[发明专利]一种用于井下施工用的可溶解金属材料

摘要

一种用于井下施工用的可溶解金属材料，包括网状金属骨架、填充材料，网状金属骨架是由纳米镁线或者纳米镁合金线或者纳米镁和纳米镁合金的混合物制成的金属线材料组成的空间网格状结构，充填材料包括纳米锌、纳米铁或者纳米镍，充填材料以粉状或者纳米短金属线的形式或者两者的相结合的形式填充在空间网格状结构中。由本金属材料做成的油气井井下施工的部分组件在发挥其作用后可以自行溶解。

主权项

一种用于井下施工用的可溶解金属材料，包括网状金属骨架、填充材料，所述网状金属骨架是由纳米镁金属线、纳米碳管、纳米镁合金线或者上述三种材料的混合物组成的空间网格状结构，所述填充材料包括纳米镁粉、纳米石墨颗粒或者其他金属活性小于镁的金属粉，所述填充材料以粉状或者纳米短金属线的形式或者两者的相结合的形式填充在空间网格状结构中，并且需要在隔绝氧气的条件下加热至400‑700度，加压至5兆帕‑50兆帕进行压制；所述网状金属骨架在施工后依靠钻井井液中的离子即可使其缓慢溶解，或者注入高浓度酸性电解液加速其溶解，所述高浓度酸性电解液氯离子含量为5g/L‑20g/L，加快骨架本体金属腐蚀的速率，骨架逐渐溶解，溶解过程中的化学反应式为：Mg+2H2O＝Mg(OH)2+H2，Mg+2Cl‑＝MgCl2+2e，Mg(OH)2+2Cl‑＝MgCl2+2OH‑；所述网状金属骨架的孔隙度控制在5％‑40％，渗透率控制在10毫达西以上；所述网状金属骨架整体呈圆柱体，所述网状金属骨架渗透率由圆柱体外部向内部逐渐增大，以便表皮溶解速度慢，内部溶解速度快，以保证施工时金属材料不会溶解，而施工结束后，该材料的溶解越来越快。