[发明专利]可溶解桥塞及其材料制备方法

说明书

本发明公开一种可溶解桥塞及其材料制备方法。其中，所述可溶解桥塞，包括：主体、套设于所述主体上的胶筒；所述主体的材料包括85‑90％的Mg‑Al二元合金，6‑9％的Zn，4‑8％的Sn。所述主体上的Mg的质量分数为5‑7％。所述主体包括中心管、推环、上卡瓦、下卡瓦、引鞋；所述推环、上卡瓦、下卡瓦套设于所述中心管外，所述胶筒套设于所述中心管外且位于所述上卡瓦与下卡瓦之间；所述推环位于所述上卡瓦上方；所述引鞋连接所述中心管的下端。本发明所提供的可溶解桥塞及其材料制备方法具有较佳的材料强度，能够满足封堵气井的强度要求，同时，该可溶解桥塞主体材料中并不含有铟等昂贵金属材料，从而制造成本较低。

技术领域

本发明属于采油气工程技术领域，尤其涉及一种可溶解桥塞及其材料制备方法。

背景技术

目前在石油工业中，井下工具多采用强度高、加工性良好的合金钢制成，对其中某些工具进行使用后或失效时的处理成为严重影响作业效率及油田开发效益的一大难题。

有研究表明，如果工具在使用后或失效时能根据需要适时溶解，可有效解决这一问题。可溶解金属(合金)材料具有强度高、可溶解的特性。目前，世界各国对可溶解金属材料进行了研发出现了很多专利：US 2007/0181224公布了研发的可溶解金属材料组合物，该组合物主要包括占比例较大的一种或多种活性金属，以及少量的一种或多种合金化产物，其所包含的活性金属元素主要包括：铝(Al)、镓(Ga)、铟(In)、锌(Zn)及铋(Bi)，由它们所制备的可溶解材料能够完全溶解；US 2008/0105438公开了可用于制造油田造斜器和致偏器的高强度及可控性较高的可溶解材料；US 2008/0149345公开了一种能够智能溶解的可溶解材料，该材料在井下溶解后会激活这些构件，其组成主要为钙、镁或铝的合金，或者由这些材料组成的复合材料。

以上专利中所采用的材料普遍较多的使用了昂贵金属铟等，由此制造的桥塞存在生产成本高的缺点，同时因其现有使用领域的要求，材料强度指标较低，不能满足油田开发需求。

另外，在套管(井筒)注入压裂后的气井中，常规下入油管的方法有两种：方法一，套管注入压裂后先用压井液压井、打桥塞、试压，然后在不带压条件下，下入所需规格的生产油管，这种方法虽然实现不压井作业，但是压井所使用的压井液对储层伤害大；方法二，如图1所示，在套管1注入压裂后，直接在带压条件下，下入所需规格的生产油管2，但是这种方法作业成本非常高。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的是提供一种可溶解桥塞及其材料制备方法，以至少解决以上技术问题之一。

本发明的技术方案如下：

一种可溶解桥塞，包括：主体、套设于所述主体上的胶筒；所述主体的材料包括85-90％的Mg-Al二元合金，6-9％的Zn，4-8％的Sn。

作为一种优选的实施方式，所述主体上的Mg的质量分数为5-7％。

作为一种优选的实施方式，所述主体包括中心管、推环、上卡瓦、下卡瓦、引鞋；所述推环、上卡瓦、下卡瓦套设于所述中心管外，所述胶筒套设于所述中心管外且位于所述上卡瓦与下卡瓦之间；所述推环位于所述上卡瓦上方；所述引鞋连接所述中心管的下端。

一种如上任一所述可溶解桥塞主体材料的制备方法，包括：

将Mg-Al二元合金在预定温度下熔化形成铝合金溶液；

向所述铝合金溶液中加入Zn、Sn并搅拌均匀。

作为一种优选的实施方式，对所述铝合金溶液去除浮渣后再向所述铝合金溶液中加入Zn、Sn。

作为一种优选的实施方式，在加入Zn、Sn并搅拌均匀后加入预定量的硝酸盐精炼剂进行除渣。

作为一种优选的实施方式，所述硝酸盐精炼剂为所述Mg-Al二元合金总质量0.3～0.5％。