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在我国各油田每年需要大量的射孔枪,经调查研究发现,国内对高孔密石油射孔枪还没有系统的研究,射孔密度还远低于国外的高孔密石油射孔枪,尤其是美国,孔密为40孔/米的石油射孔枪已经非常普遍,而且国外的高孔密射孔枪产品性能优良,但其价格昂贵,根本不适于大量进口。合理增大石油射孔枪孔密是提高油井产油率的一个重要途径,而且增加孔密可以有效地减少射孔对产层的损害,较大幅度地提高油井产能。因此,开展对高孔密石油射孔枪的系统而科学的研究工作,提出合理、有效的枪体结构是一件非常有意义的的工作。
在本论文中,利用有限元法对高孔密石油射孔枪进行以下分析:首先,对高孔密石油射孔枪进行有限元分析。利用ANSYS有限元分析软件,对高孔密石油射孔枪进行建模、求解和结果分析,分析射孔枪在内、外压作用下的变化。对射孔枪枪体进行静态分析,得出枪体最大应力及对枪体进行瞬态动力学分析,得出枪体应力、径向位移和塑性应变随时间的变化曲线;其次,对高孔密型石油射孔枪进行结构优化设计。通过分析在3200米深井下的泥浆作用下的枪体变形,得出最佳盲孔结构及在瞬态膛压作用下,枪体的最佳壁厚。从而得出更加合理的射孔枪结构。
以深井3200米下127型32孔/米的射孔枪为例进行结构优化分析,得出优化结果,从而为我国在高孔密石油射孔枪结构优化研究方面提供理论依据。