【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及致密頁巖鎂合金球成型，尤其涉及一種可控溶解鎂合金球及其制備方法。
技術介紹
1、隨著傳統能源開采的枯竭，低滲透、超低滲透的非常規油氣資源逐漸成為各國油氣田的增產主體，但這種油氣資源開發難度極大，采集效率低，造成了開采成本的提高，不利于資源的開發及利用。
2、壓裂技術能夠利用水壓作用，在致密的巖石中產生縫隙，增多油氣通道，有利于油氣的匯合及流淌，從而提高油氣的流動水平，大幅提高產量。近來，分段壓裂使用鎂合金球將油氣儲層分成若干段，用同一套泵車依次單段壓裂。從而達到最大化儲層滲流能力、提高導流性和生產力。水平井裸眼封隔器分段壓裂技術，由于其施工簡便，工作流程簡單，能減小作業成本，且具有較高增產效率，因而應用極為廣泛。但鎂合金球完成臨時封堵任務后，需將鎂合金球返排至地面，但有時存在由于地層壓力不足或球變形等導致鎂合金球卡死在通道內而無法返排至地面的情況，此外，由于地下高溫、高壓環境對球座錐形壁面產生強烈的損毀作用使得壁面材料易形成缺陷而導致球座和投球之間的接觸區域無法實現有效密封，此時需要鉆銑工藝來鉆孔作業后疏通管道，同時也要考慮鎂合金球的組分，增加了成本和操作時間。
3、臨時封堵任務的鎂合金球需要有充足的機械強度，尤其是高的壓縮強度來完成分段壓裂作業。相比于聚合物基陶瓷材料，鎂合金具有綜合的力學性能，同時在水氧環境能發生腐蝕，但腐蝕速率較慢，并且在地表深層地下，溫度越來越高，鎂合金球工作溫度在100度左右。鎂合金球在高溫封堵受壓時，抗蠕變性能降低從而導致耐熱性能差，產生高溫強度不穩定現象，因此，
技術實現思路
1、本專利技術的目的是提供一種可控溶解鎂合金球及其制備方法，制備的鎂合金球在高溫封堵作業時，壓縮強度高，滿足不同工況下井底溫度變化對鎂合金球耐熱性能要求，腐蝕后的微觀顆粒能夠隨返排液排出管道，消除了井下鉆銑工序清除鎂合金球的弊端。
2、為實現上述目的，本專利技術提供了一種可控溶解鎂合金球，鎂合金球壓裂強度為370-455mpa，由鎂鋁基體粉末和鐵粉末組成，其中鐵的質量分數為0.8-8wt%，鋁的質量分數為5wt%，余量為鎂。
3、優選的，鐵的質量分數為1-7wt%。
4、優選的，鐵的質量分數為5wt%。
5、優選的，鐵粉的尺寸為5-15微米，鎂鋁基體粉末尺寸為20-30微米。
6、優選的，鎂合金球在氯化鉀溶液中腐蝕速率為11-35mm/y。
7、優選的，所述鎂合金球硬度為55-115hv。
8、一種可控溶解鎂合金球的制備方法，包括以下步驟：
9、步驟一、粉末配置，稱取細化后的鐵粉，分5-9次加到鎂鋁基體粉末中，采用攪拌混合設備在干燥惰性環境中分散鐵粉末0.5-2.5小時，獲得混合粉末；
10、步驟二、機械分散，機械混合后，將混合粉末裝入球磨機進行進一步球磨分散并細化，球料比為9:1，惰性保護氣體為氬氣，球磨機的轉速為105-260r/min，球磨的時間為70-130分鐘；
11、步驟三、電火花燒結，經過機械分散后的混合粉末采用電火花燒結工藝進行凝固成型，燒結溫度為360-650度，燒結壓力為2.2-3.8kn，保溫時間為8-14分鐘；電火花燒結的毛坯，經過打磨、拋光、機加工后制成不同直徑的鎂合金球。
12、本專利技術采用上述一種可控溶解鎂合金球及其制備方法的優點和有益效果是：
13、1、本專利技術鎂合金球在高溫封堵作業時，在受到高溫載荷時，壓縮強度高，滿足不同工況下井底溫度變化對鎂合金球耐熱性能要求。
14、2、本專利技術中鎂合金球在完成臨時封堵任務后，因電位而產生較快的電化學腐蝕，腐蝕后的微觀顆粒能夠隨返排液排出管道，消除了井下鉆銑工序清除鎂合金球的弊端。
15、下面通過附圖和實施例，對本專利技術的技術方案做進一步的詳細描述。
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1.一種可控溶解鎂合金球，其特征在于：鎂合金球壓裂強度為370-455MPa，由鎂鋁基體粉末和鐵粉末組成，其中鐵的質量分數為0.8-8wt%，鋁的質量分數為5wt%，余量為鎂。
2.根據權利要求1所述的一種可控溶解鎂合金球，其特征在于：鐵的質量分數為1-7wt%。
3.根據權利要求2所述一種可控溶解鎂合金球，其特征在于：鐵的質量分數為5wt%。
4.根據權利要求1所述一種可控溶解鎂合金球，其特征在于：鐵粉的尺寸為5-15微米，鎂鋁基體粉末尺寸為20-30微米。
5.根據權利要求1所述一種可控溶解鎂合金球，其特征在于：鎂合金球在氯化鉀溶液中腐蝕速率為11-35mm/y。
6.根據權利要求1所述一種可控溶解鎂合金球，其特征在于：所述鎂合金球硬度為55-115HV。
7.如權利要求1-6任一項所述的一種可控溶解鎂合金球的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
【技術特征摘要】
1.一種可控溶解鎂合金球，其特征在于：鎂合金球壓裂強度為370-455mpa，由鎂鋁基體粉末和鐵粉末組成，其中鐵的質量分數為0.8-8wt%，鋁的質量分數為5wt%，余量為鎂。
2.根據權利要求1所述的一種可控溶解鎂合金球，其特征在于：鐵的質量分數為1-7wt%。
3.根據權利要求2所述一種可控溶解鎂合金球，其特征在于：鐵的質量分數為5wt%。
4.根據權利要求1所述一種可控溶...
【專利技術屬性】
技術研發人員：向東，陳暉，朱永波，劉彤，艾金山，
申請(專利權)人：湖南機電職業技術學院，
類型：發明
國別省市：
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