油氣井射孔技術(shù)數(shù)值模擬研究.pdf

1、射孔完井是目前最主要的完井方法。本文簡(jiǎn)要介紹了油氣井射孔技術(shù)相關(guān)知識(shí)及研究現(xiàn)狀。建立某型號(hào)射孔彈的三維有限元模型，采用ALE算法對(duì)射孔彈裝藥起爆后，射流的形成、延續(xù)、斷裂行為做了詳細(xì)的模擬分析。
　　在某油田射孔效能實(shí)驗(yàn)室動(dòng)態(tài)負(fù)壓射孔裝置基礎(chǔ)上，針對(duì)多種不同工況，建立了10個(gè)裝有多發(fā)石油聚能射孔彈（開孔彈）的射孔槍放置在具有一定初始?jí)毫Φ木海ㄋ┲械娜S有限元模型，對(duì)各工況進(jìn)行了數(shù)值模擬。分析了各工況下，模型中各物質(zhì)的動(dòng)力學(xué)響應(yīng)

2、和壓力場(chǎng)、速度場(chǎng)的變化規(guī)律。發(fā)現(xiàn)無(wú)論聚能彈是射孔彈或開孔彈，射孔槍外壓力變化都可分為壓力震蕩、壓力下降、射孔槍內(nèi)外壓力平衡三個(gè)階段;射孔槍內(nèi)壓力變化都可分為壓力劇烈震蕩階段、壓力緩慢上升階段、壓力快速上升階段、射孔槍內(nèi)外壓力平衡階段四個(gè)階段。
　　對(duì)各工況的模擬結(jié)果做了對(duì)比分析，結(jié)果表明:(1)在其他條件不變的情況下，井筒內(nèi)的最終壓力值與射孔槍內(nèi)開孔彈的數(shù)量呈正相關(guān)，壓力下降所用時(shí)間與開孔彈的數(shù)量呈負(fù)相關(guān)。(2)井筒內(nèi)的最終壓力值

3、與初始?jí)毫Υ笾鲁示€性單調(diào)遞增關(guān)系;當(dāng)初始?jí)毫Φ陀谀硞€(gè)值時(shí)，隨著初始?jí)毫Φ脑黾樱瑝航禃r(shí)間減少;當(dāng)初始?jí)毫Υ笥谶@一值后，壓降時(shí)間變化趨勢(shì)不再明顯。(3)分析了射孔槍高度對(duì)壓力變化的影響，得到最終壓力值與射孔槍高度呈單調(diào)遞減關(guān)系;射孔槍高度與壓降時(shí)間的關(guān)系不是簡(jiǎn)單的線性關(guān)系。
　　對(duì)動(dòng)態(tài)負(fù)壓射孔進(jìn)行了分析，得出影響動(dòng)態(tài)負(fù)壓射孔過(guò)程中的三個(gè)關(guān)鍵性參數(shù):最大動(dòng)態(tài)負(fù)壓值、壓力下降持續(xù)時(shí)間及壓力回升的持續(xù)時(shí)間。并從模擬分析的結(jié)果得出控制這些參數(shù)