射孔彈的案例
Ls Dyna經(jīng)典案例之聚能射流3D模擬（dyna_focus）
引言
在油氣井完井工程中，高能炸 藥爆炸形成射流，射穿油氣井套管壁、水泥環(huán)及部分地層，從而形成油氣層和井筒之間油氣通道，這個(gè)過(guò)程稱為射孔。油氣井射孔質(zhì)量的好壞對(duì)完井工程及石油開采具有重要意義，直接影響到日后油氣產(chǎn)量。在射孔技術(shù)方面深入研究射孔機(jī)理、提出提高射孔質(zhì)量的解決方案，進(jìn)而極高油氣開采效率具有必要重要的工程意義。
射孔qiang起爆時(shí)產(chǎn)生的巨大爆轟波向井筒內(nèi)釋放，這部分爆轟波會(huì)推動(dòng)管柱向上強(qiáng)烈沖擊振動(dòng)。三聯(lián)作管柱連接了封隔器等井下工具，因此加劇了對(duì)射孔管柱的沖擊作用，特別是井底口袋短、大裝藥長(zhǎng)射孔厚度、短射孔管柱等特殊條件同時(shí)具備的射孔施工井，這樣的井況條件下，射孔瞬間會(huì)在井筒內(nèi)形成極強(qiáng)的綜合動(dòng)態(tài)載荷，可能使射孔管柱出現(xiàn)整體屈曲狀態(tài)，甚至造成射孔管柱斷裂。因此射孔爆轟波作用下射孔管柱抗拉強(qiáng)度的分析評(píng)價(jià)極為重要。
射孔qiang原理圖如下圖所示：
2. 幾何模型建立
在proe中建立幾何模型，保存為sat格式導(dǎo)入到hypermesh中進(jìn)行網(wǎng)格劃分。建立1/4模型，因?yàn)槟Ｐ蛯?dǎo)入并不能直接映射網(wǎng)格劃分，因此對(duì)模型進(jìn)行必要的切分，其中最難的部分屬于射孔彈模型的網(wǎng)格劃分。
射孔彈模型經(jīng)過(guò)切割后如下圖所示：
之后采用solidmap命令對(duì)切分的模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分，劃分后的網(wǎng)格如下圖所示，外殼采用拉格朗日算法，zhayao和藥罩采用ale算法：
射孔彈網(wǎng)格模型
對(duì)殼體進(jìn)行切分，切分后如下圖所示，之后通過(guò)solidmap對(duì)模型進(jìn)行映射網(wǎng)格劃分：
殼體切分示意圖
殼體網(wǎng)格示意圖
整個(gè)模型的網(wǎng)格如下圖所示：
模型網(wǎng)格示意圖
3. 模型關(guān)鍵字信息
其中zhayao，藥罩，液體采用ale算法，殼體，射孔彈外殼采用lag算法。
展開 11/13 適用于LS-DYNA求解器的MPDB壁障介紹及應(yīng)用
本次研討會(huì)內(nèi)容將圍繞LS-DYNA多種爆炸分析方法介紹、在民爆行業(yè)中的抗爆結(jié)構(gòu)、聚能射孔彈、殉爆分析等應(yīng)用進(jìn)行介紹，并基于鋼板近場(chǎng)爆炸場(chǎng)景對(duì)常規(guī)爆炸模擬方式、二次爆炸沖擊模擬方式，民爆行業(yè)數(shù)值仿真ALE-FSI和SPH技術(shù)實(shí)現(xiàn)及應(yīng)用等進(jìn)行討論。
面向受眾：煤礦、石油、建筑、大壩、交通隧道、公共安全、抗爆器材、戰(zhàn)斗部、軍車、科研院所以及其他關(guān)心爆炸分析的用戶等。
LS-DYNA | 射孔彈
[圖片]
活動(dòng)更新 | LS-DYNA爆炸分析及在民爆行業(yè)中的高級(jí)應(yīng)用技術(shù)介紹
本次會(huì)議將圍繞LS-DYNA多種爆炸分析能力，如在民爆行業(yè)中的抗爆結(jié)構(gòu)、聚能射孔彈、殉爆分析等應(yīng)用進(jìn)行介紹，并基于鋼板近場(chǎng)爆炸場(chǎng)景對(duì)常規(guī)爆炸模擬方式、二次爆炸沖擊模擬方式，民爆行業(yè)數(shù)值仿真ALE-FSI和SPH技術(shù)實(shí)現(xiàn)及應(yīng)用等進(jìn)行討論，歡迎廣大LS-DYNA用戶報(bào)名參加。
爆炸分析
Conwep方法
PBM方法板抗爆模擬
ALE方法
時(shí)間
11月13日（星期六），14:00-16:00
面向受眾
煤礦、石油、建筑、大壩、交通隧道、公共安全、抗爆器材、戰(zhàn)斗部、軍車、科研院所以及其他關(guān)心爆炸分析的用戶等。
講師介紹
徐自強(qiáng) | 中煤科工集團(tuán)沈陽(yáng)設(shè)計(jì)研究院有限公司民爆器材所 研發(fā)工程師
從事抗爆結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，在混凝土板抗爆、鋼板抗爆具有實(shí)際的工程經(jīng)驗(yàn)，對(duì)LS-DYNA中相關(guān)爆炸分析方法（Load_blast、PBM、ALE、SALE等）有實(shí)際的分析經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)在聚能射孔彈、殉爆分析等方面具有一定的理解。
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Ls Dyna聯(lián)合hypermesh的磨料水射流模擬仿真（dyna_focus）
材料模型信息
其中炸藥，藥罩，液體采用ale算法，殼體，射孔彈外殼采用lag算法，磨料通過(guò)體積分?jǐn)?shù)定義量。各部件采用的材料模型及狀態(tài)方程如下表所示：
部件
單元算法
材料模型
狀態(tài)方程
水
Ale
9號(hào)*MAT_NULL
EOS_GRUNEISEN
空氣
Ale
9號(hào)*MAT_NULL
*EOS_LINEAR_POLYNOMIAL
磨料
Ale
1號(hào)*MAT_ELASTIC
無(wú)
巖石
Lag
111號(hào)*MAT_JOHNSON_HOLMQUIST_CONCRETE
無(wú)
4. 結(jié)果查看
通過(guò)后處理體積分?jǐn)?shù)查看某一時(shí)刻磨料狀態(tài)，紅色部分為磨料
水不同時(shí)刻速度云圖
石油勘探開發(fā)全流程
?主要作業(yè)步驟
1).按設(shè)計(jì)要求擺放地面設(shè)備
2).立鉆桿或管柱
3).裝防噴器/功能/壓力試驗(yàn)
4).刮管洗井
5).射孔校深
6).投棒點(diǎn)火
7).反涌/洗井
8).再次刮管洗井
9).下封隔器
10).下防砂管柱
12).下生產(chǎn)管柱
13).拆井口防噴器
14).裝井口采油樹
15).卸載
16).驗(yàn)收交井
八、射孔
用專用射孔彈射穿套管及水泥環(huán)，在巖體內(nèi)產(chǎn)生孔道，建立地層與井筒之間的連通渠道，以促使儲(chǔ)層流體進(jìn)入井筒的工藝過(guò)程叫做射孔。
1、射孔的目的
固井結(jié)束之后，井筒與地層之間隔著一層套管和水泥環(huán)，另外還有一部分受泥漿污染的近井地帶，而射孔的主要目的是穿透套管和水泥環(huán)，打開
儲(chǔ)層，建立地層與井筒之間的連通，使流體能夠進(jìn)入井筒，從而實(shí)現(xiàn)油氣井的正常生產(chǎn)。
2、射孔器材
射孔器材包括火工品和非火工品。
火工品是指在外界能量刺激下能夠產(chǎn)生爆炸，并實(shí)現(xiàn)預(yù)定功能的元件。包括射孔彈、導(dǎo) 爆索、傳爆管、傳爆管退件、電雷 管、撞擊雷 管、延時(shí)火
藥、復(fù)合火 藥、集束火 藥、橋塞火 藥、尾聲彈和隔板火 藥等；
非火工品包括射孔qiang、qiang接頭、油管、玻璃盤接頭、壓力開孔裝置，減震器，放射性接頭、點(diǎn)火棒等；
3、射孔方式
射孔方式要根據(jù)油層和流體的特性、地層傷害狀況、套管程序和油田生產(chǎn)條件來(lái)選擇，射孔工藝可分為正壓射孔和負(fù)壓射孔，其中用高密度射孔
液使液柱壓力高于地層壓力的射孔為正壓射孔；將井筒液面降低到一定深度，形成低于地層壓力建立適當(dāng)負(fù)壓的射孔為負(fù)壓射孔。
按傳輸方式又分為電纜輸送射孔（WCP）和油管輸送射孔（TCP），兩種工藝各有優(yōu)缺點(diǎn)，但是從技術(shù)工藝趨勢(shì)來(lái)看，油管輸送射孔將會(huì)越來(lái)越廣
泛使用。
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