钻井液中纳米SiO2含量对套管摩擦学性能的影响

作者：聂荣国; 蔡明杰; 毛良杰^*; 何军; 郑莉

来源：机械设计与研究, 2019, 35(04): 163-167.

DOI：10.13952/j.cnki.jofmdr.2019.0252

• 套管
• 纳米SiO2
• 磨损
• 表面形貌

研究钻井液中纳米SiO2含量对套管摩擦学性能的影响,用2Cr13钢材加工制作销盘,在含有不同纳米SiO2的水基钻井液下进行摩擦试验,得出了销盘磨损率、摩擦系数、钻井液温度变化,并分析测试了实验后销盘的硬度、膜基结合强度、三维形貌和EDS表面元素组成。试验研究结果表明:钻井液套管的主要磨损类型为磨粒磨损和氧化磨损;在钻井液中加入纳米SiO2可以显著降低套管磨损率;纳米SiO2粒子在套管摩擦磨损过程中可以起到保护、承压、填充、抛光、屏蔽作用,降低套管的磨损率;在钻井液中加入2%的纳米SiO2可获得最低磨损率,继续添加纳米SiO2将降低表面膜的粘结强度进而提高套管磨损率。结论:在钻井液中加入纳米SiO2可显著降低套管磨损,2%的纳米SiO2添加量具有对套管的最佳润滑效果。

• 单位
  油气藏地质及开发工程国家重点实验室; 西南石油大学