同井采注水技术有助于低渗透率、零散小区块油田的开发,极大降低了生产成本、缩短了建设周期。而在同井采注水技术正得到广泛应用的同时,地层水中所含有的低浓度小粒径颗粒常对其核心工作部件-潜油电泵叶轮造成冲蚀磨损作用,导致其工作性能的下降,严重时造成部件完全失效,影响油田正常的生产。本文基于叶轮内固液两相流动的特点,流体相采用Euler方法计算,固体颗粒采用Lagrange方法计算,建立叶轮内部固液两相湍流的数学模型。进行潜油电泵叶轮材料D-3镍铸铁的冲蚀磨损特性试验,对不同冲蚀速度下的冲蚀磨损情况进行研究,得到速度对冲蚀磨损的影响规律,并对经典冲蚀磨损模型进行修正,建立适合潜油电泵叶轮的冲蚀磨损模型。采用建立的固液两相湍流模型和冲蚀磨损模型,对不同粒径d、流量Q、颗粒质量流率m条件下叶轮内固液两相流动规律及冲蚀磨损规律进行数值模拟研究,分析冲蚀磨损规律、冲蚀磨损发生的主要部位,并对冲蚀磨损的产生原因进行探讨;对不同几何参数下叶轮的冲蚀磨损进行数值模拟,分析不同几何参数对冲蚀磨损的影响。对叶轮几何参数进行调整,对调整后的叶轮冲蚀磨损性能和水力性能进行数值模拟,结果表明改进后叶轮的冲蚀磨损强度显著降低,而水力性能下降幅度较小使用三坐标测量机对叶轮上各点的冲蚀磨损情况进行定量分析,测得各点的冲蚀磨损形貌,推算出各点的冲蚀磨损严重程度：采用试验方法分析在不同粒径d、不同流量Q、不同颗粒质量流率m条件下各点的冲蚀磨损率,获得各点的冲蚀磨损规律,试验定性分析与数值模拟结果基本吻合。针对江苏油田沙42-4井和联26井进行现场实际应用研究,从降低冲蚀磨损的角度对原工艺管柱结构进行改进,并采用结构参数改进、易磨损部位进行表面强化处理的方法对叶轮的冲蚀磨损进行防护；将改进方案应用于两口井的实际生产中,两口井的平稳运行时间都大幅度延长,改进收到了很好的效果。本文的研究为同井采注水工艺管柱中,潜油电泵叶轮固液两相流动和冲蚀磨损规律的预测提供了有效方法,可为叶轮结构改进提供有效的理论依据;针对冲蚀磨损的规律和特点提出了防护方案,可延长设备使用寿命、降低生产成本,为零散、小区块油田的开发提供技术保障。