高温高压深井射孔枪结构参数优化及数值模拟分析

发布时间：2021-02-14 22:32

　　高温高压深井中,射孔枪射孔前承受井筒压力;射孔爆轰过程中承受射孔瞬间的冲击波压力。盲孔处易出现应力集中现象,这都会使射孔枪的整体性和强度安全性都降低。因此,本文研究盲孔结构及深度、射孔参数对射孔枪强度的影响。利用ANSYS数值模拟分析方法,建立有限元模型,自由网格划分,两端施加固定全约束,改变外压,分析盲孔结构及深度对射孔枪抗外挤强度的影响。研究表明,采用孔密20孔/米,孔径10mm,相位角90°布孔,当盲孔结构不同,等深外盲孔高于不等深外盲孔;当盲孔深度在3.5-6.5mm时,抗外挤强度随着盲孔深度的增加而逐渐减小,降低31.46%,且当盲孔深度从5.5-6.5mm时,下降程度最大。改变内压,分析射孔参数对射孔枪抗内压强度的影响。研究表明,当孔密在8-24孔/米,抗内压强度随孔密的增加共降低约8.84%,且当孔密从16-20孔/米,降低程度最大,约降低6.78%;当孔径在4-18mm,射孔枪抗内压强度随孔径的增加总共降低约20.26%,且当孔径在4-6mm,降低程度最大,降低9.26%,影响显著;当相位角在30°-180°,抗内压强度随相位角增加而降低,约降低4.94%。本文得到盲孔... 

【文章来源】：西安石油大学陕西省

【文章页数】：51 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

温度对射孔枪耐压性能的影响

图 2-1 温度对射孔枪耐压性能的影响 图 2-2 拉力载荷对射孔枪耐压性能的影响4 枪长对射孔枪最大等效应力的影响射孔枪长度最好适宜，太长会降低安全系数，太短会早造成射孔盲段和接头数量加。取不同长度 1.3-4.3m 射孔枪建模，仿真结果如图 2-3，施加固定约束和轴向拉

枪长对射孔枪耐压性能的影响

【参考文献】：
期刊论文
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[2]89型210 MPa射孔枪结构优化设计[J]. 李奔驰,唐凯,陈华彬,陈锋,任国辉,马峰.  石油矿场机械. 2016(02)
[3]等深盲孔对射孔枪耐压及穿深性能的影响分析[J]. 唐凯,杨登波,任国辉,李妍僖,张清彬,贾曦雨.  石油机械. 2016(01)
[4]复合射孔枪爆压数值分析与动态塑性设计准则[J]. 霍一飞,舒淑宁,刘荫忠,田毅.  西安航空学院学报. 2014(01)
[5]水平井射孔枪爆裂原因分析和打捞措施[J]. 周扬,路立军,王生战,李鹏,王建华,吴少威.  测井技术. 2013(05)
[6]超高压射孔枪结构设计及数值分析[J]. 唐凯,陈建波,陈华彬,程启文,罗苗壮.  测井技术. 2012(01)
[7]金属配合物类炸药的爆轰性能计算及数值模拟[J]. 覃文志,龙新平,蒋小华,何碧.  含能材料. 2011(05)
[8]基于SPH方法的射孔枪设计及射孔过程研究[J]. 黄佳,张昭,郑勇刚,张洪武.  测井技术. 2011(05)
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博士论文
[1]基于SPH方法的冲击动力学若干问题研究[D]. 许庆新.上海交通大学 2009

硕士论文
[1]压裂过程中射孔段套管抗内压强度分析[D]. 闫蓉.西安石油大学 2016
[2]高孔密深穿透射孔器的研发及应用[D]. 吴木旺.中国石油大学（华东） 2013



本文编号：3033973