套管月牙形磨损程度预测研究进展

随着深井、超深井、大位移井和水平井的普遍开发,套管磨损问题越来越严重,现场实测中所有严重的磨损都是月牙形磨损。因此,对套管月牙形磨损程度进行深入的研究就显得尤为重要。概述了近年来套管月牙形磨损程度预测方法的研究动态,重点介绍了磨损效率模型和磨屑分析法的特点,并对两种磨损程度预测方法进行了比较,最后指出了套管月牙形磨损程度预测研究的发展趋势。     

套管磨损表面形貌测量及三维图像恢复方法

利用表面形貌测试仪对套管磨损表面的参数进行了测量。通过理论分析和计算,得到了大量的对套管磨损表面形貌研究有意义的数据。通过VB.NET调用Matlab对这些数据进行处理,恢复了套管磨损表面三维形貌图,计算出套管磨损表面的二维和三维评定参数并进行比较,其做法方便、快捷,可以直接由数据得到为套管磨损机理研究有意义的图像。这为套管磨损表面微观形貌的分析奠定了基础,也有助于钻井过程中套管磨损机理的研究。     

钻头材料磨蚀磨损实验研究探讨

简述了冲蚀磨损的概念、冲蚀磨损的分类、气蚀磨损与磨蚀磨损的联系与区别。阐述了钻头冲蚀磨损的危害性及我公司冲蚀磨损失效研究的现状。对钻头材料磨蚀磨损对比试验研究的必要性和可行性进行了分析。介绍了开展钻头材料磨蚀磨损研究的目的，论证尽快建立磨蚀磨损模拟试验装置和模拟试验方法的紧迫性和必要性。     

铵盐对循环氢压缩机运动部件的磨损及控制

详细介绍了铵盐晶体颗粒对压缩机通流部件的磨损 ,对造成磨损的机理进行了研究 ,并结合实际使用情况提出了减轻磨损的措施。     

PDC钻头复合片磨损规律研究

在理论分析的基础上,建立了一种简便实用的复合片磨损实验方法,即采用了复合片在车床上磨损方式模拟ＰＤＣ钻头切削齿切削岩石的方法进行了大量的实验研究。研究分析了复合片齿的体积磨损速度与切削正压力、切削线速度、磨损弦长及岩性间的关系,并由实验结果得出了复合片磨损速度模式。     

耐腐蚀合金套管磨损机理试验研究

套管和钻具接头的摩擦与磨损问题越来越突出,深入认识磨损机理极为重要。为此,利用各种套管材料和环境液体进行了摩擦和电化学试验及摩擦界面的原位观察与分析,研究中,耐腐蚀合金显示了黏附磨损机理,磨损速率相对较高,而低合金钢显示了磨料磨损或腐蚀磨损机理,磨损速率相对较低。磨损速率随着腐蚀电流密度的增大而降低。在使用碳钢的情况下,产生腐蚀产物的同时摩擦引起了划痕,而在使用耐腐蚀合金的情况下,没有产生腐蚀产物。耐腐蚀合金易于与铁基材料发生黏附,磨损速率较高,而低合金钢套管能够避免表面氧化引起的黏附,磨损速率较低。研究结果可为耐腐蚀合金套管磨损机理及防磨措施更进一步的研究提供借鉴和依据。     

受套管磨损约束的深井钻井延伸极限预测模型

深井超深井的套管磨损问题十分严重，严重制约了深井超深井延伸极限的增加。为了提高深井超深井的延伸极限，需要研究深井超深井套管磨损和延伸极限的关系，并明确建立以套管磨损为约束条件的深井延伸极限模型。建立了套管磨损能量方程，基于套管磨损截面几何方程，引入套管截面磨损深度极限值，并考虑井下管柱在钻进过程中的载荷传递，采用迭代法反演出深井超深井在套管磨损条件下的延伸极限值，结合塔里木某超深井的数据资料进行实例计算，并通过和该井的井径测试数据进行对比，验证模型的合理性。研究结果表明，实测该塔里木超深井3 070 m处套管磨损最严重，磨损量为3.15 mm，将其代入建立的套管磨损延伸极限模型中，可得到该井的磨损延伸极限为7 812 m，这与该井实际井深7 500 m极为接近，验证了本文模型的合理性。该研究从套管磨损理论的角度，预测了深井超深井的延伸极限，并为深井超深井的安全作业和钻具选型提供了理论依据。     

口环磨损对离心泵性能的影响及故障诊断研究

为研究如何利用离心泵性能参数变化诊断离心泵叶轮口环磨损导致的泄漏量增加情况,对离心泵口环磨损泄漏量增加导致的装置工作点和离心泵性能参数变化规律进行了分析。分析研究结果表明,口环磨损泄漏量增加导致装置的体积流量减少和扬程降低;离心泵扬程降低,导致叶轮内通过的体积流量增加,离心泵功率变大;泄漏量增加,导致离心泵的效率降低。口环磨损故障案例分析结果表明,利用口环磨损泄漏量增加引起的性能参数变化规律进行离心泵口环磨损故障诊断是可行的。     

深井超深井中套管磨损机理及试验研究发展综述

在深井、超深井钻井过程中，套管磨损是个不容忽视的问题。文章概述了近年来套管磨损的国内外研究现状，指出了目前套管磨损理论及试验方法在解释深井、超深井套管磨损规律时存在的问题，提出通过模拟试验，在实验室受控条件下“再现”深井段的套管磨损行为，从而对深井、超深井的套管磨损机理进行分析。并明确了套管磨损机理及试验方法的发展趋势。     

水平井套管磨损规律及防磨优化研究

在水平井钻井过程中,受造斜段井眼曲率大、水平段钻具受重力影响躺在井眼底边等原因,技术套管磨损问题极为突出,井筒完整性存在极大的隐患,对水平井套管磨损及剩余强度的分析展开系统性的研究是非常有必要的。文章采用套管磨损实验和套管磨损效率预测模型相结合的方法,对技术套管的磨损厚度、磨损系数、磨损后套管的剩余强度进行了研究分析,得到了在水平井磨损系数为1.52×10^-13/pa^-1、井眼曲率在（2～6）°/30 m时的套管磨损厚度、磨损后套管的剩余抗内压强度和剩余抗外挤强度,并对磨损后套管剩余强度进行安全评价。随后从井眼轨迹优化、套管内径及钻杆接头耐磨带选择等出发,总结出水平井技术套管防磨优化建议。此项研究结果对水平井技术套管防磨设计及防磨措施具有指导意义。     

定钻压、定转速条件下PDC钻头单切削齿磨损规律研究

PDC钻头切削齿的耐磨性相当高，要通过大量的室内试验来找出其磨损规律来是不现实的，因此很有必要找出一种PDC钻头切削齿磨损规律的研究方法。在简要分析切削齿磨损机理的基础上，对切削齿磨损规律进行了理论分析推导，得到了切削齿切削岩石时的线磨损速度模式。定钻压、定转速条件下的单切削齿磨损速度试验结果表明，切削齿的线磨损模式是正确的。该方法是研究PDC钻头切削齿磨损规律的一个新途径。     

PDC钻头复合片磨损速度模型研究

PDC钻头作为一种高效破岩工具,在石油工业中的应用越来越广泛。复合片的磨损直接影响着钻头的钻速和使用寿命。在目前研究的基础上,分析了PDC钻头复合片研磨性磨损、热磨损和冲击磨损三种磨损形式的磨损机理;研究了钻井参数、地层特性及复合片自身结构性能参数对复合片磨损的影响规律。建立了一个比较完善的复合片磨损速度模型,为进一步的研究提供了理论依据。     

钻井泵缸套的磨损分布规律

为了揭示钻井泵缸套摩擦面的磨损分布规律,对顿巴斯地质钻探队11Γ_p泵用过的70个缸套进行了研究。 轴向磨损h_d、径向磨损h_r和冲蚀深度h_k用专门的内径千分表确定。磨损测量结果按     

油气井套管磨损规律试验研究

为增强油气井套管减磨设计的针对性,对套管磨损规律进行了试验研究。利用模拟井下工况的钻杆/套管摩擦磨损试验机,通过改变试验载荷,首先分析了接触力对套管磨损的影响;再以S45C、S55C、N80和P110等钢级套管在不同密度钻井液中进行试验,对比分析了各材质套管在不同加重剂条件下的磨损特性。试验发现:在非加重钻井液中,套管的磨损率普遍较高;随着钻井液密度增大,套管磨损率先快速降低后又缓慢上升;重晶石粉与铁矿粉的质量比为2:1时,加重剂的减磨效果最显著。研究表明:套管磨损率与接触力呈近似线性关系;将接触力控制在一定范围内并合理选配加重剂和套管材质,可使套管磨损降至最低水平;套管磨损效率与其抗拉强度和屈服强度的比呈幂函数关系,并给出了计算套管磨损效率的经验公式。该研究结果可为套管磨损预测提供依据。      

套管磨损研究进展

套管磨损严重时，将使套管的抗挤毁能力和腐蚀寿命大大下降，为了减轻磨损带来的损失，有必要对套管的磨损问题进行深入的研究，在查阅大量文献的基础上，综合讨论套管磨损对抗挤毁能力和腐蚀寿命的影响，套管磨损机理及套管磨损的预测与控制方法等的研究现状，并提出套管磨损机理研究的新思路和减轻套管磨损的新方法。     

强研磨性硬岩PDC钻头磨损机理及磨损分布规律研究

钻进强研磨性硬岩时,PDC钻头磨损情况复杂,磨损机理及磨损规律缺乏理论研究。针对该问题,采用实验观测和数理统计相结合的方法进行了研究,并提出钻头优化建议。研究结果表明：火成岩中PDC齿的磨损形式主要为磨料磨损和冲击损坏,磨料磨损包括磨料研磨磨损、磨料冲击磨损和磨料射流磨损,冲击损坏包括切削齿断裂、PCD层碎裂和PCD层与WC层分离;钻头冠顶和外锥处绝大部分PDC齿磨损高度大且冲击损坏严重,并未充分进行剪切破岩;保径处一些PDC齿发生断裂及PCD和WC层分离;设计适用于火成岩的PDC钻头时,应重点从提高切削齿性能、冠顶及外锥增布辅助齿、提升钻头稳定性、加强保径等角度进行优化。研究成果对PDC钻头结构优化及性能提升具有指导意义。     

三高气田套管磨损研究及应用分析

依据套管磨损相关理论,给出了套管磨损深度预测模型,开展了模拟现场钻井条件下气田在用套管磨损室内试验。分析了三高气田套管磨损后带来的问题,用编制的套管磨损预测软件并结合试验测得的套管磨损参数和实钻井史资料,对龙岗气田部分井在用的244.5 mm技术套管的磨损情况和强度进行了计算。计算结果显示,技术套管普遍存在磨损情况,平均磨损率在10%左右,套管磨损后抗挤强度和抗内压强度都显著降低。探讨了影响套管磨损的主要因素,提出了考虑磨损后套管强度满足要求的三高气田套管柱设计安全系数。研究结果对提高三高气田钻完井安全性有一定的指导作用。     

套管固井滑套冲蚀磨损模拟分析与试验研究

为准确分析套管固井滑套长时间在固液两相流中冲蚀后的磨损情况及可靠性,在进行冲蚀理论分析和数值模拟的基础上,利用研制的冲蚀磨损试验装置,研究了特定工况下固井滑套带孔短节的冲蚀磨损情况,分析了滑套孔眼冲蚀磨损速率与孔眼数量、砂比及排量的关系,建立了冲蚀磨损速率新模型,研究了滑套带孔短节孔眼过流能力与冲蚀磨损速率的关系;同时,结合数值分析结果和试验数据,得到了A型材质滑套短节的冲蚀磨损系数。研究结果表明,当滑套孔眼为2个时,含砂流体对滑套孔眼周边的冲蚀磨损较为明显,且滑套孔眼冲蚀磨损速率与砂比呈线性关系,与排量呈指数关系。该研究结果可为套管固井滑套可靠性评估提供理论依据,且能够指导滑套压裂工具的现场应用。      

空气锤钻头保径技术探析

介绍了空气锤钻头结构特点和空气锤保径技术研究现状,把空气锤钻头磨损分成了钻头齿断齿、钻头齿掉齿、钻头齿偏磨、钻头齿齿高磨损、钻头刚体磨损及钻头刚体划伤6种形式,并从材料选择、结构设计和空气锤钻井工艺3方面对磨损进行了分析。从材料选择和结构改进2个方面对现有空气锤进行了改进,提出了"三翼面"保径空气锤钻头。新型空气锤保径钻头在龙岗39井空气锤钻井应用中取得了钻进1 899.35 m只磨损2.5 mm的好成绩。     

大位移井套管柱磨损的探讨

套管磨损是钻井过程中必然存在的现象。进行套管磨损预防、预测与处理技术的研究具有十分重要的意义。文中用硬度、摩擦因素、侧向力、钻柱接头外径、钻速和磨损时间建立起套管磨损速度模型，建立并推导了套管磨损面积的关系式及任意给定位置磨损套管的剩余壁厚的表达式。