石油射孔枪的有限元结构优化设计方法

研究石油射孔枪盲孔的优化设计方法及石油射孔枪的弹塑性有限元优化设计方法。用该方法并应用著名的有限元程序ANSYS对系列射孔枪进行了分析。作为算例,给出了102型射孔枪的系统而全面的结果,这项工作为石油射孔枪科学的优化设计开辟了方向。

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第 2卷 增刊 3 2O年 8月 O2

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文章编号：10 -99 20 )004—4 0 623 (02 S -170

石油射孔枪的有限元结构优化设计方法

韩秀清 李凌飞 赵孔新 2朱公志，,,(.春工业大学基础科学学院，林长春 1长吉 10 1; 30 2

2长春工业大学计算机科学与工程学院， .吉林长春

10 1 ) 30 2

摘

要：研究石油射孔枪盲孔的优化设计方法及石油射孔枪的弹塑性有限元优化设计方法。用该方法并应

用著名的有限元程序 A S S系列射孔枪进行了分析。作为算例，出了 12型射孔枪的系统而全面的结 NY对给 0果。这项工作为石油射孔枪科学的优化设计开辟了方向。 关键词：射孔枪；有限元法；优化设计；弹塑性分析中图分类号：0 4 .; E 5 33 2 T 9 1文献标识码： A

Th r c u a t l sg t o or i P r r t g e St t r l u Op i ma De in Me h d f l e f a i O o n Gu s wi ii e n t o n t F nt Elme tMe h d h eHAN u q n Xi . i g, L igfi IL n -e, ZHAO Ko g x n, n - i2

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0引言油井的射孔是一项非常重要的完井作业[’。石油生产井钻井并下好套管后，将射 1 要孔枪 u沿套管下到含油层处， 3 J向四周射孔，射孔将枪及套管射穿并射入含油层的岩石中达数百毫米方可使原油经射出的孔道流入油井内，即射孔。此

烦，有时需停产数月进行抢修，从而导致重大经济损失。然而，国目前在石油射孔枪的设计与生我产方面，还处于一种缺乏系统研究工作、缺乏严格

科学设计计算为依据的落后状态，远不能适应当前我国石油工业迅猛发展的需要。因此，了科为学的设计优质价廉的高质量的射孔枪，们对射我孔枪材料、化工艺、压及现代设计方法进行了强膛

射孔的质量(如射孔深度与孔径大小等因素)直接影响着油井的产油率和生产成本。而射孔的质量又与射孔枪的设计质量有着重要的关系，枪如裂 _或枪的塑性变形过大引起的卡枪射孔事故， 4 J 就是由于射孔枪的

材料、处理工艺及结构设计热

系统研究。这里是部分研究工作的研究报告。

l射孔枪盲孔结构的有限元优化设计当射孔枪下到不同井深的油井内还未发射时，射孔枪将承受约 1 5~6 P 0 M a外压的作用。

的不合理造成的。射孔事故常给生产带来颇大麻

在射孔枪发射口处切制盲孔可以提高射孔质量。

收稿日期： 020—8 20 -50

基金项目：林省科技厅发展计划资助项目(995 1;0 1吉 190 1 )20年吉林省重点科技项目

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