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达索系统Abaqus邀您共绘油气行业未来

  • 分类:行业动态
  • 作者:
  • 来源:
  • 发布时间:2022-03-02
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【概要描述】Abaqus是全球优秀的结构非线性有限元软件。油气行业多个知名公司都将Abaqus作为核心求解器,其在埃克森美孚已有逾40年的应用历史。油气开发过程中,地层的应力状态和井壁稳定性、井轨迹优化、水力压裂裂缝的扩展、套管损毁等密切相关。因此构建相关数值模型,可以对开发环节起到重要的指导作用,降低风险,提高经济效益。

达索系统Abaqus邀您共绘油气行业未来

【概要描述】Abaqus是全球优秀的结构非线性有限元软件。油气行业多个知名公司都将Abaqus作为核心求解器,其在埃克森美孚已有逾40年的应用历史。油气开发过程中,地层的应力状态和井壁稳定性、井轨迹优化、水力压裂裂缝的扩展、套管损毁等密切相关。因此构建相关数值模型,可以对开发环节起到重要的指导作用,降低风险,提高经济效益。

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达索系统Abaqus是全球优秀的结构非线性有限元软件。油气行业多个知名公司都将Abaqus作为核心求解器,其在埃克森美孚已有逾40年的应用历史。油气开发过程中,地层的应力状态和井壁稳定性、井轨迹优化、水力压裂裂缝的扩展、套管损毁等密切相关。因此构建相关数值模型,可以对开发环节起到重要的指导作用,降低风险,提高经济效益。

 

 

 

 

Abaqus——油气行业的“制胜秘籍”

 

岩石力学贯穿了整个石油工业勘探与开发的全过程。Abaqus软件在岩石力学模拟方面,提供了其它通用和专业软件都无法比拟的诸多优势:

 

 

01丰富的岩石(土)本构模型

 

Abaqus具有非常丰富的岩石(土)材料本构模型,包括线弹性模型、多孔弹性模型,以及多个塑性本构模型:

 

另外,Abaqus提供了开放、灵活的二次开发平台,通过用户子程序可以编写所需的材料本构模型。

 

02动态地应力分析

 

随着油气的开采,孔隙压力的变迁导致地应力发生改变,这些变化反过来又影响油气的流动。开采引起的地应力改变会导致地层发生沉降,断层激活,套管完整性受到影响等。Abaqus通过读入油藏开采引起的孔压变化,进行多孔介质流固耦合分析,计算地应力变化。下图为ENI预测的某油藏储层顶面从2018年到2028年垂向位移的变化情况:

 

 

同时结合整体模型和子模型分析技术,评价随着开采的进行,套管的稳定性:

 

 

03跨尺度模拟能力

 

对岩心的微观结构建模分析,可以近似得到地层宏观的物性参数;含油气盆地是油气生成、运移、聚集、保存的基本单元。通过模拟数百万年地质构造的演化,来进行油气资源的评价。

 

Abaqus的分析范围能够涵盖从毫米级别的岩心,到几百公里跨度的盆地。

 

 

 

04水力压裂模拟

 

水力压裂通常是在油气井中泵入压裂液,破碎储层岩石形成水力裂缝,从而大幅提高储层渗透率,提升油气产量。上世纪50年代起,水力压裂技术初步完善,开始应用到常规油气井的开发中。

 

页岩气等非常规油气资源,由于储层渗透率过低,如果没有经过大规模的压裂改造的话,它无法形成有效的工业产能。目前,水平井分段多簇压裂技术已成为开发非常规低渗透油气藏最有效的增产改造手段。下图为贝克休斯对水平井多裂缝压裂过程的模拟:

 

 

Abaqus主要提供基于孔压Cohesive单元和XFEM两种水力压裂模拟方法:

 

 

下图为埃克森美孚的水力压裂验证算例。水力裂缝在离开缝口后,很快发生偏转,转向最大主应力方向(水平方向),形成S型的水力裂缝,实验和Abaqus的模拟结果有很好的一致性:

 

 

南京复创是达索知名的合作伙伴,专注于为中国制造业数字化和信息化建设提供咨询服务和解决方案,主要涉及汽车、轨道交通、机械、电子、金融、教育、通讯、医疗等各大领域。了解更多关于Abaqus的产品信息、技术优势或应用案例,欢迎点击在线咨询。

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