TP
Tiannan Pan
Author with expertise in Physical Metallurgy of Shape Memory Alloys
Achievements
This user has not unlocked any achievements yet.
Key Stats
Upvotes received:
0
Publications:
1
(0% Open Access)
Cited by:
0
h-index:
0
/
i10-index:
0
Reputation
Biology
< 1%
Chemistry
< 1%
Economics
< 1%
Show more
How is this calculated?
Publications
0

Porous shape memory NiTi-entangled material with incredible recoverable strain for downhole sand control in oil/gas production

Kai Liu et al.May 27, 2024
Self-expanded Polyurethane (PU) foam serves as a filter material for sand control in the oil and gas production. However, poor high temperature (>100 °C) performance limits utilization of PU foam in 70 % downhole applications. Herein, we report a fabrication method for porous NiTi shape memory alloys (SMA) using a three-step NiTi wire entangled process (porous NiTi-entangled material, NiTi-EM) to achieve ultrahigh recoverability, desirable permeability and filtration performance. X-ray computed tomography was employed to determine the porosity and pore diameter distribution across axial direction. Furthermore, pore network model (PNM) was analyzed to unveil mechanism on enhanced permeability and filtration accuracy. Due to the favorable pore structure, the porous NiTi-EM exhibits permeability ranging from 18 to 46 Darcy, accompanied by a filtration accuracy of 36 μm. The porous NiTi-EM exhibits an exceptionally high recoverable strain under downhole temperatures (28 % at 90 °C and an impressive 101 % at 200 °C), showcasing higher temperature tolerance, and maintains stable recovery stress of 0.5 MPa at 90 °C and 15 MPa at 200 °C for 8 h, delivering contact force magnitudes higher than the PU foam. The features mentioned above mark the porous NiTi-EM as promising filter material for sand control in high-temperature downhole applications.