气体携砂对弯头局部冲蚀规律实验探讨

敬加强^1,2，周怡诺¹，郑思佳¹，王凯³，江漩涛¹

1. 西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室3. 中国海洋石油总公司中海油研究总院

摘 要：通过电火花数控线性切割机将弯头沿轴向剖开的实验方法,研究了Si O2颗粒对弯头冲蚀后的壁厚损失及微观形态,并分析了弯头磨损的分布与强度。结果表明,管流状态下颗粒对弯头的冲蚀主要集中于弯头外半圈,弯头外半圈质量损失与弯头内半圈质量损失比(定义为α)随着颗粒粒径增大而增大;小粒径颗粒对弯头冲蚀区域的影响较大而对壁厚损失影响相对较小,弯头(R=1.5D)最大冲蚀角为55°,此时颗粒对壁面的冲蚀作用最大,最容易造成磨损刺穿而导致弯头失效;冲蚀坑随着颗粒粒径增大而变大,但数量相对减少,颗粒对弯头的主要磨蚀机理是变形磨损,次要机理是低角度的微削磨损,它们的综合影响造成了弯头的穿孔刺漏。

关键词：弯头;局部冲蚀;气体携砂;变形磨损;