聚能射孔弹侵彻应力砂岩穿深预测

Prediction of Penetration Depth for Shaped Perforating Bullets through Stressed Sandstone

基于应力岩石条件下射孔弹性能评价方法,采用ANSYS Workbench以及多物质Euler算法建立了某规格射孔弹侵彻圆柱体应力砂岩的有限元模型,分别计算了侧向应力值与轴向应力值依次为0 MPa、5 MPa、10MPa、15 MPa、25 MPa、35 MPa、50 MPa时射孔弹在砂岩上的穿透深度,讨论了应力方向及大小对射孔弹穿深的影响规律。研究结果表明,应力方向对射孔弹侵彻砂岩深度的影响差异显著。垂直于射孔方向的应力使射孔弹在砂岩上的穿深随应力值增大呈对数关系减小,其中15 MPa与50 MPa时分别减小了22%与28%;平行于射孔方向的应力使射孔弹在砂岩上的穿深随应力值增大呈线性关系减小,其中50 MPa时仅减小了10%。本研究为储层在应力场、温度场等赋存条件下,采用有限元法计算预测射孔弹岩层穿深提供了一种科学可行的方法。