海上油气田双层套管射孔动力学响应规律分析
China Petroleum Machinery（2022）
Abstract
为深入研究海上油气田双层套管射孔过程的动态力学规律,保证双层套管射孔作业的顺利进行.综合考虑双层套管结构特点,采用ANSYS/LS-DYNA仿真技术建立双层套管射孔动态模型,研究射孔弹射孔过程中速度变化规律,揭示双层套管动力学响应特征.研究结果表明:炸药爆炸后产生巨大压力,使得药型罩形成聚能射流,金属粒子流作用使得套管开始产生塑性变形,最终击穿套管;内层套管壁受到爆炸冲击波的影响出现应力变化,套管内壁应力区域较为分散;金属粒子流开始接触内层套管,此时内层套管开始出现应力集中区域,管道内部高应力区域以射孔中心为原点逐渐向四周扩大,内层套管逐渐受损;水泥环应力变化曲线整体呈现先增大、后减小、最终保持稳定的趋势;外层套管击穿处应力变化呈现持续震荡形态,60μs时外层套管应力急剧增大至862 MPa,应力保持短暂平稳后,于125μs后处于震荡阶段,最大应力为862 MP a.研究结果可为双层套管射孔可行性分析提供指导.
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