聚磺体系水基泥浆中套管磨损性能及磨损机理.pdf

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1、《热加工工艺》2014年8月第43卷第16期●特约稿件●聚磺体系水基泥浆中套管磨损性能及磨损机理屈展，王小增，窦益华2，马文海(1．西北工业大学，陕西西安710072；2．西安石油大学，陕西西安710065；3．大庆油田有限责任公司，黑龙江大庆163453)摘要：深井、超深井钻井时间长，井下工况复杂，套管磨损严重，威胁油气井的安全。在不同密度的聚磺体系水基泥浆中进行了N80、P110、VM140和TP140套管磨损试验，测得磨损预测所需的磨损效率、摩擦系数和磨损综合影响因子(CWlD等参数，分析了泥浆密度和套管钢级对套管磨损性能的影响。通过套管磨损表面扫描电镜图片分析了磨损机理。结果表明：套

2、管钢级越高，其耐磨性越好；泥浆密度越高，套管与钻杆试样间的摩擦系数越大，磨损越严重：套管钢级越高，泥浆密度越大，磨损效率对泥浆密度越不敏感；套管钢级越低，机械犁沟磨损和疲劳磨损越严重；泥浆密度越大，犁沟磨损减轻，疲劳磨损增加。提出了用凿削式磨损机理分析套管表面磨损的成因。关键词：套管磨损综合评价因子；凿削式磨损；磨损机理；聚磺体系水基泥浆；套管中图分类号：TH117．1；TG931文献标识码：A文章编号：1001．3814(2014)16．0001．05CasingWearResistanceandWearMechanisminPolysulfideMudBasedWaterQUZhan，W

3、ANGXiaozeng，DOUYihua2，MAWenhai(1．NorthwesternPolytechnicalUniversity，Xi’an710072，China；2．Xi’anShiyouUniversity,Xi’an710065，China；3．DaqingOilfieldLimitedCompany,Daqing163453，China)Abstract：Duetocomplexdown-holeconditionsandlongerdrillingtime，thereareseriouscasingwearsindeepandultrade印wellwhichcanthr

4、eattothesafetyoftheoilandgaswel1．TheweartestofN80，P110，VM140andTP140casingswereperformedinthepolysulfidemudbasedwater．Theweareficiency，frictioncoeficientandcasingwearinfluencefactor(CW)wereobtainedbytheweartestofcasing．Thewearmechanismandtheinfluenceofthemuddensityandthesteelgradeonthecasingwearwer

5、eanalyzedbyweartestandscanningelectronmicroscopy(SEM)images．Theresultsshowthatthehigherthecasinggrades，thelessthecasingweareficiencyandCWIFinthesamemud．Thehigherthemuddensityandthemorethefrictioncoeficientbetweencasinganddrillpipesamples，themorethewearofcasing．Theweareficiencyofthehighergradesteeli

6、sinsensitivetothemuddensity．Theploughingandfatiguewearofthelowersteelgradecasingareseriousinmud．Thehighermuddensityleadstotheincreaseofthefatiguewear，thedecreaseoftheploughingwear．Chisel—cutwearmechanismofthecasingisdevelopedtoanalyzetheimpact—slidingweal"ofcasingsurface．Keywords：CWIF；chisel—cutwea

7、rmechanism；wearmechanism；polysulfidemudbasedwater；casing深井、超深井钻井时间长，钻杆和套管内壁接触力Fontenot给出了套管磨损预测公式四。Sun等人[6-7]提出大，套管磨损严重。White等人田在低密度水基和油基泥一种非线性磨损模型预测大位移井套管的磨损。国内浆中进行了套管磨损试验，给出了套管的磨损效率。学者分析了套管的磨损机理、影响因素以及井下套