超高压射孔枪不同盲孔深度下抗外压性能分析

在对超高压射孔枪耐压性能的研究中,现有文献大多以理想射孔枪模型为基础,未考虑射孔枪外径椭圆度和壁厚不均度等几何缺陷的影响。为此,建立了不同盲孔深度下超高压射孔枪的理想几何模型和含几何缺陷的模型,采用有限元分析法对其外压挤毁过程及挤毁压力进行了模拟分析,并通过射孔枪外压挤毁实物试验对模拟结果进行了验证。研究结果表明:随着盲孔深度的增加,射孔枪抗外压挤毁模拟值与试验结果的变化趋势总体相同,均同步降低;另外,存在几何缺陷的射孔枪,当外径椭圆度和壁厚不均度变化均较大时,挤毁位置位于外径椭圆度变化最大的截面附近,即外径椭圆度是挤毁发生的主因;当外径椭圆度较小且变化相对稳定时,挤毁发生在壁厚不均度最大的截面附近。综合对比模拟与试验结果,得出盲孔深度一定时,引入外径椭圆度和壁厚不均度两大几何缺陷的模拟分析方法能够更有效地分析预测射孔枪外压挤毁压力及挤毁位置。研究结果可为射孔完井作业提供理论指导。