻除，操作简便，在降低成本的同时也提高了石油的开采效率。 可溶铝基合金作为可溶解压裂球的主要原材料，它的各项性能参数对研究可溶性压裂球有着极其重要的作用。因此，本文对可溶铝基合金的金属元素含量、基础机械性能和溶解性能分别进行了测定，并选取3种防腐方案应用于可溶铝基合金腐蚀试验中，最终通过对比选出最优防腐方案。 经过测定，可溶铝基合金含有1.28%Cu、0.16%Ti、0.12%Zr、0.02%B、1.90%Ga、3.19%Mg、0.02%Fe、0.22%Sn、0.35%In、和92.74%Al。T5热处理后合金的拉伸最大实验力为12.67KN，抗拉强度为252MPa，拉断后延伸率为δ=2.5%，压缩最大实验力为411.99KN，抗压强度为839.3Mpa，屈服力为306.36KN，屈服强度为624.11Mpa，弹性模量为60343.52Mpa，维氏硬度值为197.3HV。通过合金溶解实验可知，随着溶液温度和溶液Nacl浓度的升高，可溶铝基合金的溶解速度由0.216 g/h提高到3.451 g/h。通过3种防腐方案处理过后的可溶铝基合金腐蚀实验可知，在70℃1.5%NaCl的腐蚀溶液中，对比稀土钝化膜防腐方案、阳极氧化膜防腐方案和外加阴极电流防腐方案，得出外加阴极电流防腐方案的防护效果最为明显，在-0.95V电位保护下可溶铝基合金的侵蚀速率为7.98 mm·a-1，与未经防腐处理的试样相比较，其腐蚀速率下降了85.8%。 关键词： 可溶铝基合金;元素含量;机械性能;溶解性能;防腐性能 |
