發(fā)布時間：2018-01-12 21:00

  本文關鍵詞：射孔沖擊下管柱動力學行為研究及軟件開發(fā)　出處：《西南石油大學》2017年碩士論文　論文類型：學位論文

  更多相關文章： 射孔完井 沖擊荷載 射孔管柱 動力學 仿真軟件

【摘要】：射孔完井作業(yè)是油氣井開采過程中的重要環(huán)節(jié)。為了提高采油效率,射孔器材的威力越來越強,射孔過程中產(chǎn)生的高沖擊過載也隨之增加,過高的沖擊載荷已成為油井完井過程中管柱系統(tǒng)發(fā)生變形、彎曲、斷裂并造成油井事故的主要因素。以射孔槍為主要組成部分的射孔段管柱在射孔彈爆炸沖擊作用下的動力學問題便成為射孔管柱設計的一個核心問題。通過井下射孔工藝、結(jié)構(gòu)的分析,開展了井下工具破壞機理研究,建立了井下射孔管柱動力學模型,確定模型的求解方法,采用Fortran語言編制了計算代碼,并用ABAQUS仿真軟件對比驗證了模型的正確性,得到了更加高效的射孔管柱動力學行為研究方法。在現(xiàn)有工程計算公式調(diào)研的基礎上,設計了射孔沖擊荷載實驗方案,測出了實際的爆炸沖擊波壓力曲線,通過對壓力曲線分析,確定了考慮爆炸沖擊荷載上升階段的影響和液體靜壓的作用的沖擊荷載工程計算方法。開展了油管長度、射孔彈裝藥量、減振器個數(shù)、射孔槍長度對井下工具的影響研究,發(fā)現(xiàn):隨著油管長度的增加,封隔器的受力相應的增加;油管容易發(fā)生螺旋屈曲的部位出現(xiàn)在油管的底部和中間的某一位置;隨著裝藥量的增加,油管所受的拉壓力急劇上升,管柱更易發(fā)生螺旋屈曲;隨著減振器個數(shù)增加,管柱的拉壓力明顯下降,但是在同一位置設置兩個以上減振器時,其作用效果不是很明顯;這為管串設計提供理論指導。開發(fā)了井下射孔管柱動力學仿真軟件,軟件具有以下優(yōu)點:在前處理模塊中,通過建立井下工具數(shù)據(jù)庫,為參數(shù)輸入提供更加簡便的方法;在計算分析模塊中,能有效,全面的分析井下工具動力學行為特性;在后處理模塊中,能以曲線、數(shù)據(jù)、報告的形式輸出計算結(jié)果。這為井下工具的設計、施工提供有效的工具
[Abstract]:Perforation completion is an important link in the process of oil and gas production. In order to improve the oil recovery efficiency, the power of perforating equipment is more and more strong, and the high impact overload also increases during the perforation process. Too high impact load has become the deformation and bending of string system during well completion. The dynamic problem of perforated string with perforating gun as the main component of perforating string under the action of perforating bomb explosion becomes a core problem in perforating string design. Perforation process. Based on the analysis of the structure, the failure mechanism of downhole tools is studied, the dynamic model of perforating string is established, the solution method of the model is determined, and the calculation code is compiled by Fortran language. The correctness of the model is verified by ABAQUS simulation software, and a more efficient research method for the dynamic behavior of perforated pipe string is obtained. The experimental scheme of perforating impact load is designed, and the actual pressure curve of blast shock wave is measured, and the pressure curve is analyzed. The engineering calculation method of impact load considering the effect of the rising stage of explosive impact load and the effect of hydrostatic pressure is determined. The length of tubing the charge quantity of perforated projectile and the number of shock absorbers are carried out. The influence of perforating gun length on downhole tools is studied. It is found that with the increase of tubing length, the force of Packer increases accordingly; The helical buckling of the tubing is easy to occur in a certain position at the bottom and the middle of the tubing. With the increase of charge, the tension pressure of the tubing increases sharply, and the pipe string is prone to spiral buckling. With the increase of the number of shock absorbers, the tension pressure of the string decreases obviously, but when more than two dampers are installed in the same position, the effect is not obvious. The software has the following advantages: in the pre-processing module, the downhole tool database is established. It provides a more convenient method for parameter input. In the calculation and analysis module, the dynamic behavior characteristics of underground tools can be analyzed effectively and comprehensively. In the post-processing module, the calculation results can be output in the form of curves, data and reports. This provides an effective tool for the design and construction of downhole tools.
【學位授予單位】：西南石油大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TE925.3

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本文編號：1415948