P110油管钢在压裂过程中的冲蚀行为

马文海^1,2，段永刚¹，王治国³，李臻³，窦益华³

1. 西南石油大学石油与天然气工程学院2. 大庆油田有限责任公司采油工程研究院3. 西安石油大学机械工程学院

摘 要：大庆徐深气田在大规模压裂改造过程中,高速携砂压裂液对油管造成了严重的冲蚀,导致压裂施工风险增加。采用自主研制的喷射式冲蚀实验装置,以质量分数为0.2%的胍胶压裂液和石英砂形成的液固两相流体为介质,研究了压裂液流速、液体入射角对P110油管钢冲蚀行为的影响。研究表明,随压裂液速度的增加,冲蚀速率并非呈线性关系增加,而是存在"临界"流速,超过此流速时,油管钢冲蚀速率会以指数形式增长;油管在胍胶压裂液中的材料损伤机理为"微切削"与"冲击锻打"2种机理并存,在液体入射角为45°时冲蚀速率最大。通过上述研究拟合得到的冲蚀速率计算模型,可预测出P110油管钢在注入不同液体量后,其壁厚损失随压裂液排量的变化。研究结果为徐深气田油管在大规模压裂施工中的安全评价提供了有力支撑。

关键词：P110油管钢;压裂;胍胶;冲蚀;