[1]刘述忍,范俊强,李璐,等. 射孔弹侵彻射孔枪和套管有限元动态仿真[J].油气井测试,2025,34(05):22-30.[doi:10.19680/j.cnki.1004-4388.2025.05.004]
　[J].Well Testing,2025,34(05):22-30.[doi:10.19680/j.cnki.1004-4388.2025.05.004]
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 射孔弹侵彻射孔枪和套管有限元动态仿真()

《油气井测试》[ISSN:1006-6977/CN:12-1485/TE]

卷:
34卷
期数:
2025年05期
页码:
22-30
栏目:
出版日期:
2025-10-25

文章信息/Info

文章编号:
1004-4388(2025)05-0022-09
作者:
 刘述忍; 范俊强; 李璐; 杨劲松; 雷鹏; 吴涛
 中国石油集团测井有限公司华北测试分公司 河北廊坊 065007
关键词:
 ; 射孔; 射流能量; 侵彻套管; 有限元分析; 流固耦合; 射孔弹; 动态仿真; 应力
分类号:
TE319
DOI:
10.19680/j.cnki.1004-4388.2025.05.004
文献标志码:
B
摘要:
 为分析油气井射孔动态过程射孔弹爆轰作用下射孔枪、套管的动态响应和强度安全性，采用有限元分析ANSYS/LSDYNA软件，建立有限元射孔模型，基于ALE算法动态模拟了射孔爆轰瞬间高速射流侵彻射孔枪、套管的动态响应过程，描述了射孔弹爆轰、射孔弹药型罩的固流转化和射流高速侵彻射孔枪和套管的流固耦合。对射流是如何形成的以及侵彻射孔枪和套管的全过程展开了分析，获取了射流顶端在轴向和径向两个维度的最大速度变化规律，展现了系统的能量分布特性，为优化能量转换效率提供了重要依据，同时，还测定了射孔枪和套管沿轴向的应力分布规律。结果表明，在射孔枪起爆后9 μs时刻，在射流的顶端，其径向最大速度峰值为1 659 m/s，轴向最大速度峰值为5 846 m/s；在射孔枪起爆后14 μs时刻，射流完全穿过射孔枪外壁，30 μs时射流完全穿过套管外部；射流的能量最大值达25.2 kJ；在孔眼12 mm内存在临近危险区域，应力可达到1 000 MPa。本研究可为优化聚能射孔弹设计及爆轰载荷作用下射孔枪-套管系统的结构强度与安全性分析提供理论参考与技术支持。

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　[J].Well Testing,2024,33(05):25.[doi:10.19680/j.cnki.1004-4388.2024.03.005]

备注/Memo

备注/Memo:
 2025-07-24收稿, 2025-08-04修回, 2025-08-28接受
中国石油集团油田技术服务有限公司科学研究与技术开发项目“万米深层超深层钻完井及测试配套工具研制与应用”（2024T-001-002）；
中国石油集团测井有限公司科技专项“深井超深井测试技术研究”（2023ZD01F-01）
刘述忍，男，1984年出生，高级工程师，博士研究生，2013年毕业于中国石油大学（华东）油气田开发工程专业，现从事油气井测试技术研究与管理工作。电话：18533641086，Email：liushuren@cnpc.com.cn。通信地址：河北省廊坊市广阳区万庄石油矿区华北测试公司，邮政编码：065007。
更新日期/Last Update: 2025-11-27