有限元仿真分析技術在石油行業(yè)的應用

 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心的實際課題。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)值模擬技術進行輔助分析和設計?？梢哉f，以有限元、有限差分、有限體積為代表的CAE技術已經(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，用新的成油理論進行模擬，發(fā)現(xiàn)油田新“大陸”，降低勘探風險；三次采油工藝的多相多場模擬；特殊地質條件下的油藏模擬；特殊地質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，以適應石油行業(yè)復雜計算模擬需求。深圳市有限元科技有限公司是一家有十年有限元分析項目經(jīng)驗的高科技企業(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業(yè)務，另研發(fā)出多款行業(yè)有限元通用軟件，并秉承以最高質量的產品和最高質量的服務滿足客戶的各種需求的服務理念，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。如需購買有限元軟件或咨詢服務請聯(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)展狀況，大部分還是在解釋和經(jīng)驗上發(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雜的情況。到目前為止，大的、簡單的油田勘探已基本結束，為了滿足經(jīng)濟建設和人民生活對石油日益增長的需求，一方面要尋找更為復雜的勘探目標（包括西部油田），其地表條件一般是起伏地表，且常常覆蓋著沙漠、森林或沼澤；其地下介質條件一般是高度非均勻的，不同介質交界一般是高度非規(guī)則的，還常常包含斷層等地質構造。另一方面，東部油田很多已進入中晚期，需要尋找剩余油分布，提高老油田的采收率。這些都要求進一步提高勘探方法和技術。我國石油勘探有關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

 石油開采的任務就是要從油田的客觀實際出發(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)濟效益。油藏數(shù)值模擬就是為了實現(xiàn)石油開采而發(fā)展起來的一種新技術。油藏數(shù)值模擬就是預演或重演石油的開采的全過程，從而獲取一系列能指導油田開采的數(shù)據(jù)，和優(yōu)選出最佳的開發(fā)方案。此項技術根據(jù)油氣藏實際情況，運用計算機技術，在選擇合適數(shù)學模型或模擬軟件的基礎上模擬和預測油氣藏開發(fā)動態(tài)，為制定經(jīng)濟有效的開采戰(zhàn)略和技術措施提供科學依據(jù)。

 4、石油工程

 石油工程的力學性質非常復雜，影響其應力和變形的因素很多，例如地層的結構、孔隙、密度、應力歷史、荷載特征、油氣水運移過程及時間效應等等，這種復雜性決定了技術人員在計算有關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。

 目前有限元分析可以做到：

 盆地演化數(shù)值分析

 在生產測井的數(shù)值分析

 油田套管損壞機理數(shù)值分析

 人工裂縫井生產動態(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

 通用的強度分析，流體分析，熱分析，腐蝕分析等。

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