王治国，窦益华，罗俊生

(1.西安石油大学 机械工程学院，陕西 西安 710065； 2.中国石油集团西部钻探工程有限公司 试油公司，新疆 克拉玛依 834000)



冲击角度和喷射速度对超级13Cr油管冲蚀速率影响实验研究

王治国1，窦益华1，罗俊生2

(1.西安石油大学 机械工程学院，陕西 西安 710065； 2.中国石油集团西部钻探工程有限公司 试油公司，新疆 克拉玛依 834000)

利用自制的喷射式冲蚀实验装置，在胍胶压裂液与40/70目石英砂混合形成的液固两相流体中，研究了冲击角度和喷射速度对超级13Cr油管冲蚀速率的影响。采用扫描电镜分析了冲击角度和喷射速度对超级13Cr油管的冲蚀形貌的影响。实验结果表明，超级13Cr油管冲蚀速率随喷射速度的增大呈幂率关系增长。冲击角度为30°时超级13Cr油管的冲蚀速率最大，但幂指数较小；冲击角度为45°时，冲蚀速率居中，但幂指数最大；而冲击角度为90°时，冲蚀速率最低，幂指数最小。扫描电镜分析结果表明，在较小的冲击角度和较高的喷射速度下，石英砂颗粒对超级13Cr油管表面产生了较深的切削犁沟。而在较大的冲击角度和较高的喷射速度下，超级13Cr油管表面产生微裂纹，主要损伤机理为冲击锻打造成的材料挤压成片脱落。

超级13Cr油管；冲击腐蚀；冲击角度；喷射速度；冲蚀速率

王治国，窦益华，罗俊生.冲击角度和喷射速度对超级13Cr油管冲蚀速率影响实验研究[J].西安石油大学学报(自然科学版)，2016，31(5):100-105.

WANG Zhiguo,DOU Yihua,LUO Junsheng.Experimental study on influence of impact angle and jet velocity on erosion rate of super 13Cr tubing steel[J].Journal of Xi'an Shiyou University (Natural Science Edition),2016,31(5):100-105.

引　言

水平井分段、直井分层等大规模压裂作业中，压裂携砂液流过压裂管柱、井下工具进入地层，对管柱造成了严重的冲蚀，冲蚀造成油管壁厚损失，在高泵压施工过程中容易引起安全事故[1]。……