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仿真技术在油气行业应用

2017/5/5    来源:互联网    作者:《ANSYS  Advantage》员工      
关键字:油气行业应用  
全球油气企业都需要借助业界最佳技术保持盈利性、可靠性和安全性,仿真技术就是其中之一。

    优化燃料重整器

    燃油重整器和裂化炉包含一个燃烧室,在其中通过使用燃烧器产生热量。热量随后传递给输送工艺蒸汽的蛇形管。这些管道必须对工艺蒸汽均匀加热,才能实现有效的裂化。为取得最高效率,同时消除可能导致积垢和管道故障的热点,设备设计人员必须了解裂化炉中3D燃烧状况和工艺管中的1D放热化学反应之间的相互作用。ANSYS CFD软件使用通道模型,在集成仿真中耦合所需的1D到3D反应,能用更短的时间完成复杂的重整器和裂化炉仿真。右图显示了来自燃烧器的热气为工艺管提供热量,并实现内部反应。借助ANSYS集成仿真,工程师能够调整工作条件,让整个工艺管都用于生产目的。

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    多孔弹性分析:储层垂直压实

    碳氢化合物生产造成的储层压实会导致地表下陷、渗透率下降和套管断裂。下陷会直接导致套管压碎、剪切和稳定性问题(承受屈曲)。此外,下陷还会造成断层重新活跃。ANSYS结构力学产品可提供耦合的微孔—应力热单元,能用于分析多孔介质。ANSYS正在协助油气企业,帮助建立储层垂直压实模型和造成地表设施破坏的垂直压实。在掌握正确的构成属性(假定饱和多孔介质)的情况下,可以将储层中的压力分布当作流体抽取结构进行计算。虽然准确预测储层行为一般会涉及数十个变量,但这种方法经过验证能提供非常有价值的深度信息。

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    蒸汽辅助重力泄油设备和工具

    流量调节装置(FCD)对于采用蒸汽辅助重力泄油(SAGD)的油砂生产非常关键。FCD设计的方案既可用于注入器,也可用于生产井。关键的性能参数之一是压力降和流速之间的关系。设计方案需要在流速发生变化时尽量保持压力降稳定。这样可确保非均质储层中出现的多种状况下具有稳定流速,帮助减少闪蒸和蒸汽产生,并有助于控制侵蚀。工程师利用ANSYS CFX对Alberta Flux Solutions的生产和注入器工具设计开展CFD分析。通过仿真可以确保在正常流速下获得正确的压力降。另外还需开展敏感度研究,以获取多种流速下的压力降特征,帮助测量与市场上其它产品相比的性能水平,从而在竞争中脱颖而出。最后仿真结果可用于指导新设计,降低FCD性能受制造公差影响的敏感度。

    Alberta Flux Solutions 获得ANSYS 渠道合作伙伴SimuTech 集团的支持。

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    图片由Alberta Flux Solutions提供。

    屡获成功的经验,值得信赖的解决方案

    在ANSYS意大利渠道合作伙伴提供的最新一期EnginSoft新闻通讯中,有超过20个仿真案例研究探讨了油气行业中的技术要求和有望解决的一系列问题。该期杂志展现了世界各地的企业如何运用仿真了解根源问题,提升产品可靠性,评估新设计,研讨下列课题中的前沿概念:多相效应、机电效应、粒子运动研究、自由表面流、岩石分馏、侵蚀与流固耦合、热应力和土壤—管道相互作用等。

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责任编辑:张纯子
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