[发明专利]一种泡沫金属合金材料、防砂筛管及制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种泡沫金属合金材料、防砂筛管及制备方法和应用。所述泡沫金属合金材料的制备方法步骤如下：将金属混合浆料涂覆于聚氨酯海绵表面，进行固化，得到合金海绵结构前体；在真空中，将合金海绵结构前体进行分阶段热处理，得到合金海绵结构；将合金海绵结构作为阴极，与复合电沉积液和阳极进行电沉积，得到泡沫金属合金材料前体；在真空中，将泡沫金属合金材料前体进行热扩散，得到泡沫金属合金材料。本申请对基体材料进行合金化，又负载Ni‑La‑Nb‑Alsubgt;2/subgt;Osubgt;3/subgt;，可以明显提高所得泡沫金属合金材料的耐腐蚀性和抗拉强度等性能，可将其用于制备耐Hsubgt;2/subgt;S、Cl腐蚀和/或耐冲蚀的金属海绵结构型油、砂分离过滤材料。

技术领域

本发明涉及油气开采技术领域，特别涉及一种泡沫金属合金材料、防砂筛管及制备方法和应用。

背景技术

目前，在油气开采中，地层砂会随着油气流动而进入井筒，导致井筒卡泵、砂埋等复杂情况，影响油气井的正常生产。防砂筛管就是用来防止地层砂进入井筒，控制地层出砂的机械式过滤工具。防砂筛管的种类很多，但均存在不足，如割缝筛管渗流面积小，缝宽较大，滤砂效果不好，而且常见的矩形割缝容易堆积砂粒，造成堵塞；又如金属网布筛管的过滤精度需预先确定，一旦选取不当，将会导致防砂失效或筛管堵塞等。另外，在地层腐蚀性较强时，筛管会被腐蚀；在易结垢的地层中，会导致割缝结垢；这些因素都会导致防砂效果降低甚至防砂失效。

因此，对于防砂筛管的要求是渗流面积大、耐酸或盐等腐蚀以及抗拉强度高。但是目前的防砂筛管都是通过板材材料焊接成桶状，会使生成的防砂筛管存在焊接缝隙，该焊接缝隙与其周围材料成分不同，从而产生不同的抗拉强度等，造成该部分容易损坏；而且，该焊接处也会使防砂筛管的耐腐蚀性降低且焊接的质量不易察觉，会留下质量隐患；另外，由于焊接，会使防砂筛管的孔隙进行堵塞，造成渗流面积减少等，大大降低了可过滤的性能，增加了成本。所以，发明人认为开发出一种耐腐蚀、抗拉强度高、渗流面积大以及不需要焊接的防砂筛管具有重要意义。

发明内容

本发明为了解决上述技术问题，提供一种泡沫金属合金材料、防砂筛管及制备方法和应用，其对基体材料进行合金化，又负载Ni-La-Nb-Al₂O₃，可以明显提高耐腐蚀性、耐冲蚀性和抗拉强度等性能；使用该泡沫金属合金材料制备得到的防砂筛管，通过先将海绵结构卷曲，避免了后续电焊的操作，增大了过滤面积，提高了过滤效率。

第一方面，本发明提供了一种泡沫金属合金材料的制备方法，是采用以下技术方案得以实现的。

一种泡沫金属合金材料的制备方法，包括以下步骤：

S1.将金属混合浆料涂覆于聚氨酯海绵表面，进行固化，得到合金海绵结构前体；

所述金属混合浆料包括以下质量百分数的组分：B 0.5～3％；Si 1～5％；Cu 0～8％；Fe 5～30％；甲基纤维素0.5～5％；余量为Ni；

S2.在真空中，将合金海绵结构前体进行分阶段热处理，得到合金海绵结构；

S3.将合金海绵结构作为阴极，与复合电沉积液和阳极进行电沉积，得到泡沫金属合金材料前体；

所述复合电沉积液包括以下组分：氨基磺酸镍200～500g/L；氯化镍0～20g/L；硼酸15～40g/L；柠檬酸铵0～2.5g/L；镧0.1～1g/L；铌0.05～0.5g/L；三氧化二铝1～10g/L；

S4.在真空中，将泡沫金属合金材料前体进行热扩散，得到泡沫金属合金材料。