马文海
- 作品数：7 被引量：24H指数：4
- 供职机构：中国石油天然气集团公司更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家科技重大专项更多>>
- 相关领域：石油与天然气工程机械工程金属学及工艺更多>>
- 聚磺体系水基泥浆中套管磨损性能及磨损机理被引量：1
- 2014年
- 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(CWIF)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。
- 屈展王小增窦益华马文海
- 关键词：套管
- 超级13Cr油管在不同材料套管中磨损对比试验被引量：1
- 2014年
- 对P110与TP140 2种不同的套管材料与超级13Cr油管材料的磨损性能进行了试验研究。通过对失质量、摩擦因数和往复磨损效率的对比研究,揭示了超级13Cr油管材料与不同套管材料的磨损特性。试验结果表明,TP140钢由于硬度比P110钢高,所以在单位时间内对超级13Cr钢造成的磨损更为严重。在恒定介质中,2对摩擦副的摩擦因数随着接触力和摩擦频率的改变变化不大。分析磨损表面形貌,结果表明超级13Cr油管材料表面磨损形貌为片状剥落和犁沟共存。
- 马文海钱智超李臻王治国窦益华
- P110油管钢在压裂过程中的冲蚀行为被引量：9
- 2015年
- 大庆徐深气田在大规模压裂改造过程中,高速携砂压裂液对油管造成了严重的冲蚀,导致压裂施工风险增加。采用自主研制的喷射式冲蚀实验装置,以质量分数为0.2%的胍胶压裂液和石英砂形成的液固两相流体为介质,研究了压裂液流速、液体入射角对P110油管钢冲蚀行为的影响。研究表明,随压裂液速度的增加,冲蚀速率并非呈线性关系增加,而是存在"临界"流速,超过此流速时,油管钢冲蚀速率会以指数形式增长;油管在胍胶压裂液中的材料损伤机理为"微切削"与"冲击锻打"2种机理并存,在液体入射角为45°时冲蚀速率最大。通过上述研究拟合得到的冲蚀速率计算模型,可预测出P110油管钢在注入不同液体量后,其壁厚损失随压裂液排量的变化。研究结果为徐深气田油管在大规模压裂施工中的安全评价提供了有力支撑。
- 马文海段永刚王治国李臻窦益华
- 关键词：压裂胍胶冲蚀
- 硬度对套管耐磨性能影响的实验研究被引量：4
- 2014年
- 由于狗腿度的存在,钻井过程中钻杆与套管间不可避免存在磨损,而硬度是影响套管耐磨性能的主要因素之一。为探讨硬度对套管耐磨性能的影响,在聚磺体系水基泥浆中,模拟实际钻压、转速等钻进参数,以油田常用N80、P110、VM140和TP140等不同硬度套管为对象,进行钻杆-套管磨损实验,实测磨损效率和摩擦因数,提出用磨损评价综合影响因子评估套管的耐磨性能。实验结果表明:硬度越大,磨损评价综合影响因子越小,套管耐磨性能越好;TP140套管的耐磨性能最好,VM140次之,N80最差,N80套管磨损评价综合影响因子是TP140套管磨损效率的208%。磨损评价综合影响因子兼顾了磨损效率和摩擦因数,比仅用摩损效率来评估耐磨性能的传统做法更为合理。
- 曹银萍王小增马文海窦益华
- 关键词：套管耐磨性能
- 月牙形磨损套管抗内压强度计算被引量：4
- 2015年
- 将内壁磨损套管月牙模型简化为偏心圆筒模型,通过直角坐标向双极坐标的转换和选取曲线坐标中表示应力的复势,得出了偏心磨损套管等效应力和剩余抗内压强度计算方法。磨损套管等效应力解析解和数值解对比分析表明,随着磨损深度的增加和作用在内表面压力的增大,磨损套管危险截面内、外表面的等效应力呈指数增大;磨损套管抗内压强度随磨损深度线性减少。采用双极坐标公式计算偏心磨损套管等效应力与有限元分析结果相差小于0.9%。偏心磨损套管抗内压强度理论解和月牙形磨损套管抗内压强度试验值之间相对误差小于10%。将月牙形磨损套管简化为偏心圆筒模型,采用偏心磨损套管抗内压强度公式计算月牙形磨损套管抗内压强度是可行的。
- 王小增屈展窦益华马文海
- 关键词：套管抗内压强度
- 非均匀载荷作用下偏心磨损套管稳定性准则被引量：5
- 2015年
- 采用小参数摄动法建立了非均匀载荷作用下具有初始椭圆度的磨损套管稳定性准则,根据计算得到的磨损套管相对应变及其临界值之间的关系确定磨损套管是否发生挤毁失效。分析了磨损套管相对应变及其临界值与套管外径、壁厚、磨损深度、载荷非均匀度、初始椭圆度之间的关系。套管外径增加导致失稳临界应变减少,磨损套管保持其稳定的壁厚也随之增加。非均匀载荷作用下磨损套管相对应变与初始椭圆度之间是线性关系,套管初始椭圆度越大,相对应变越大。相对应变与载荷非均匀性之间是抛物线关系。磨损套管载荷非均匀性越大,相对应变越大。非均匀载荷作用下磨损套管的相对应变随磨损深度线性增加。该准则能够用于评价非均匀载荷作用下含磨损缺陷套管的井筒的完整性。
- 屈展王小增窦益华马文海
- 关键词：套管非均匀载荷
- 庆深气田水平井钻井水基泥浆中套管磨损机理实验研究被引量：2
- 2014年
- 水平井钻井过程中,钻杆与技术套管的接触力较大,套管磨损比较严重,套管强度降低较多,给后续试油及完井投产作业留下隐患。为了深入了解水平井水基泥浆中钻杆-套管的磨损机理,为准确评价庆深气田套管磨损程度及剩余强度提供依据,在西安石油大学创新研制的环块式钻杆-套管磨损实验机上,模拟实际钻进参数,进行了该气田常用的水基泥浆中钻杆-套管磨损实验,考察了接触压力、转盘转速、磨损时间等因素对套管磨损效率的影响。利用试件磨损表面扫描电镜（SEM）图片进行了形貌分析,确定了水基泥浆中套管的磨损机理。实验结果表明：水基泥浆中,套管的磨损类型兼有粘着磨损、疲劳磨损和犁沟磨损等。黏着磨损是最主要的类型,采用基于黏着磨损机理的White磨损效率模型预测井下套管的磨损是可信的。水基泥浆中P110套管的磨损效率在（2-8）×10^-131/Pa之间,稍大于钻井手册中的套管磨损效率（2×10^-131/Pa）;磨损效率随接触压力和转速的增加而增加,前期增长速率小,后期增长速率大;磨损效率随磨损时间的增加先增加,后逐渐减少,最后趋于稳定。
- 马文海王小增曹银萍窦益华
- 关键词：套管水基泥浆庆深气田
