有限元仿真分析技術(shù)在石油行業(yè)的應(yīng)用

 隨著現(xiàn)代社會對石油資源需求的不斷快速增長，國際石油資源日益緊缺，采用新的技術(shù)發(fā)現(xiàn)石油資源、高效開發(fā)和利用石油資源是人們所關(guān)心的實(shí)際課題。無論是上游的勘探開發(fā)、還是中游的油田開發(fā)、以及下游的石油煉化加工等環(huán)節(jié)均在利用數(shù)值模擬技術(shù)進(jìn)行輔助分析和設(shè)計。可以說，以有限元、有限差分、有限體積為代表的CAE技術(shù)已經(jīng)滲透到石油工業(yè)的方方面面。隨著找油、采油難度的與日俱增，石油工業(yè)對數(shù)值模擬提出了更艱巨的要求，比如，用新的成油理論進(jìn)行模擬，發(fā)現(xiàn)油田新“大陸”，降低勘探風(fēng)險；三次采油工藝的多相多場模擬；特殊地質(zhì)條件下的油藏模擬；特殊地質(zhì)條件下流體固體相互作用；高原條件下的勘探開發(fā)工藝模擬；海洋石油地質(zhì)條件下的石油開采模擬等?？偟膩碚f，需要考慮新的計算模型和計算方法，需要考慮多個物理量相互作用的時空演化，這些都是現(xiàn)有的模擬手段需要發(fā)展和完善的方向，以適應(yīng)石油行業(yè)復(fù)雜計算模擬需求。深圳市有限元科技有限公司是一家有十年有限元分析項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)的高科技企業(yè)，公司代理國外多款著名有限元軟件，并提供軟件的銷售與培訓(xùn)業(yè)務(wù)，另研發(fā)出多款行業(yè)有限元通用軟件，并秉承以最高質(zhì)量的產(chǎn)品和最高質(zhì)量的服務(wù)滿足客戶的各種需求的服務(wù)理念，致力于為客戶提供一站式有限元整體解決方案，目前已為全國超過500家企業(yè)提供有限元分析服務(wù)。如需購買有限元軟件或咨詢服務(wù)請聯(lián)系電話：13632683051，咨詢QQ：4006046636。在石油行業(yè)，有限元分析主要應(yīng)用包括以下方面：

 1、鉆井測井

 在石油工業(yè)中，為便于找尋石油和探明儲量，需要用到地球物理的方法來測出地下巖層和異常地體的物理參數(shù)。陣列方位電阻率成像測井儀作為測定井下地體電阻率的有力工具在石油工業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。還有鉆孔測井分析是通過模擬鉆孔后油壓變化，來估計油層的壓力和開采潛能。目前關(guān)于這方面的數(shù)值模擬軟件很少，基本上在方法上探討工作，就看這方面的方法發(fā)展?fàn)顩r，大部分還是在解釋和經(jīng)驗(yàn)上發(fā)展。

 2、石油勘探

 我國的石油地震勘探工作正面臨著比過去更為困難復(fù)雜的情況。到目前為止，大的、簡單的油田勘探已基本結(jié)束，為了滿足經(jīng)濟(jì)建設(shè)和人民生活對石油日益增長的需求，一方面要尋找更為復(fù)雜的勘探目標(biāo)（包括西部油田），其地表?xiàng)l件一般是起伏地表，且常常覆蓋著沙漠、森林或沼澤；其地下介質(zhì)條件一般是高度非均勻的，不同介質(zhì)交界一般是高度非規(guī)則的，還常常包含斷層等地質(zhì)構(gòu)造。另一方面，東部油田很多已進(jìn)入中晚期，需要尋找剩余油分布，提高老油田的采收率。這些都要求進(jìn)一步提高勘探方法和技術(shù)。我國石油勘探有關(guān)部門多年來致力于地震波傳播總體研究。地震勘探中的地震波傳播問題都是大型問題，對這類問題靠改進(jìn)數(shù)值計算方法來提高計算速度其潛力是有限的，大幅度提高更是不可能的，唯一可行的途徑是采用并行計算。

 3、石油開采

 石油開采的任務(wù)就是要從油田的客觀實(shí)際出發(fā)，以最少的投資，最合適的速度去獲得最高的最終采收率，也就是獲得最大的經(jīng)濟(jì)效益。油藏數(shù)值模擬就是為了實(shí)現(xiàn)石油開采而發(fā)展起來的一種新技術(shù)。油藏數(shù)值模擬就是預(yù)演或重演石油的開采的全過程，從而獲取一系列能指導(dǎo)油田開采的數(shù)據(jù)，和優(yōu)選出最佳的開發(fā)方案。此項(xiàng)技術(shù)根據(jù)油氣藏實(shí)際情況，運(yùn)用計算機(jī)技術(shù)，在選擇合適數(shù)學(xué)模型或模擬軟件的基礎(chǔ)上模擬和預(yù)測油氣藏開發(fā)動態(tài)，為制定經(jīng)濟(jì)有效的開采戰(zhàn)略和技術(shù)措施提供科學(xué)依據(jù)。

 4、石油工程

 石油工程的力學(xué)性質(zhì)非常復(fù)雜，影響其應(yīng)力和變形的因素很多，例如地層的結(jié)構(gòu)、孔隙、密度、應(yīng)力歷史、荷載特征、油氣水運(yùn)移過程及時間效應(yīng)等等，這種復(fù)雜性決定了技術(shù)人員在計算有關(guān)石油問題時往往需要做一些針對具體問題的創(chuàng)新性研究或改進(jìn)。

 目前有限元分析可以做到：

 盆地演化數(shù)值分析

 在生產(chǎn)測井的數(shù)值分析

 油田套管損壞機(jī)理數(shù)值分析

 人工裂縫井生產(chǎn)動態(tài)模擬

 兩相滲流與非線性固體變形耦合分析

 巖石注水壓裂

 出沙機(jī)理與井眼穩(wěn)定性分析軟件

 地震波傳播數(shù)值分析

 通用的強(qiáng)度分析，流體分析，熱分析，腐蝕分析等。

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