董长银 刘晨枫 周 博 甘凌云 陈 刚 魏庆彩 孟召兰

(1.中国石油大学(华东) 石油工程学院 2.中国石化胜利油田石油工程技术研究院3.中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司)

0 引言

机械筛管作为油气井防砂的核心装备，其冲蚀失效已经成为困扰防砂井正常生产的重要问题[1－4]。多层金属滤网类复合筛管由外保护罩、多层金属滤网挡砂介质和基管三部分组成。出砂油气井实际生产过程中，携砂流体会冲击筛管，先后对外保护罩和多层金属滤网挡砂介质层产生冲蚀效应[5－6]。

多年来，国内外学者针对防砂完井筛管冲蚀问题开展了机理研究[7－11]。I.FINNIE[12]和J.G.A.BITTER[13]提出了金属材料冲蚀的微切削理论和变形磨损理论，揭示了冲蚀磨损的力学破坏过程。在筛管冲蚀的试验模拟[14－22]和数值模拟研究[23－31]方面，主要开展了介质速度和冲蚀角度等对不同材质基管的冲蚀速率的影响，初步揭示了冲蚀机理、影响因素及其规律，也构建了冲蚀速率计算的经验模型。上述研究对不断认识筛管冲蚀问题起到了积极作用。但是，目前对金属滤网类挡砂介质的冲蚀破坏机理、主要控制因素及其影响规律的研究尚不明确，也未形成具有工程指导意义的认识。为此，本文基于复合完井筛管中的多层金属滤网挡砂介质，开展系统的冲蚀模拟试验，揭示金属滤网类介质的正面啃噬和侧向切削冲蚀破坏机理，以及各影响因素对冲蚀机理的控制和影响。所得结论可为复合筛管的滤网冲蚀破坏预测提供参考。……