大型压裂施工中超级13Cr油管冲蚀规律研究

作     者：张楠 李东刚 李俊亮 贺海军 黄伟明 Zhang Nan;Li Donggang;Li Junliang;He Haijun;Huang Weiming

作者机构：大庆油田有限责任公司采油工程研究院黑龙江省油气藏增产增注重点实验室黑龙江大庆163000 大庆油田有限责任公司采气分公司黑龙江大庆163000 

出 版 物：《中外能源》 (Sino-Global Energy)

年 卷 期：2020年第25卷第11期

页      面：64-67页

学科分类：0820[工学-石油与天然气工程] 08[工学] 082002[工学-油气田开发工程] 

主　　题：大型压裂 超级13Cr油管 携砂液 冲蚀规律 壁厚损失预测 

摘      要：大规模压裂施工过程中,油管受到高速携砂压裂液冲蚀而导致壁厚变薄,增加了后续施工和生产安全风险。为研究大规模压裂施工对超级13Cr油管的冲蚀影响,利用喷射式冲蚀实验装置模拟压裂施工过程中冲蚀环境,研究了超级13Cr油管冲蚀速率与压裂液冲击角度、喷射流速、含砂量之间的关系。研究结果表明超级13Cr油管冲蚀速率随冲击角度增加先增大后减小,在30°时冲蚀速率最大,材料损伤在冲击角度较低时以微切削为主,在冲击角度较高时以挤压锻打脱落为主。冲蚀速率随着压裂液流速和含砂量增加而增大,冲蚀速率与喷射流速之间呈幂函数关系。依据实验数据建立了冲蚀速率计算模型,能够预测在不同施工排量、注入量条件下超级13Cr油管压裂冲蚀后油管壁厚损失,可为压裂施工参数设计和后期管柱安全评价提供重要参考。