شبیه سازی در نفت و گاز | شبیه سازی آباکوس در صنعت پالایشگاهی نفت و گاز
شبیه سازی در نفت و گاز با نرم افزار آباکوس
شبیه سازی در نفت و گاز: کاربرد شبیه سازی آباکوس در صنعت پالایشگاهی نفت و گاز: صنایع نفت، گاز و پتروشیمی یکی از صنایع حیاتی و مهم در جهان به حساب می‌آید.
هزینه‌های تحمیلی به این صنعت در فرآیندهای اکتشاف و استخراج بسیار زیاد و قابل توجه است. با بکار بردن شبیه سازی عددی در صنایع نفت، گاز و پتروشیمی میتوان هزینه‌ها را بسیار کاهش داد.
استفاده از حل خطی و غیر‌خطی و روشهای صریح و ضمنی، آنالیزهای مولتی فیزیک شامل دمایی، دما-تنش و غیره و همچنین تحلیل بارگذاریهای مختلف مانند موج، شناوری، جریان و نیروی باد در فرآیندهای شبیه سازی در صنعت نفت و گاز بسیار پراهمیت است.
در صنایع نفت، گاز و پتروشیمی مواد مختلفی از جمله لاستیک، پلاستیک، فلزات، معدنی، کامپوزیت و غیره کاربرد‌های فراوانی دارند که شبیه سازی و تحلیل این مواد با نرم افزار اجزای محدود اباکوس، نیاز به تبحر و تجربه زیادی دارد.
آباکوس در نفت و گاز
برخی از تحلیل‌ها و شبیه سازی‌های مهندسی‌ای که در این صنعت میتوان برای بهبود عملکردها و کاهش هزینه‌ها انجام داد در ادامه بیان می‌گردند.
1- تحلیل بستر زمین
با تحلیل بستر زمین میتوان برآورد تولیدات هیدروکربن را بهبود بخشید و از شکست‌های احتمالی ناشی خوردگی چاه جلوگیری کرد. در این زمینه میتوان کوپل خوردگی _جابه‌جایی، خواص عناصر موجود در خاک، پیش بینی آسیب و شکست و موارد دیگر را بررسی کرد.
این کار با شبیه سازی در نرم افزار آباکوس انجام‌پذیر است. برای آموزش نرم افزار آباکوس و پروژه‌های مرتبط با ما در ارتباط باشید.
ژئوتکنیک و تحلیل‌های خاک در ABAQUS
2- بررسی شکست هیدرولیکی
با بررسی شکست هیدرولیک میتوان ارزیابی دقیقی از میزان شکست هیدرولیکی داشت و از تکنولوژی‌های مناسبی جهت مقابله با آن استفاده نمود. مدل‌سازی سطح شکست، جریان‌های مماسی و عمودی، کوپل خوردگی-جابه‌جایی از جمله تحلیل‌هایی است که میتوان در این زمینه استفاده نمود.
3- تحلیل پوشش های بکار رفته
پوشش مناسب تانک‌ها که تحت تاثیر نیروهای مختلف دینامیکی و حرارتی قرار می‌گیرند نیازمند آنالیز و تحلیل حرارتی، تعریف مدل‌های مواد فلزی و معدنی و حل کوپل خوردگی-جابه‌جایی به عنوان نمونه می‌باشد.
کاهش شکست پوشش‌ها مخصوصا در عملیات‌های تزریق تناوبی بخار (CSS)، ریزش ثقلی به کمک بخار (SAGD) و سایر روشهای استخراج حرارتی از مزایای تحلیل پوشش‌ها می‌باشد.
4- تولید شن و کنترل آن در مخازن
یکی از مواردی که در صنعت نفت بسیار مورد توجه است تولید شن و ماسه هنگام استخراج است. از مشکلاتی که تولید شن به همراه دارد میتوان به
1- فرسایش تجهیزات مانند لوله‌ها ، پمپ‌ها ، شیرها و…
2- مسدود کردن تجهیزات سطحی و درون چاهی مثل لوله‌ها
3- نیاز به نیروی کار بیشتر جهت تعویض و تعمیر وسایل و تمیز کردن چاه
4- کاهش تراوایی سازند و در پی آن کاهش راندمان بازیافت مخزن اشاره نمود.
با تحلیل و برآورد فرسایش و تولید شن و ماسه میتوان تکنیک‌های کنترل شن و ماسه را با اعتماد به نفس بیشتری تعیین کرد. همچنین با طراحی و تحلیل روشهای کنترل شن و ماسه میتوان به طراحی ESS های پیشرفته و جدید در هزینه‌ها صرفه‌جویی قابل توجهی انجام داد.
5- پیچ خوردگی لوله ها
با این شبیه سازی میتوان از پیچ خوردگی احتمالی لوله‌ها جلوگیری کرد و یا مکان پیچ خوردگی را پیش‌بینی کرد. این فرایند نیاز به مدل سازی واقعی هندسه چاه و کوپلینگ لوله دارد که خود نیازمند استفاده از حل‌های غیر‌خطی، مانند اصطکاک و تماس است.
6- مدل سازی سازه های دریایی
سازه های مختلف دریایی تحت بارهای مختلفی قرار می‌گیرند که میتوان به بارهای ناشی از موج و باد اشاره کرد. برای شبیه سازی این سازه ها از حل‌های صریح و ضمنی استفاده می‌شود تا به نتایجی مانند بهبود قدرت، ثبات و ایمنی در شرایط بارگذاری مختلف، از جمله بارهای ناگهانی دست یابیم. طراحی انواع سکوهای نفتی در این شرکت پذیرفته می‌شود.
7- تحلیل تنش لوله های کامپوزیتی
لوله‌های کامپوزیتی در صنایع نفت، گاز و پتروشیمی بسیار پرکاربرد هستند. بررسی حالت‌های شکست و پیشرفت شکست در خطوط لوله کامپوزیتی تحت بارگذاریهای مختلف بسیار مورد اهمیت است.
با شبیه سازی این لوله‌ها میتوان به یک لوله کامپوزیتی که بتواند فشارهای هیدرواستاتیک خارجی بالاتر ، فشارهای داخلی بیشتر ناشی از فشار چاه و درجه حرارت بالا ناشی از عمق بیشتر را تحمل کند دست یافت. نرم افزار معروف سزار (CAESAR II) نقش مهمی در تحلیل تنش لوله‌های کامپوزیتی دارد.
صنعت پالایشگاهی نفت و گاز
8- مدیریت حرارت
طراحی راه‌حل‌های مناسب برای خنک کردن آمبلیکال‌ها و توسعه عایق برای حفظ جریان خط لوله در شرایط عملیاتی و خرابی‌های ناگهانی از مزایای شبیه سازی حرارتی در صنعت نفت و گاز می‌باشد. از تحلیل‌هایی که در این راستا میتوان انجام داد تحلیل FSI در سازه، تحلیل انتقال حرارت تشعشعی و تحلیل‌های تماس و… می‌باشد.
9- تحلیل اتصالات رزوه ای
تحلیل مکانیسم خرابی اتصالات رزوه‌ای می‌تواند به تولید اتصالاتی برای تحمل فشارهای بیشتر در صنعت نفت و گاز منجر شود.
10- آب بندی با تجهیزات لاستیکی
شبیه سازی و تحلیل آب‌بندهای لاستیکی شفت‌ها با استفاده از حل‌های دینامیکی و استاتیکی و تحلیل‌های غیر‌خطی می‌تواند به بهبود عملکرد این تجهیزات و آب‌بندی بهتر منجر شود.