鉆井和生產

工程挑戰

? 高度腐蝕的環境

? 鉆頭的穿透速度

? 快速的產品研發周期

? 惡劣的環境

Ansys能力

? 豐富的多相流模型

? 簡化的分析工作流

? 流固耦合

示例輸出

? 預測設備的沖蝕速率

? 判定旋風分離器/三相分離器分析效率

? 了解設備的疲勞壽命和不同的失效模式，從而提出改進方式

? 海浪颶風的影響

應用案例

鉆井及井下平臺

鉆井和生產

穩定套管

油氣生產設備：閥門，調節閥

挑戰：

? 復雜的閥門結構

? 變物性多相流仿真

? 可壓縮/不可壓縮流動

? 低壓和高壓之間壓降范圍

Ansys解決方案：

? 為此類設備的設計、分析、生產和運營提供全面的解決方案

? 了解結構和熱應力，提高可靠性和安全性

? 預測腐蝕點，通過設計減少其影響

? 設計應盡量減少空化

? 通過參數化和設計優化加速設計

價值：

? 減少維護和更換成本

? 加快上市時間有助于完成大宗訂單

? 減少物理測試節約成本

? 減少突發故障，輔助設計模擬極端條件

水力壓裂

Ansys針對水力壓裂支持劑的輸運提供獨一無二的解決方案

挑戰：

? 在合適的系統中考慮固體顆粒的沉降行為

? 適用于液固體系曳力/升力模型

? 由于沖蝕/腐蝕造成幾何結構變形

Ansys解決方案：

? 顆粒-流體的相互作用模型

? 顆粒-顆粒的相互作用模型

? 由稀相到密相轉換模型

? 網格變形

? 外力

? 其它影響(PSD, 形狀等)

價值：

? 穩健的顆粒模型

? 稀相到密相

? 第三方軟件耦合

? 能準確的預測水力壓裂支撐劑的輸送和沉降

固體搬運-沙子管理

Ansys–Rocky DEM耦合模擬礫石沉降

油井分析

BOP閥-井噴預防設計

BOP設計

井噴

采油

注水驅油

AOV/ROV Design水下機器人設計

固定海上平臺

挑戰：

? 安裝

? 地震和波浪載荷

? 運輸和設備調試

CAE解決方案：

? 梁連接點的疲勞評估

? 部件級的細節設計

? 土壤/樁的建模仿真

? 水下水流對結構的影響

? 抗震的結構設計

? 物料搬運設備的結構完整性

浮式采油系統

挑戰和CAE解決方案：

? 動態的定位

? 結構件的疲勞

? 波浪的載荷

? 渦流的誘導運動

? 結構的完整性與穩定性

Fluid-Structure Interaction（浮體）

運輸和存儲

工程挑戰

? 流動保障，克服了諸如沖蝕、腐蝕、水合物和蠟的形成等

? 滿足法規指南

? 預防油泄露/溢出

Ansys能力

? 采用CFD多相流建模，預測管道中的流量以及預測流動保障問題

? 預測管道和儲罐的結構力學完整性

示例輸出

? 預測失效來源：潛在的泄露、屈曲，凝結和沖蝕

? 確保儲罐的正確設計

? 制定可靠性相關問題策略

應用案例

管路運輸

Ansys為管路中的流動保障提高了全面系統的解決方案

挑戰：

? 準確的預測:

? 壓降, 各種各樣的流型…

? 氣含率

? 設備的尺寸

? 管道中的沖蝕/腐蝕

? 分層流和霧狀流動

? 閥門和泵的設計

Ansys解決方案：

? 水和沙的管理

? 柱塞流

? 水合物形成

? 漿料

? 沙/壓裂用沙的輸運

? 流型的預測

? 相變模擬

? 氣蝕模擬

? 壁面沸騰

? 蒸發/冷凝

? 濕蒸汽

? 融化/凝固

? 傳質和閃蒸

流量保證-段塞流動畫

三維瞬態多相

跨接管道

Ansys跨接管道模擬

挑戰：

? 跨接管道在石油運輸中至關重要

? 帶有脈動形式的多相流

? 海底中流致振動 (FIV) 和渦流誘導的振動（VIV）

? 由于疲勞和共振造成的故障

Ansys解決方案：

? CFD求解器中豐富的多相流模型

? 模態和結構求解器

? 強大的流固耦合功能

? 能夠幫助預測 FIV, VIV, 分析疲勞和工資造成的故障

流體保證（熱的影響）

沖蝕

針對沙/顆粒輸運造成的沖蝕，Ansys提供的獨特的解決方案

挑戰：

? 油氣井出沙是很常見的，能引起管道沖蝕、堵塞等問題.

? 沖蝕問題被認為油氣管道的一個重要問題

Ansys解決方案：

? 行業標準的沖蝕模型

? 顆粒的物性

? 流體的物性

? 壁面條件

? 多相流影響 (護盾效應)

? 捕捉沖蝕造成幾何結構的變形

價值：

? 準確的預測流動系統中沖蝕損傷至關重要

? 更好的進行設備設計或者對預防可能出現的問題

? 準確的預測復雜多相流的影響

動網格精確預測顆粒沖蝕造成的管路變形

? 過程和油氣行業常常需要用流體來輸送顆粒。壁面顆粒對管路的沖蝕可以延長系統的工作壽命

? 靜態網格無法解釋沖蝕造成的流動變化，模擬的準確性由此受到損失

? R19中，Fluent使用動網格自動耦合了結構變化，解釋了沖蝕造成的結構變形

稠密相沖蝕（R2019）

分離器的設計

Ansys解決方案：

? 考慮多相流在不同分離器中的流動狀況

? 采用群平衡模型考慮氣泡聚并破碎計算粒徑的分布

? 優化內部構件的設計和布局，包括擋板、孔和填充段，以及進口和出口的尺寸和位置

? 為分離器設計提供見解，包括尺寸、壓降分析和整體性能

水下設備-冷卻

油箱晃動

大型LNG儲罐校核計算：應用

LNG儲罐全三維建模與仿真分析系統中已經被應用于國內數個大型LNG全容儲罐的計算校核中。

? 容積涵蓋16萬方~27萬方

? 用于溫度場、內力計算、為配筋、強度校核、規范校核提供指導成果，并進行結構優化設計，在LNG儲罐的國產化過程中發揮著重要作用

深圳市優飛迪科技有限公司成立于2010年，是一家專注于產品開發平臺解決方案與物聯網技術開發的國家級高新技術企業、專精特新中小企業。

十多年來，優飛迪科技在數字孿生、工業軟件尤其仿真技術、物聯網技術開發等領域積累了豐富的經驗，并在這些領域擁有數十項獨立自主的知識產權。同時，優飛迪科技也與國際和國內的主要頭部工業軟件廠商建立了戰略合作關系，能夠為客戶提供完整的產品開發平臺解決方案。

優飛迪科技技術團隊實力雄厚，主要成員均來自于國內外頂尖學府、并在相關領域有豐富的工作經驗，能為客戶提供“全心U+端到端服務”。