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第 卷第 期 年 月 科 学 技 术 与 工 程 油管用钢液固两相流体冲蚀实验研究 杨向同周鹏遥 丁亮亮王治国 窦益华 中国石油塔里木油田分公司 库尔勒 西安石油大学机械工程学院 西安 摘要在油气井压裂改造过程中高速含砂流体引起的冲蚀是油管失效的重要原因之一 利用自制的喷射式冲蚀实验装 置以含砂流体为介质研究了油井管常用的 油管用钢冲蚀速率随冲蚀时间介质流速和含砂量的影响 研究结果表明在冲蚀时间 时 钢材的冲蚀速率趋于稳定在传统的纯冲刷磨损公式基础上增加了 腐蚀因子 对公式进行修正与实验数据尤其是低流速时的实验数据拟合误差减小砂含量在 时冲蚀速率达到最 大继续增加含砂量时颗粒之间碰撞消耗的动能使得冲蚀速率先减小然后缓慢增加 实验结果为 油管在新型储层改 造中的应用提供了一定参考 关键词 钢溶液 液固两相流体 冲刷腐蚀 中图法分类号 文献标志码 油管用钢具有优良的机械性能以及良好 实验工作 的经济性是油套管最常用钢材之一 随着体积压 裂水力喷射压裂等新型储层改造工艺的发展 实验材料及介质 含砂压裂液形成的液固两相流体高速流经油管内 实验材料取自某油田现场用 油管其化学 壁在油管内壁或接头部位造成了严重的冲蚀 成分如表 所示 实验过程中流体流速范围为 严重时造成接头部位密封失效 制约了此类传统 对应 油管排量 油管在新型储层改造过程中的进一步应用 世纪 年代 提出了关于冲刷磨 损的微切削理论 之后各国学者从不同角度分析了 表 实验中采用的 材料的化学成分 单颗粒以及颗粒群碰撞对金属冲蚀速率的影 响 文献 采用旋转圆盘电极研究了砂粒 粒径和氯离子浓度对 材料冲刷腐蚀行为 相 材料 比于旋转圆盘测试方法喷射式冲蚀实验装置能够