张 敏 靳晓伟 刘 君 杨海滨 梁玉林

(1.西部钻探工程有限公司玉门钻井分公司 2. 中国石油西部钻探准东钻井公司3. 中国石油长庆油田第二采油厂 4. 川庆钻探工程有限公司钻采工程技术研究院)

0 引 言

随着能源需求的增加，油气钻井作业面临着更加恶劣的环境。为克服非正常地层井壁遇水失稳、保证井控安全、提高机械钻速以及实现完全欠平衡钻进，空气钻井技术应运而生。但应用空气钻井技术时，由于缺乏钻井液润滑，所以钻杆与套管之间面临着更为严峻的干摩擦问题。

为满足高温高压井、酸性油气井以及超深井对套管材料性能的需要，7075铝合金被用作套管材料[1]。在油气钻井高强度工作条件下，要求套管材料除了具有良好的力学性能以外，还应该具备优异的摩擦学性能。近年来，不少学者针对不同条件下7075铝合金的摩擦磨损行为进行了研究。LU J.等[2]通过球盘摩擦试验研究了温度对7075铝合金摩擦学性能的影响，发现150 ℃以下犁耕是主要磨损机制，而300 ℃以上铝合金表面主要磨损机制为黏着剥落。SHEN M.X.等[3]分别在油水环境中针对7075铝合金开展了一系列微动磨损试验，结果表明，在水环境中，7075铝合金主要磨损机制为磨粒磨损、脱层和氧化磨损，而在油环境下以磨粒磨损为主。B.VENKATARAMAN等[4]利用销盘摩擦试验研究了7075铝合金的机械混合层与摩擦学性能之间的关系，结果表明，尽管机械混合层的存在会增大摩擦因数，但7075铝合金磨损率大大降低。A.BARADESWARAN等[5]通过销盘磨损试验研究了干滑动条件下石墨颗粒对7075铝合金的摩擦磨损行为的影响，发现石墨微粒的加入起到了固体润滑剂的作用，7075铝合金的摩擦学行为有了显著的改善。……