第38参第4期 2016年7月
石油钻采工艺
OIL DRILLING & PRODUCTION TECHNOLOGY
文章编号：1000-7393(2016)040473-06
DOI: 10.13639/j.odpt.2016.04.013
油管
大规模水力压裂过程中超级13Cr
冲蚀预测模型建立王治国’杨向同’窦益华’罗生俊
1西安石沟大学机械工程季院：2中国石油塔里术沟田分公司：3.中国石沟西部钻探工程有限公司试沟公司
Vol. 38 No. 4 July 2016
引用格式：主治国，杨向同，窦益华，罗生侵.大规模水力压裂过程中超级13Cr油管冲蚀预测模型建立【J］.石油钻采工艺,2016,384)：473-478.
摘要：大规模水力压裂过程中，高速流动的砂压裂液会对油管内壁遗成冲蚀，导致油管壁厚减萍，承载能力降低。为了准确预测大规模水力压裂过程中油管的冲蚀建率，利用自制的冲蚀实验装置，采用0.2%胍胶压裂液与40/70目石英砂混合形成的液固两相流体，实验研究了冲蚀角度和流体流速对越级13Cr油管冲蚀速率的影响，建立了适用于大排量高砂比压裂的冲预测模型，适用新模型，可以比较准确地预测注入总液量和排量对超级13Cr油管壁厚损失的影响。算例分新结果表明，大规模压裂过程中，超缓13Cr油管的壁厚损失范国为0.2~1.3mm，应该控制排量和砂含量，防止油管壁由于冲蚀而导致安全性降低。
关键词：超级13Cr油管；冲蚀模型；水力压裂；冲蚀角度；流速
中图分类号：TE357
文献标识码：A
Erosionpredictionmodelfor super13Crtubingduring
large-scalehydraulicfracturing
WANG Zhiguo', YANG Xiangtong , DOU Yihua', LUO Shengjun
1. Schoof of Mechanical Engineering, Xf'an Shiyou University, X'an, Shaxi 710065, China,
2. PetroChina Tarim Oijfield Company, Korla, Xinjiang 841000, China;
3. Well Testing Compay, Xibr Drilling Engineering /nc, CNPC, Karamay, Xinjiang, 834000, China
Citation: WANG Zhiguo, YANG Xiangtong, DOU Yihua, LUO Shengjun. Erosion prediction model for super 13Cr tubing during large-scale hydraulic fracturing [J] . Oil Drilling & Production Technology, 2016, 38(4): 473-478.
Abstract: Sand-carrying fracturing fluid flowing at high-speed during large-scale hydraulie fracturing can erode inner walls of tubing, resulting in thinning of tubing sidewall and reduction of tubing loading capacity. To predict erosion rate of tubing during large-scale hydraulie fracturing accurately, the impacts of erosion angle and fluid flow speed on erosion rate of the super 13Cr tubing have been tested with an erosion testing unit made by ourselves, solid-liquid dual-phase fluid made of 0.2 % guar fracturing fluid and quartz sand of 40/70 meshes, and an erosion prediction model for fracturing with large discharging rate and high sand proportion has been constructed. By using the newly constructed model, impact of total fluid volume and discharging rate on wall thickness loss of the super 13Cr tubing can be predicted accurately. Case study results show the super 13Cr tubing may lose sidewall thicknesses of 0.2-1.3 mm
基金项目：国家科技重大专项“超深超高压气并油套管柱安全评价与控制技术研究"（编号：2011ZX05046-03-07)；陕西省白然科学基
）
第一作者：王治国（1977-),2016年毕业于西安交通大学能源与动力工程学院，获动力工程及工程热轴理专业博士学位。现从事石沟工
程多相流及材料冲缺等科研和教学工作，讲师。通讯地址：(710065)陵西有西安事雁塔区电子三路18号西安石消大学机工程季院，电话；029-88382619。E-mail；wangzhiguo029@botmail.com
窦益华（1964-)）,1984年7月毕业于华东石沟学院石油机越专业，2000年毕业于西北工业大学固体力学专业，蒙博士学位，
通讯作者：
现从事试油与究并系统评价及控制技术研究、石油管柱设计及强度分析等技术和教学工作，教投。通讯地延：(710065)模西省西安市量塔区电予二路18号西安石油大学机城工程学统。电话：029-88382602。E-mail：yhdou@vip.sina.com