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    石油石化

    原興核技術在石油石化行業解決方案

    來源:原興核技術     作者:原興核技術     日期:2016-09-01

     近些年,隨著軟、硬件環境的改善,有限元方法逐步引入石油石化行業,并取得很多成果。在接管、球罐、換熱器、塔器、加氫反應器等設備的設計中,起到了關鍵性的作用。但是,由于分析軟件和工具的限制,石油石化行業的有限元應用還局限于線彈性分析,并沒有發揮有限元的強大功能。隨著我公司承接項目的多樣性和緊密性,我公司在石油石化行業的有限元應用更加完善。我公司充分利用有限元這個工具,設計出技術含量更高,更安全,更經濟的產品。

    我公司在本行業的設計水平普遍高于國內同類水平。首先我公司作為設計者,要在保證設備安全的前提下,盡可能的要保證設計的經濟性,我公司已經越來越多得把極限載荷的分析設計方法應用到容器的分析設計中了。

    我公司從招標前的初步設計到最后中標后的詳細設計都把有限元分析做為分析設計的工具廣泛使用。招標前的初步設計涉及到造價和投標的標值。所以,初步設計的初步分析也很重要。初步設計還要求分析人員要在較短的時間里完成初步的分析,對設計工程師的分析設計能力有比較高的要求;中標后的詳細設計階段,有限元方法的應用就更重要和廣泛。這些都大大促進了石化行業有限元分析水平的提高。而大部分企業對有限元的應用還局限于“驗算”,而不是從一開始的初步設計到最后詳細設計的貫穿始終。

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    一、原興核技術在該行業能做什么,即我們的解決方案

    高級的分析技術將會越來越廣泛地應用到壓力容器領域。有限元技術及相關軟件作為最有力和最有效的分析工具,它將進一步提高石化行業有限元分析的水平,并將有限元分析手段更廣泛地應用到各個工程項目中。

    在石油化工行業,線性分析已經處理得相對完善。如果需要進一步提高有限元應用水平,必須在分析中引入非線性高級分析功能。從有限元軟件在石油化工行業的廣義應用中可以看出,有限元分析涉及石油化工行業的所有領域,具體包括在儲運設備與儲運工程中的應用、在鉆井設備與鉆井工程中的應用、在采油設備與采油工程中的應用等。


    1. 原興核技術在儲運設備與儲運工程中的應用

    石化行業的儲運設備包括用于輸運的管道設備和用于存儲的儲罐、球罐或一、二、三類壓力容器等。

    石油化工管材是指兩端開口并具有中空斷面,其長度與周邊之比較大的鋼材,鋼管的規格用外形尺寸(如外徑或邊長)及壁厚表示,其尺寸范圍很廣,從直徑很小的毛細管到直徑達數米的大口徑管。結合專用管材在石油化工行業中應用,對鋼管在加工成型、管道應用以及一些特殊用途等方面進行簡單的介紹。

    原興核技術在存儲石油、天然氣或液化氣等各種罐體、壓力容器方面根據存儲介質的不同采用相關的設計標準。在儲液罐和壓力容器的設計、制造以及裝備等在石油化工行業的應用方面具有豐富的解決方案。


    2. 原興核技術在鉆井設備與鉆井工程中的應用

    鉆井是一個非常復雜的工程問題,在實際的鉆井過程中除了考慮與鉆頭、鉆具、鉆柱等設備相關的結構件問題之外,還需要關注鉆井液、鉆壓、轉速、排量、接單根等技術參數。此外,就工程分析而言,有限元分析對鉆井過程的顯示動力學或油液傳輸過程的模擬本身就具有非常好的工程應用價值。

    當前有限元分析在鉆井過程中還沒有得到很好的推廣應用,但是公司卻能夠很好承接并完全完成非開挖定向穿越的鉆探過程的模擬,為今后鉆井設備和鉆井工程的咨詢項目分析積累了經驗。


    3. 原興核技術在采油設備與采油工程中的應用

    采油工程是油田開采過程中根據開發目標通過生產井和注入井對油藏采取的各項工程技術措施的總稱。它所研究的是可以經濟有效地作用于油藏,以提高油井產量和原油采收率的各項工程技術措施的理論、工程設計方法及實施技術。

    采油工程的任務是通過一系列可作用于油藏的工程技術措施、使油、氣暢流入井,并高效率地將其舉升到地面進行分離和計量,其目標是經濟有效地提高油井產量和原油采收率。

    此外,隨著科技的不斷進步,采油設備和工藝也在不斷的進步。原興核技術一直同國內石油石化生產企業緊密合作,在該方面的積累了大量的經驗。


    二、原興核技術是如何做的

    1. 原興核技術在儲運設備與儲運工程中的應用

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    通過對儲運設備如壓力容器、管道、閥門等眾多結構件的強度分析,可以實現不同工況載荷條件下的結構應力情況分析,實現結構件的強度校核。此外,對于具體儲運過程中的問題,如油壓、油液對管道焊縫剩余強度和壽命的影響等都具有很好的解決辦法。

      

    2.原興核技術在鉆井設備與鉆井工程中的應用

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    石油鉆機井架作為石油鉆采設備鋼結構的重要組成部分,其桿件多、受力復雜,且由于使用工況復雜,對其進行精確的計算和分析十分重要。石油鉆采井架結構型式種類繁多,除少數特殊井架外,基本類型有塔形、前開口式、A形及桅形等。

    原興核技術在結構靜力分析可用來求解外載荷引起的位移、應力和力。靜力分析很適合求解慣性和阻尼對結構的影響并不顯著的問題。靜力分析不僅可以進行線性分析,而且也可以進行非線性分析,如塑性、蠕變、膨脹、大變形、大應變及接觸分析。原興核技術可以在以下鉆井設備和鉆井工程方面發揮優勢:石油鉆機井架系統結構設計、鉆柱強度與環空氣動力學、鉆頭與井底鉆具組合設計、高壓水射流破巖、井下環空氣流體動力學、鉆柱結構與井下工具優化設計、地面鉆井配套設備靜動力學。


    3. 原興核技術在采油設備與采油工程中的應用

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    采油方法主要有自噴采油和人工舉升兩種。在油井的開發過程中,當對油井試油后,會根據油井的油層物性、壓力,選擇合適的開采方式。在實際生產中,油層物性好、壓力高的油井,油氣可自噴到地表,即自噴采油。油層物性差、壓力低的油井,當地層能量不足以將油氣舉升到底表時,應人工補充能量,進行人工舉升。人工舉升是指人工給井筒流體增加能量將井底原油舉升至地面的采油方式。分為氣舉采油和機械采油,其中機械采油又分為有桿泵和無桿泵采油。

      

     

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