【摘 要】
：
随着完钻井深的不断增加,储层岩石压实度、强度和地层压力也不断增大,加之钻井时间长,污染带增厚,普通射孔弹无法达到射孔穿深要求,需采用超强射孔弹才能射穿高强度的厚污染带。本文采用LS-DYNA软件,结合ALE算法,考虑围压和高孔密弹间距,建立单枚及两枚HS45-5射孔弹-枪-液-套管-高强混凝土靶三维有限元模型,模拟超高速金属射流的形成及侵彻混凝土靶的过程。查明超高速金属射流能量转换及侵彻过程中能量
【基金项目】
：
国家自然科学基金“高温高压深井射孔压力脉动及管柱动力响应机理研究”（编号:51374171）； 中国石油大庆油田有限公司“射孔弹设计优化方法研究”（项目编号:2019SKX00049）；
论文部分内容阅读
随着完钻井深的不断增加,储层岩石压实度、强度和地层压力也不断增大,加之钻井时间长,污染带增厚,普通射孔弹无法达到射孔穿深要求,需采用超强射孔弹才能射穿高强度的厚污染带。本文采用LS-DYNA软件,结合ALE算法,考虑围压和高孔密弹间距,建立单枚及两枚HS45-5射孔弹-枪-液-套管-高强混凝土靶三维有限元模型,模拟超高速金属射流的形成及侵彻混凝土靶的过程。查明超高速金属射流能量转换及侵彻过程中能量耗散规律、药型罩压力变化规律、射流速度变化规律、围压对射流侵彻混凝土靶速度及穿深的影响规律,探究不同弹间距下弹间干扰对射流能量转化率、射流速度及穿深的影响规律,据此阐明超强弹侵彻高围压超强靶的侵彻机理。结果表明,30MPa围压下射流终止侵彻轴向速度较无围压下提高14.2%,径向速度提高17.1%,射流穿深下降11.4%;50MPa围压下射流终止侵彻轴向速度较无围压下提高33.0%,径向速度提高42.9%,射流穿深下降20%。弹间距减小1.5mm,二号弹射流能量转化率降低0.3%,轴向速度减小40m/s,径向速度增大21m/s,穿深降低0.8%;弹间距减小3mm,二号弹射流能量转化率降低2.2%,轴向速度减小137m/s,径向速度增大123m/s,穿深降低7.8%。研究表明,随着储层围压增加,射流侵彻终止时的速度增大,穿深降低;随着弹间距的减小,弹间干扰增大,弹间干扰影响位邻近射孔弹的射流能量转化率,增大径向速度,降低轴向速度,从而降低穿深。通过本文研究,阐明了超强弹侵彻高围压超强靶的侵彻机理,可为井下超强弹侵彻穿深的准确分析和孔密等射孔参数优化提供依据。
其他文献
作为一种非常规资源,油页岩开发前景广阔,其原位热解开发技术具有热效率高、污染小的特点,是未来油页岩大规模开发的方向。本文在室内实验基础上,通过对比现有的油页岩注热介质原位热解开采技术的优缺点,研究了注空气原位热解开采油页岩技术的可行性及演化机理。通过热重及DSC实验,将油页岩的热解阶段划分为蒸发、有机质热解和无机矿物热分解三个阶段,分析了升温速率及气体环境对油页岩热解反应的影响,计算了动力学及热解
金属波纹管被广泛应用于航空、航天、核能和石化等领域,是管路连接系统、密封系统和减震系统重要的零件之一。高温合金矩形波纹管具有明显的周向外形轮廓变化(圆弧、圆角、直线段),其成形时的变形特征与传统圆形金属波纹管存在较大差异,且镍基高温合金室温下强度高、加工硬化显著,传统液压胀形工艺难以满足高温合金矩形波纹管高性能精确成形的要求。因此,本文提出将脉冲电流引入高温合金矩形波纹管液压胀形过程中,以改善材料
PCNN作为一种现代神经网络方法,在图像处理中,能够对图像中灰度相似、空间相似的像素进行分组,这一特性非常适用于图像边缘检测定位。PCNN用于图像边缘检测时,检测效果取决于模型中各种参数的设置,包括时间衰减系数、链接强度系数、阈值放大系数等参数的选择。现阶段,PCNN模型参数主要通过经验设置,没有充分利用图像本身的特征信息,在图像处理中不具有普遍性。本文通过分析PCNN模型的参数功能和图像边缘亚像
池沟矿区位于陕西省山阳县以西约25km处,面积约为14km2,属于柞-山铅锌多金属矿区。该区的地质背景以及成矿条件研究较为丰富。90年代以来,多家单位相继在池沟地区开展工作,但只是发现一些矿化点,没有发现较大规模工业矿床,寻找大型铜矿依然未突破。前人的研究主要集中在成矿构造和动力学背景分析等方面,对于地球物理找矿勘查方面研究较少。本文结合前人相关研究成果,基于重、磁、电法资料以及化探、成矿地质、钻孔等资料,综合反演解译了区内隐伏岩浆岩体分布范围、空间赋存特征及区内断裂构
黄骅地区位于我国华北地区东部,地理范围在116°～120°E,36.4°～39.7°N之间,总面积约为8.93×104km2。勘探实践及前人研究成果表明,黄骅地区构造复杂且具有丰富的油气资源,是我国华北地区地质构造研究和油气勘探的重点地区之一。黄骅地区经过50余年的勘探实践,积累了大量的油气地质及构造研究资料。虽然黄骅地区有较多的相关研究成果,但该区内部不同区域的地球物理及地质工作程度高低不一,坳
边缘检测技术是数字图像处理和计算机视觉中的基本问题。随着深度学习的快速发展,基于卷积神经网络的边缘检测算法已经成为图像处理中的研究热点。经过多年的研究,在强边缘图像上的边缘检测算法已经取得了很好的效果,但是在弱边缘图像上,还存在着某些问题有待解决。因此,本文以改进HED网络为基础,对地震图像边缘检测方法进行研究。首先,对本文涉及到的理论基础知识进行简单介绍。深入研究了基于深度学习的HED网络边缘检
石墨烯/金属基复合材料具有优异的力学性能以及良好的功能特性,因而被广泛应用于军事工业、航空航天、微电子技术等领域。然而,石墨烯/金属基复合材料在工程应用中仍未达到预期的性能要求。相关研究证实,通过改善复合材料中石墨烯与金属基体之间的界面结合强度、调节石墨烯的位向与排布方式是优化复合材料整体力学性能的有效途径。阐明石墨烯/金属基复合材料的微观结构与力学性能之间的关系,对于设计具有高强度、高韧性的石墨
贵金属纳米结构在入射光的作用下会产生等离子激元振荡,且自由电子的相互碰撞会促进表面电场的增强。另外,氧化锌(ZnO)是一种宽带隙半导体材料,具有优良的光电性能,将贵金属纳米结构与ZnO材料结合起来,可进一步产生共振耦合效应,拓宽等离子体共振特性的应用领域,是近年来研究者关注的热点之一。通过各种性能优化,贵金属纳米结构的表面电场强度仍无法达到实际需求,因此将金属纳米结构局域化,且与半导体材料组成二聚
针对航空航天、核工程和军用装备制造等高技术领域相关运动部件的高温磨损失效问题,基于原位内生增强相和摩擦化学反应生成润滑相的设计思路,通过Ni,Mo和SrSO_4之间的组分调控,利用真空热压烧结过程中SrSO_4分解形成的弱氧环境,原位制备含有Sr Mo O_4和Sr_2Ni Mo O_6的镍基复合材料。系统研究了SrSO_4含量对Ni-20wt%Mo(N20M)合金物相组成、组织结构、硬度及宽温域
特殊螺纹接头使用过程中,受到各项载荷的共同作用,会发生密封失效和螺纹连接失效等事故,降低油气开采效率。因此,为研究接头设计参数对其密封性能和连接强度的影响规律,对密封面锥度、球面半径、螺纹导向面角、承载面角和螺纹牙宽度不同的特殊螺纹接头进行了有限元分析,据此优化了其设计参数。建立了锥面对锥面和球面对锥面两种形式的密封面接触力学模型,以及脱扣失效和剪切失效临界载荷模型,经分析可知,影响接头密封性能和