耐高溫可溶解合金研制及可溶井下工具性能分析

唐程鴻

（中海油田服務(wù)股份有限公司 天津 300459）

隨著國內(nèi)油田近七八十年的開采，常規(guī)油氣資源及常規(guī)油氣井呈下降趨勢，油氣藏的開采條件越來越苛刻，對技術(shù)及材料的要求越來越高，特別是深井、超深井井下高溫對設(shè)備影響越來越大[1-3]。例如。塔河油田的油藏基本上都在5000米以下的深度，多數(shù)是碳酸鹽巖縫洞型油藏，儲層具有顯著的高溫、高壓特點(diǎn)，對油氣開采技術(shù)及設(shè)備是個很大的挑戰(zhàn)[4]。

本論文耐高溫可溶解合金的研發(fā)就是為了給塔河油田塔中北坡超高溫高壓酸性氣藏完井試氣提供技術(shù)支持。耐高溫可溶解合金加工的井下工具可以在深井、超深井的井下高溫、超高溫環(huán)境中實(shí)現(xiàn)可控溶解，井下工具可以自行在井下環(huán)境中自溶解，不需再次取出打撈或鉆磨通徑，可有效減少項(xiàng)目工期和成本。

1 可溶解合金材料研發(fā)

1.1 可溶解合金材料的設(shè)計

優(yōu)選的可溶解合金制備方案是通過化學(xué)鍍等工藝將多種金屬原料包覆在多孔陶瓷粉體上，形成金屬包覆的陶瓷粉體，再通過粉末冶金工藝或熔煉壓鑄成型工藝制備成鑄件或鑄件[5]。金屬包覆陶瓷粉體的設(shè)計，一方面是利用金屬-無機(jī)碳硅形成微電池原理，可加速金屬腐蝕溶解；另一方面是利用多孔陶瓷表面積大吸附性強(qiáng)的特點(diǎn)，加快電離出的離子的移動擴(kuò)散。這兩方面都有利于鑄件粉體后期的分離和溶解。同時為了改善鑄件的力學(xué)性能，在粉末冶金工藝或熔煉壓鑄成型工藝制備中加入Gd、Y、Zr等金屬。……