钻井液油水比对2Cr13套管摩擦学性能的影响

作者：吕晓平; 田径; 王向阳; 夏宏伟; 范宇

来源：石油机械, 2020, 48(09): 121-127.

DOI：10.16082/j.cnki.issn.1001-4578.2020.09.019

• 油水比
• 套管磨损
• 腐蚀磨损
• 磨粒磨损
• 摩擦学性能

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。

• 单位
  中国石油集团工程技术研究院