【摘 要】
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随着射孔完井工艺不断向深穿透、高孔密方向发展,射孔弹的装药量和装药密度不断增加,射孔高爆轰能量下将增加射孔枪的毛刺高度和应力,常引起卡枪、损坏等安全事故。井下射孔工况复杂,试验分析困难,现有研究大多采用ANSYS/LS-DYNA模拟,但目前二维仿真分析多、精确度较低,三维模型往往建立不完整、不具备系统性,还存在分析意外终止、速度超限溢出和计算机时较长等情况。针对以上问题,建立射孔弹-射孔枪-射孔液
【基金项目】
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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:513741c71）,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）
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随着射孔完井工艺不断向深穿透、高孔密方向发展,射孔弹的装药量和装药密度不断增加,射孔高爆轰能量下将增加射孔枪的毛刺高度和应力,常引起卡枪、损坏等安全事故。井下射孔工况复杂,试验分析困难,现有研究大多采用ANSYS/LS-DYNA模拟,但目前二维仿真分析多、精确度较低,三维模型往往建立不完整、不具备系统性,还存在分析意外终止、速度超限溢出和计算机时较长等情况。针对以上问题,建立射孔弹-射孔枪-射孔液-套管-砂岩三维完整有限元模型,结合ALE算法,实现射孔液-射流-射孔枪-套管-砂岩之间的流固耦合,分析不同炸高和相位角对射流侵彻过程中射孔枪和套管毛刺和孔径及应力强度的影响、分析射流在砂岩中的穿深变化规律,解决数值分析意外终止、速度溢出问题,通过优化网格大幅降低计算机时。结果表明,炸高12mm时,射孔枪和套管的毛刺高度分别为4.1mm、3.1mm;孔径分别为Φ21.4mm、Φ13.4mm;最大应力分别为1075MPa、835MPa。炸高18mm时,射孔枪和套管的毛刺高度分别为3.9mm、2.5mm;孔径分别为Φ19.1mm、Φ12.1mm;最大应力分别为997MPa、817MPa。炸高24m...
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