许志倩，梁云浩，闫怡飞，王贝贝

(中国石油大学(华东) 机电工程学院，山东青岛 266580)

0 引言

压裂作业下的射孔段套管要依次经历射孔和压裂的作用，是套损严重的井段。在射孔的过程中，套管要受到射孔弹瞬间的高温载荷冲击，虽然套管具有良好的抗冲击韧性，但套管仍然会出现孔边开裂的情况[1-2]。实践证明，即使满足API标准的套管，在射孔作业后仍然会出现孔边开裂的问题，且低渗透油气储层在射孔之后的压裂中，套管在高压的作用下，会伴随着呼吸效应和水刀作用，两种作用都会促使孔边裂纹的延伸扩展[3]。孔边的开裂会严重影响套管的强度，甚至会使套管失效，因此对于套管的射孔性能，国家通

收稿日期:2019-10-09

基金项目:国家自然科学基金面上项目“非常规油气复杂裂缝网络动态扩展模拟及其对井筒完整性分析的定量影响”(51875579)；国家自然科学基金青年项目“基于Euler流固耦合模型的储气库井注采管柱气流激励振动机理及动力响应研究”(51804330)

过模拟井射孔试验的方式制定了相关指标进行检验，标准规定孔眼处的单侧裂纹长度不大于45 mm；孔眼处的裂纹宽度不大于3 mm；孔眼处裂孔率不大于10%；外径胀大不大于5 mm；孔眼内毛刺高度不大于2.5 mm，无孔眼处的裂纹数为零[4]。

关于压力容器上的裂纹缺陷，已经有许多研究通过借助有限元方法，对容器上裂纹应力强度因子或J积分进行分析[5-9]。针对射孔套管孔边开裂的行为，钟倩霞等[10-11]最早对油层套管射孔裂纹进行了分析，通过对套管裂纹断口进行扫描，金相观察、力学性能测试，从套管的管材方面提出了改善射孔性能的工艺措施；……