周 欢 庞明越

(中海油田服务股份有限公司油田生产事业部)

0 引 言

随着渤海油田开发进入中后期，注水成为提高油田产量的重要手段。水源井的生产层位多为疏松砂岩地层，完井方式多采用优质筛管进行简易防砂，或采用优质筛管及砾石充填方法以增强防砂效果[1-4]。水源井排量大，日产水从几百立方米到几千立方米不等，在大排量生产条件下，井下流体对筛管的直接冲蚀破坏非常严重，若水中含砂则冲蚀破坏会加剧，因此需要对筛管的冲蚀效果进行试验分析[5-6]。

虽然刘新锋、胡成和陈彬等[7-11]对筛管的冲蚀磨损因素及热采筛管的冲蚀进行了研究，但均是针对无砾石充填条件下的筛管。水源井生产制度的变化会影响防砂效果，为满足油田生产需要，水源井会经常关启、换泵和调节水嘴等，这样会造成井下压力激荡，破坏砂桥，影响防砂效果[12]。为此，笔者研制了砾石充填金属网筛管冲蚀模拟试验装置，并采用该装置进行了砾石充填加砂试验和冲蚀试验，以期为现场作业提供技术支持。

1 试验原理

1.1 后混式磨料射流装置混合方式和原理

后混式磨料射流装置工作原理图如图1所示。水介质通过水喷嘴形成高速水射流，磨料箱与混合腔之间存在一定的压力差，磨料在重力和压力差的作用下进入混合腔，并与高速水射流发生剧烈紊动扩散与掺混，再通过磨料喷嘴形成磨料射流。

1—高压水管；2—磨料箱；3—磨料喷嘴；4—混合腔；5—水喷嘴。

1.2 磨料射流对金属等材料的冲蚀机理

在水源井工作条件下，金属网布筛管有受产出携砂液破坏的可能性，其破坏机理是剪切作用引起的简单碎片形成过程。……