□ 张 毅 □ 卫 国 □ 李 军 □ 夏天宝 □ 董庆强

1.中石油渤海钻探井下作业分公司 河北任丘 062552 2.中石油华北油田公司储气库管理处 河北廊坊 065007

1 分析背景

可降解材料指一段时间内在热力学和动力学意义上均可降解的材料。近年来,可降解材料在油气开发领域应用广泛。其中,可降解铝镁合金材料因具有质量轻、强度高、降解性可控等特点而备受青睐。目前,针对可降解铝镁合金材料的研发和应用,国内外相关科研机构均取得一定的进展。由美国斯伦贝谢公司研制的可降解镁铝合金材料已经具备耐冲蚀、降解速率可控、无需化学添加剂、适应低酸碱值环境等优点,可用于不同的井深、温度、压力、流体特性等条件,最大工作压差达70 MPa,降解的副产品为微米级粉末,不影响返排及油、气生产[1]。我国的石油勘探开发研究机构使用自主研发的可降解铝镁合金材料研制了适用于多级投球滑套分段压裂的压裂球及可降解桥塞,应用于多井次施工,均取得了良好效果。

卡瓦是在套管壁上固定井下工具的重要部件,一般多用于封隔器、桥塞、水力锚、锚定器上,其性能优劣直接决定井下工具能否正常使用。常见的卡瓦有普通卡瓦和镶齿卡瓦两种类型。普通卡瓦表面有多排齿,坐封时卡瓦排齿嵌入套管内壁锚定。镶齿卡瓦表面镶有多个硬质合金或非金属卡瓦牙,坐封时卡瓦牙嵌入套管内壁,起到锚定作用。由于铝镁合金普遍硬度较低,不可能单独制作为卡瓦使用,因此研究一种由可降解铝镁材料制作的卡瓦基座,使用时在其表面镶嵌上高硬度硬质合金块,即可达到锚定套管的目的[2-3]。……