【摘 要】
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射孔-测试联作和射孔-完井投产联作是目前国内比较先进的作业技术。在其作业过程中,封隔器常因为受到射孔弹爆炸冲击作用而发生密封和定位失效事故。针对射孔-测试联作、射孔-完井投产联作和深穿透射孔封隔器密封及定位性能分析需要,考虑封隔器下狭长套管和管柱边界约束的特点,应用理论分析与有限元模拟相结合的方法,分析射孔爆轰作用下封隔器所受载荷,依据得到的射孔弹爆轰载荷数据,建立封隔器坐封状态下的简化模型,研究
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射孔-测试联作和射孔-完井投产联作是目前国内比较先进的作业技术。在其作业过程中,封隔器常因为受到射孔弹爆炸冲击作用而发生密封和定位失效事故。针对射孔-测试联作、射孔-完井投产联作和深穿透射孔封隔器密封及定位性能分析需要,考虑封隔器下狭长套管和管柱边界约束的特点,应用理论分析与有限元模拟相结合的方法,分析射孔爆轰作用下封隔器所受载荷,依据得到的射孔弹爆轰载荷数据,建立封隔器坐封状态下的简化模型,研究爆轰作用下封隔器的密封性能和定位性能。借助理论分析和ANSYS-AUTODYN程序模拟的方法,研究了射孔爆轰作用下封隔器所受载荷,结果表明射孔爆轰作用下封隔器附近峰值压力达到100MPa。借助理论分析和ANSYS-LSDYNA模拟结合的办法,得到了射孔爆轰作用下封隔器的关键密封和定位元件的动态响应,结果表明射孔爆轰作用下封隔器胶筒与套管间最大接触应力为31.547MPa,胶筒最大等效应力为36.465MPa;卡瓦与套管间最大接触应力为842.20MPa,卡瓦最大等效应力为:3700.5MPa;水力锚最大等效应力为1780.9MPa。以上研究说明:射孔弹爆炸迫使工作液远离起爆点运动,压力波经过反射、叠加和抵消后,封隔器端处峰值压力与射孔液中压力最大点数值接近;射孔爆轰作用下封隔器关键密封元件胶筒易因等效应力过大而产生破坏;封隔器的关键定位元件卡瓦和水力锚在射孔冲击作用下会发生应力集中现象,容易因为锚爪剪断而影响封隔器定位性能。
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