海上油气田双层套管射孔动力学响应规律分析！

海上油气田双层套管射孔动力学响应规律分析

李中1 ,文敏1 ,邱浩1 ,毕刚2 ,黄辉1 ,闫新江1

1.中海油研究总院有限责任公司

2.西安石油大学

作者简介：

李中，男，1972年出生。1994年毕业于江汉石油学院，博士，教授级高级工程师，中共党员。现任中海油研究总院有限责任公司总工程师。我国海洋油气钻完井工程领域知名专家，国家“万人计划”科技创新领军人才，长期从事海洋油气钻完井技术研究与工程实践，海上一线工作近30年。

获国家科技进步奖一等奖1项（排名第1），国家技术发明奖二等奖1项（排名第2），“何梁何利”科学与技术创新奖，省部级科技进步一等奖及以上13项（其中7项排名第1）；作为负责人的“南海高温高压钻完井技术研究与应用创新团队”入选国家科技部重点领域创新团队；授权发明专利48件、代表性论文75篇、专著9部、起草ISO国际标准1部。

主持创立了海上高温高压钻完井和深水优快钻完井两大关键技术体系，创新发展了复杂断块油田高效开发钻完井技术，主导完成了我国首个海上高温高压气田（东方13-2气田，获评2020年央企十大超级工程）以及我国首个自营超深水“深海一号”气田勘探开发钻完井工程。

E-mail：lizhong@cnooc.com.cn

论文引用格式：李中,文敏,邱浩,毕刚,黄辉,闫新江.海上油气田双层套管射孔动力学响应规律分析[J].石油机械,2022,50(09):93-99.doi:10.16082/j.cnki.issn.1001-4578.2022.09.013

摘　要: 为深入研究海上油气田双层套管射孔过程的动态力学规律,保证双层套管射孔作业的顺利进行。综合考虑双层套管结构特点,采用ANSYS/LS-DYNA仿真技术建立双层套管射孔动态模型,研究射孔弹射孔过程中速度变化规律,揭示双层套管动力学响应特征。研究结果表明:炸药爆炸后产生巨大压力,使得药型罩形成聚能射流,金属粒子流作用使得套管开始产生塑性变形,最终击穿套管; 内层套管壁受到爆炸冲击波的影响出现应力变化,套管内壁应力区域较为分散; 金属粒子流开始接触内层套管,此时内层套管开始出现应力集中区域,管道内部高应力区域以射孔中心为原点逐渐向四周扩大,内层套管逐渐受损; 水泥环应力变化曲线整体呈现先增大、后减小、最终保持稳定的趋势; 外层套管击穿处应力变化呈现持续震荡形态,60 μs时外层套管应力急剧增大至862 MPa,应力保持短暂平稳后,于125 μs后处于震荡阶段,最大应力为862 MPa。研究结果可为双层套管射孔可行性分析提供指导。

关键词: 海上油气田 ; 射孔完井 ; 双层套管 ; 动态模拟 ; 药型罩 ; 爆轰产物 ; von Mises应力

海上油气田双层套管射孔动力学响应规律分析！