Отрасли
Нефтегазовая
Численные расчёты помогают понять поведение, снизить риски и повысить производительность продукта
Нефтегазовая промышленность является одной из важнейших отраслей всей мировой экономики. Чтобы удовлетворить энергетические потребности растущей глобальной мировой экономики, компании нефтяной и газовой промышленности должны не только добывать нефть, природный газ и другие углеводороды в пределах допустимых временных рамок, но и делать это эффективно и безопасно для окружающей среды.
В аварийных ситуациях происходит не только повреждение дорогостоящего оборудования, но и травмирование работников. Кроме того, портится репутация компании. Всё это влечёт за собой расходы компании как материального, так и нематериального характера. CD-adapco предлагает решения, помогающие нефтегазовой промышленности во всех направлениях её деятельности.
Нефтегазовую промышленность можно чётко разделить на две области. Первая охватывает всю деятельность, связанную с поиском и добычей углеводородного топлива из земли. Эта область может быть разделена ещё на несколько подобластей. Процессы в подземных хранилищах, нисходящих буровых скважинах могут иметь огромное влияние на поисковые операции.
Для оптимизации своей деятельности нефтегазовые компании всё чаще моделируют поведение залежей (пласта), рассчитывают способы повышения скорости извлечения углеводородов, совершенствования технических процедур, оборудования, надежности и безопасности. Все эти расчёты позволяют снизить стоимость поисковых операций компаний, а также улучшить состояние и безопасность своих работ и лучше защитить окружающую среду. Инструменты CD-adapco могут применяться для всех видов оптимизации, например, потока в пласте, потока в скважине и взаимодействия скважина-пласт. Кроме того, эти инструменты могут использоваться для расчёта закачки в пласт жидкости или газа, процессов бурения и безопасной работы бурового судна.
Другая подобласть – моделирование подводных процессов и бесперебойной подачи потока. Компании используют STAR-CCM+ в качестве инструмента разработки и оптимизации для совершенствования оборудования и технологической системы с вычислением производительности оборудования без сооружения и физического испытания реальной модели и анализом прочности конструкции отдельных элементов и системы оборудования/ трубопроводов в целом. Кроме того, инструменты STAR-CCM+ помогают анализировать и разрабатывать технологические процессы, позволяя повысить их надежность и безопасность, чтобы не допустить аварийных ситуация в ходе бурения, улучшить уровень безопасности работников и состояние окружающей среды, а также сэкономить огромные суммы денег на ликвидацию последствий аварий и компенсаций за причинённый ущерб.
Эти методы могут использоваться для отдельных расчётов подачи потока газа/нефти, эрозии, анализа вибраций от внутренних и внешних потоков и т.д.
CD-adapco предлагает множество инструментов для проведения таких расчётов, в том числе методы быстрого построения сеток (инструмент замыкания поверхности – враппер), модель взаимодействия жидкости с твёрдым телом с использованием Abaqus, совместный расчёт потока кодами STAR-CCM+ и Olga, и другие инструменты STAR-CCM+, включая модели многофазности Эйлера и Лагранжа,
При расчёте сложных конструкций инструмент STAR-CCM+ ‘замыкатель поверхности’ (враппер) позволяет автоматически и быстро создавать область решения для потока вокруг импортированного твёрдого тела. На рисунке показано применение враппера для сложной геометрии буровой вышки.
расчёт длинных труб и моделирование дискретных элементов, которые помогают исследовать процесс коррозии, установку скребков при бурении скважин и прочистку трубопроводной системы.
STAR-CCM+ также может моделировать сложную реологию, различные буровые операции и режимы потока с помощью уравнений Д’Арси и Навье-Стокса.
Ещё одной важной подобластью является расчёт конструкций, безопасных условий и технологических процессов. К таким расчётам относятся: расчёт райзеров и швартовки морских нефтяных платформ, анализ и оптимизация корпуса морского судна, а также расчёт безопасности конструкции и различных процессов. Такие расчёты обеспечивают исправную работу оборудования, сокращая вероятность приостановок в работе, аварий и, как следствие, ущерба окружающей среде. Могут использоваться для моделирования волн, работы в морских прибрежных водах, в разработке спасательной шлюпки и посадочной платформы для вертолётов. Кроме того, CD-adapco предоставляет инструменты, которые могут применяться для анализа системы вентиляции (как внутренней, так и внешней), дисперсии и всасывания газа, тепловых нагрузок, а также процессов горения (пламя, задымление, факел).
STAR-CCM+ использует полностью связанный драйвер расчёта и инструмент замыкания поверхности для повышения скорости и качества результатов, а также различные модели излучения и горения. STAR-CCM+ способен моделировать подводное освобождение и взрывы, а также взрывы в результате аварий, предоставляя информацию для быстрого реагирования на чрезвычайные ситуации, или вычислить критические факторы до возникновения аварийных ситуаций, что позволит сэкономить время, деньги, сохранить нормальное состояние окружающей среды и, вполне вероятно, жизни людей.
Вторая область, на которую делится нефтегазовая промышленность – это очищение углеводородов для продукции, которую потребители используют в повседневной жизни. STAR-CCM+ позволяет спроектировать, разработать и модернизировать оборудование, смоделировать работу систем очистки, анализировать различные оперативные вопросы, например, сдерживающие факторы.
Случаи применения в данной области: разделение жидкостей, очистка от твёрдых примесей, эрозия, теплоперенос. CD-adapco предлагает не только STAR-CCM+, ведущее решение в области очистки нефти, но и услуги своих специалистов и техническую поддержку на мировом уровне.
