射孔对套管抗挤强度的影响分析与试验

丁祖鹏 罗艳艳 韩彬 邓彩凤

DING Zu-Peng LUO Yan-Yan HAN Bin DENG Cai-Feng

由于射孔孔眼改变了套管结构，当套管受外力后，孔眼周围出现应力集中而使套管的强度降低，套管 发生损坏。射孔对套管的影响非常大，为明确射孔参数对套管抗挤强度的影响，利用ＡＮＳＹＳ有限元软件建立了三 维射孔套管有限元力学模型，并分别建立了不同射孔参数的有限元模型进行有限元分析。研究结果表明，孔眼附 近的应力集中明显降低了射孔套管的抗挤强度，并且射孔套管的孔眼应力沿着布孔螺旋线发散，因此套管损坏最 易沿螺旋线发展。基于有限元计算结果进一步进行了射孔套管的正交数值试验，明确了射孔参数中相位角对套管 强度的影响最大，其次是孔密和孔径。通过回归拟合，结合正交数值试验，建立了射孔套管抗挤强度与射孔参数的 关系，为套管综合强度校核提供了理论依据。