郭晓强，柳 军，黄 亮，方达科，魏安超，王国荣

(1.西南石油大学机电工程学院，成都 610500；2.中海石油(中国)有限公司湛江分公司，湛江 524057)

0 引 言

随着浅层油气资源的逐渐减少，我国的油气开采不断向高温、高压等复杂工况的深层发展。采用石油管对深层油气进行开采时，随着油气开采量增加，管柱内的高速流体会诱发管柱发生非周期性纵向剧烈振动；这种振动会增大管柱的轴向载荷，引起管柱屈曲变形，导致石油管发生摩擦磨损失效[1-3]。石油管一旦失效，轻则修管、停产，重则报废，这会造成重大的经济损失。

20世纪70年代，学者们开始对石油管的摩擦磨损行为进行研究，研究集中在磨损机制方面[4-6]。研究发现，在低接触应力作用下石油管的磨损为磨粒磨损，在高接触应力作用下则为黏着磨损；由磨粒磨损转变为黏着磨损的临界接触应力在1.01.7 MPa。WHITE等[7]采用能量法建立了石油管磨损量的计算模型，为后人研究石油管的磨损行为提供了参考。部分学者研究了往复频率、作用力、磨损介质和接触面积对油气井管柱磨损行为(包括磨损量、摩擦因数、磨损率以及摩擦磨损机制)的影响，发现在定向井和水平井中，最大狗腿度位置的磨损均最严重[8-17]。

作者以南海西部某高产气井现场使用的13Cr-L80钢油管为研究对象，研究了接触载荷、往复频率、往复行程以及完井液密度对该油管磨损行为的影响，为延长油管的使用寿命提供试验参考。

1 试样制备与试验方法

试验材料为南海西部某高产气井现场使用的13Cr-L80钢油管(外径114.3 mm、内径100.3 mm)和13Cr-L80钢套管(外径177.8 mm、内径165.8 mm)，化学成分见表1；……