[发明专利]一种确定射孔冲击载荷影响因素主次关系的方法

说明书

本发明涉及一种确定射孔冲击载荷影响因素主次关系的方法，该方法包括：获取反映实际射孔情况的射孔参数，建立有限元仿真模型；根据所述有限元仿真模型进行数值模拟计算，确定动态仿真数据；根据所述动态仿真数据和预设经验公式，确定多个预设因素对井下射孔压力的影响力大小排序。本发明能够提供一种满足实际情况需要，实现高效确定射孔冲击载荷影响因素主次关系的方法，保证射孔爆炸载荷预测的准确性，为射孔作业设计决策提供理论依据的射孔冲击载荷影响因素主次关系的确定方法。

技术领域

本发明涉及油气井工程射孔技术领域，尤其涉及一种确定射孔冲击载荷影 响因素主次关系的方法。

背景技术

射孔作业的目的在于使井筒与油气层之间形成通路，是油气田开采的关键 环节，在射孔弹爆炸形成射流的同时，有部分爆轰波会向井筒狭长空间内释放 形成动态冲击载荷，一方面直接作用在枪管上，并通过枪管将这部分载荷传递 给与之相连的减震器、油管、筛管、封隔器等其他管柱结构，引起管柱系统强 烈冲击振动；另一方面冲击载荷会造成管柱外环液体压力在短时间内发生剧烈 的变化，以冲击波形式在射孔液中传播，瞬间造成井内液体大变形、高速剧烈 运动，影响整个管柱系统的结构稳定性以及局部结构强度。近年来，随着高孔 密射孔器及大威力射孔弹在现场射孔中得到广泛应用，射孔段管柱受到的爆炸 载荷大幅增加，容易造成管柱失稳、屈曲断裂、封隔器解封等事故的发生，特 别是对于近些年发展起来的射孔测试联作技术，使得这些问题更为突出。因此， 如何确定射孔冲击载荷各影响因子比重大小，一直是射孔行业关注的焦点，对 保障现场射孔作业的安全性具有重要意义。

目前，国内对射孔冲击载荷影响因素主次关系的确定的大致有两种方法， 一种是经验总结法，也就是根据已射孔井的测试数据来确定射孔冲击载荷影响 因素主次关系的方法，这种方法当射孔工况发生变化时，预测的准确率极低； 另一种方法是应用单纯的理论公式进行分析，这种方法其物理模型不能根据需 要的实际情况设计，过于简单，不能保证计算结果的准确性。因此，如何准确 高效确定对射孔冲击载荷影响因素主次关系是亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种确定射孔冲击载荷影响因素主次关系的方法， 用以克服现有技术中无法准确高效确定射孔冲击载荷影响因素主次关系的问 题。

本发明提供一种确定射孔冲击载荷影响因素主次关系的方法，包括：

获取反映实际射孔情况的射孔参数，建立有限元仿真模型；

根据所述有限元仿真模型进行数值模拟计算，确定动态仿真数据；

根据所述动态仿真数据和预设经验公式，确定多个预设因素对井下射孔压 力的影响力大小排序。

进一步地，所述获取反映实际射孔情况的射孔参数，建立有限元仿真模型 包括：

获取反映实际射孔情况的所述射孔参数；

根据所述射孔参数，针对射孔管柱系统进行简化；

根据拉格朗日-欧拉方法和自适应网格方法，基于简化后的射孔管柱系统， 建立所述有限元仿真模型。

进一步地，所述根据所述射孔参数，针对射孔管柱系统进行简化包括：

根据所述射孔参数，确定射孔作业过程中的关键环节；

根据所述射孔参数，确定屈服强度低于预设强度的关键部件；

根据所述关键环节和所述关键部件，针对所述射孔管柱系统进行简化，确 定所述简化后的射孔管柱系统。

进一步地，所述根据拉格朗日-欧拉方法和自适应网格方法，基于简化后的 射孔管柱系统，建立所述有限元仿真模型包括：

获取选取的射孔作业参数和射孔管柱建模参数；

根据自适应网格方法，在不同区域自动调整计算过程中的模型网格；