钻井液油水比对2 Cr13套管摩擦学性能的影响

摘要：

目前关于钻井液润滑性能对油套管磨损行为影响的研究较少.为此,以G105钢和2Cr13钢为摩擦副,通过销盘摩擦试验研究钻井液油水比对石油套管摩擦学性能的影响.对套管磨损率、摩擦因数、表面形貌以及磨损产物进行分析,得到了不同油水比下套管的磨损机理:增大钻井液油水比可以显著减轻套管磨损;随着油水比从0增加到5,磨损率和平均摩擦因数呈现先减小后增大的趋势;油水比为0～3时套管主要磨损机制为磨料磨损,油水比为3～5时套管主要磨损机制为腐蚀磨损;低油水比下(小于3),犁沟是销盘表面主要磨损形貌;高油水比下,小孔和裂纹是销盘表面主要磨损形貌;过高的含油量会阻止摩擦热损失,导致钻井液温度迅速升高、Cl-活性显著增强,从而加剧腐蚀磨损.为防止2Cr13石油套管在使用过程中过度磨损,推荐钻井液油水比为3左右.研究结果可为减轻套管磨损以及降低钻井风险研究提供一定的指导.

关键词：油水比、套管磨损、腐蚀磨损、磨粒磨损、摩擦学性能

所属期刊栏目：48

分类号：TE925(石油机械设备与自动化)

资助基金：国家重点研发计划项目"深海水合物开采立管水动力载荷分析和甲烷气体演化风险监测技术研究";四川省科技计划项目"页岩气井套管损伤机理及防治技术研究"

在线出版日期：2020-09-23（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：121-127