水力壓裂技術(shù)是一項(xiàng)應(yīng)用于低豐度、低滲透油氣田的增效開采技術(shù)。施工過程中，需采用壓裂球和橋塞等工具對(duì)不同作業(yè)層的施工管柱進(jìn)行封堵。由普通合金制成的壓裂球等工具如果滯留井中，會(huì)降低油井產(chǎn)能。近日，本網(wǎng)從中科院金屬所獲悉，該所已經(jīng)成功開發(fā)出純水中即可溶解的可溶鋁合金材料，并且可調(diào)控該合金與水反應(yīng)的起始溫度和在水中的溶解速率。

　　據(jù)介紹，壓裂技術(shù)在北美已廣泛應(yīng)用，雖然在我國(guó)也已有近40年的應(yīng)用歷史，但相關(guān)工具仍依靠進(jìn)口，嚴(yán)重限制了我國(guó)石油的增效開采。因此,研發(fā)具備可溶功能的壓裂工具對(duì)于保障我國(guó)油田的穩(wěn)產(chǎn)和高產(chǎn)有著十分重要的意義。

　　金屬所利用已有的鋁水反應(yīng)研究基礎(chǔ)，通過添加低熔點(diǎn)金屬（Ga、In、Sn）和多種強(qiáng)化合金元素的方法研發(fā)出可在純水中即可溶解的可溶鋁合金材料，可溶合金的鋁水起始反應(yīng)溫度從室溫至85℃范圍內(nèi)可調(diào)，合金的溶解速率亦可根據(jù)不同工況調(diào)整。該可溶鋁合金制成的結(jié)構(gòu)件除了具備良好的溶解性能外，還兼?zhèn)渥銐蚋叩膹?qiáng)度和一定的塑性。該可溶鋁合金可采用傳統(tǒng)工藝冶煉和鑄造成型，成本低，易達(dá)高產(chǎn)能，適合大規(guī)模應(yīng)用和推廣。

　　可溶鋁合金與現(xiàn)行的樹脂和鋁復(fù)合材料類可溶材料雖然在強(qiáng)度上相當(dāng)，但后者需用特制的腐蝕液溶解，并且與水的起始反應(yīng)溫度和在水中的溶解速率均不易調(diào)控。可溶鋁合金顯示了優(yōu)異的綜合性能。

　　金屬所已與有關(guān)企業(yè)合作研發(fā)了壓裂球、球座和橋塞等多個(gè)產(chǎn)品。壓裂球已在大慶和長(zhǎng)慶等油田獲得應(yīng)用，可溶鋁合金橋塞和球座也已通過大慶的井上實(shí)驗(yàn)測(cè)試。目前全球采用水力壓裂技術(shù)開采的油井粗略估計(jì)達(dá)幾十萬口，僅大慶就有近萬口，對(duì)可溶鋁合金有巨大的市場(chǎng)需求。

　　目前，課題組與有關(guān)企業(yè)合作研發(fā)了壓裂球、球座和橋塞等多個(gè)產(chǎn)品。壓裂球已在大慶和長(zhǎng)慶等油田獲得應(yīng)用，可溶鋁合金橋塞和球座也已通過大慶的井上實(shí)驗(yàn)測(cè)試。全球采用水力壓裂技術(shù)開采的油井粗略估計(jì)達(dá)幾十萬口，僅大慶就有近萬口，對(duì)可溶鋁合金有巨大的市場(chǎng)需求。