石油管道海底对接过程力学仿真软件平台设计

基于海底管道对接过程数值建模分析,利用Abaqus非线性模拟软件实现海底管道对接模拟仿真。采用面向对象的软件平台Visual Studio构建基于Windows系统的海底管道对接模拟仿真平台,阐述管道模拟软件的参数输入前处理模块、模拟仿真求解模块、数据后处理模块和辅助功能模块的软件流程及关键程序设计原理。该软件平台将在海底管道对接模拟领域具有广泛的应用价值和开发前景。     

芳烃分离系统模拟分析软件的开发与应用

为进一步提高芳烃装置的生产水平，为其改造，扩建，节能降耗提供技术支持，采用结构法，原型法与面向对象法相结合的方法建立了芳烃装置分离系统的数学模型，开发出面向对象的芳烃分离系统模拟软件，该软件采用新松弛法解算严格的精馏塔模型，可用于多股进料，多股侧线采出，。多个中间换热器的复杂精馏塔，收敛速度快，稳定性好，采用改进的新松驰法解算液液萃取模型，满足了实际操作的需要，采用齐鲁石化公司芳烃联合装置的设计值考核所建立的数学模型，取得了较好的模拟结果。     

水平井射孔参数优化软件的应用研究

水平井射孔优化软件通过提供一个快速准确计算水平井射孔拟表皮与产量关系的计算方法，把射孔拟表皮和水平井射孔后的产能比（PR）联系起来，采用数值模拟技术，通过建立实体模型，网格化射孔地层、射孔井筒和孔眼，再进行有限元求解，将不同参数下的模型解进行多参量非线性回归，实现对水平井射孔完井参数的优化。介绍了该软件在陈3平2井的应用，并对其实施效果进行了分析。     

油藏可采储量计算方法及软件设计

油藏可采储量计算在油田开发中具有非常重要的作用,并且贯穿于勘探开发各个阶段和生产经营的全过程。合理选择计算方法,取全用准计算参数,优化开发计算软件,是可采储量计算的关键。文中在对常用油藏储量计算方法进行分析对比及适应性研究的基础上,采用面向对象的C++编程语言,针对24种常用油藏可采储量计算方法,以Oracle数据库和Excel文档等为数据源,使用MFC作为软件的界面设计库,基于最新的模块化思想,开发设计了一套运行于Windows操作系统的油藏可采储量计算软件。实例应用的结果验证了该软件的可靠性、广泛性、高效性和易操作性。该软件提高了油藏可采储量的计算精度和运行效率,促进了储量管理工作的信息化和现代化。     

基于CFD平台的旋流器优化设计系统开发

基于CFD平台，融合计算机技术、数值仿真技术、系统集成技术，采用结构参数优化设计思想，以及面向对象的方法，开发了油水分离旋流器CFD优化设计系统软件。通过便捷的参数输入图形化界面，完成模型的前处理、求解计算和后处理功能，使用户不必掌握CFD高深理论即可方便地使用该系统进行旋流器模型优化设计，为油水分离旋流器的结构优化设计提供新的技术手段。     

炼油厂计划优化模拟软件——PetroPlan

介绍了一种新的炼油厂计划优化模拟软件———PetroPlan。该软件功能较强而且易学易用。叙述了软件的使用方法、内容、特点和初步的试用经验。     

蒸汽吞吐效果预测及注汽参数优化方法研究

数值模拟是稠油油藏开发的有力工具，但它需要较多的人力和物力。当对新区的多个油藏进行开发效果预测时，仅用数值模拟是困难的。为此，提出了一种简单的预测蒸汽吞吐效果的方法，它以ＭａｒｘＬａｎｇｅｎｈｅｉｍ模型为基础，是在ＢｏｂｅｒｇＬａｎｔｚ模型基础上发展起来的解析解模型。同时提出了一种应用加权方法考虑多个生产指标的优化方法。以此为基础，在ＰＣ机的Ｗｉｎｄｏｗｓ３．ｘ和Ｗｉｎｄｏｗｓ９５环境下开发了相应的软件。应用结果表明：预测模型具有较高的精度；优化方法具有较好的适用性和可操作性。该软件为油藏工程师提供了一个预测蒸汽吞吐效果和优化注汽参数的工具。图２表２参４（郭海莉摘）     

喷射泵系统工作性能数值模拟方法

为解决排水采气工艺中喷射泵的选型和工艺参数合理匹配的问题，研究了一套喷射泵系统工作性能数位模拟方法。该方法具有三种模拟算法，能适应喷射泵在不同使用条件、工艺要求和测试手段的情况下进行工艺计算的需要。根据该方法开发出来的软件可用不同的参数作为迭代变量模拟喷射泵的工作性能，为喷射泵的选型及其工作参数的合理匹配提供理论依据。该软件可作为喷射泵技术应用中的辅助工具。     

基于CAPE-OPEN的固定床模拟软件的设计与开发

尽管很多大型模拟软件均能较好的模拟常见操作单元,但对于种类繁多的换热式固定床反应器并不能够很好的模拟,而且各模拟软件之间也缺乏良好的交互性。很多化工装置的反应都是强放热的,必须先进行模拟和设计,从而使化工装置更安全更经济。针对固定床反应器进行了面向对象的分析及建模,并参照CAPE-OPEN标准,设计和开发了固定床模拟软件REACSim。该软件既可以在各个支持CAPE-OPEN接口的大型模拟软件中作为单元操作来进行全流程模拟,又可以独立拥有自己的计算界面计算固定床反应。在草酸二甲酯和甲醇合成流程中的固定床反应器设计中进行了真实的工程化应用,结果表明该软件可以有效预测固定床的生产能力,帮助设计人员优化设计,分析调整固定床的工艺参数。同时,基于CAPE-OPEN标准的固定床模拟软件REACSim具有结构简单,计算灵活,可依托模拟环境的物性库和热力学方法,计算结果准确可靠。     

三牙轮钻头数字化钻进仿真评价系统开发及应用

钻头数字化钻进仿真是一种将钻头-岩石互作用仿真理论与钻头性能评价及结构优化相结合的实用化技术,开发钻头钻进仿真软件的主要目的是为钻头设计及性能分析提供技术手段。在已完成的三牙轮钻头仿真模型研究基础上,重点解决了数据输入、模型数值算法实现、仿真结果可视化等问题,利用MATLAB完成了软件开发。开发的软件能够模拟钻头几何结构,分析理想状态下钻齿的运动特性,模拟钻头在直井、水平井和定向井不同工况下的钻进过程,并对钻头破岩过程中的相关物理参数进行分析评价。利用该软件对某型号三牙轮钻头进行了台架试验及布齿结构参数优化设计,仿真结果具有直观及定量化的特点,表明利用该软件对钻头进行优化设计方便、快捷且可靠性高。      

基于机器学习策略的半潜式钻井平台结构设计优化

引入数值优化分析方法,基于优化软件Noesis-Optimus搭建适用于工程结构设计优化工作流,开发相应的软件接口和分析代码,形成完整设计分析方法。分析优化采用机器学习策略,对输入参数、约束条件和优化目标进行相关性分析,对结构强度、疲劳寿命和区域结构重量分别进行单目标和多目标方案优化。通过千组样本的分析,得到多组优化方案和帕累托前沿,可供工程设计备选。研究取得从定性手动试算优化到定量自动迭代优化的技术突破,在得到优选方案的同时,掌握相关设计参数对优化目标的影响趋势并累积大量备选方案。     

化工过程面向对象建模的C 系统

将面向对象的概念应用于化工过程面向方程的建模。提出了化工过程的抽象模型及化工过程的类层次结构，并在Windows环境下，采用目前最为流行的面向对象语言──C＋＋程序设计语言，在微机上开发了一个化工过程面向对象的原型系统OOME。实践表明，化工过程建模引入面向对象的概念是十分有效的。它使得整个程序结构清晰，层次分明，可读性好；源代码的复用度提高；系统易于扩充、修改和维护。此系统有助于面向方程法在化工过程模拟、设计和优化中的广泛应用。     

定向井有杆抽油系统扶正器可视化设置及仿真

合理设置定向井抽油杆柱的扶正器,可有效降低杆柱摩擦,延长检泵周期,提高系统效率和抽油杆寿命。首先解决了测井录入方位角不连续问题,采用三次样条插值对连续化后的井眼数据进行计算机模拟,生成定向井抽油杆柱空间轴线;开发了可视的扶正器设置和系统仿真软件,通过文件读取或键盘与鼠标输入(均匀分布输入、井深数据输入以及鼠标点击输入)等方法设置各类扶正器;采用摩擦力等效原则,运用等效摩擦系数计入扶正器对组合抽油杆柱的影响;经过对等效有杆抽油杆柱系统动态仿真,得到抽油杆柱摩擦力分布和摩擦耗能等特性参数,运用这些数据可以对扶正器设置进行评价并进一步改进设置方案,实现定向井有杆抽油系统扶正器可视化优化设置。     

盆地埋藏史恢复的计算机模型建立——面向对象方法的应用初探

面向对象方法自上世纪90年代以来，已逐渐成为软件分析、设计、开发领域的一种先进的主流技术。文章基于这种技术对盆地埋藏史数值模拟进行分析与设计，以反演的回剥法为沉积物埋藏史基础模型，初步建立相关模型--回剥计算数学模型，最终目标把笔者所抽象出来的地质模型转化为计算机模型，进而编写出相应的程序软件，同时针对埋藏史计算顺序及不整合处理方式进行了适当的调整，从而降低了软件实现过程中的难度。     

水槽中双向流模拟系统的研制

本文研制的双向流模拟系统,能够产生恒定的正向流场、反向流场,也能够按照给定的潮汐流曲线,通过计算机自动控制模拟潮汐流,并可利用过程曲线修正法进行修正,同时,采集流量、流速数据进行分析处理。考虑到小流速时流场的均匀性及精度要求,与大流速时工作的兼容性,本系统中选择两台双向水泵,控制软件根据输入流速计算所需流量,自动进行水泵的选取和对应阀门的开关。     

黑油模型和压裂设计软件相结合预测水平井分段压裂产能

克服单纯应用黑油模型模拟水平井水力压裂裂缝计算油井产能方法繁琐的弊端,将压裂设计软件与黑油模型相结合进行水平井分段压裂产能预测,首先应用压裂数据软件进行水平井分段压裂设计,模拟水力压裂裂缝各个参数,然后生成数据文件输入到黑油模型中进行处理,通过黑油模型进行油藏基质、裂缝周围的网格细化,准确捕捉裂缝形态及在其各个不同位置处的流动参数,模拟多层、多相流流体流入裂缝和从裂缝流入井筒的流动,分析裂缝几何形态、导流能力、裂缝位置、间距、裂缝夹角、基质渗透率等参数对产能的影响,模型中考虑了压裂液返排过程,这对低渗油气藏水平井压裂产能预测尤为重要。     

基于序贯模块法的天然气处理全流程模拟软件

天然气处理系统是一个统一、密闭的水动力系统,仅通过单独改变某一个或多个设备的运行参数很难达到全流程最优处理效果。针对这种情况,在完成各单体设备处理流程模拟的基础上,提出了运用序贯模块法完成各单体设备之间输入输出的连接,实现了天然气处理全流程模拟,可达到全流程操作参数优化的目的。应用该方法开发出的牙哈凝析气田集中处理站全流程模拟软件能够有效地实现全流程模拟,并就此提出了全流程优化方案。实践证明该优化方案可有效指导生产。     

PDC钻头钻进过程的动态仿真

计算机软件模拟试验可对各种形式的PDC钻头在不同的岩层条件和钻井参数下进行试验。将井架、钻柱和钻头作为一个系统,建立了PDC钻头动力学模型,包括纵向振动、横向振动、扭转振动以及钻头与井壁碰撞模型。通过面向对象的编程方法,在Visual C6.0的环境下将模型实现为计算机软件。实例证明,仿真软件计算结果与PDC钻头实际工况吻合。利用该软件可在不同岩石性质和钻井参数下,对PDC钻头进行仿真,研究各种设计方案在钻进过程中的工作性能,进行分析对比,优选出较好的设计方案。     

T型焊接接头的单边重焊工艺参数模拟研究

针对工程焊接结构件失效返工所产生的重焊问题进行了研究。以Q345钢T型焊接接头单边重焊为例,运用有限元软件Marc对焊接以及重焊过程进行模拟,并对焊接热输入对重焊的影响进行了分析,多道焊和重焊过程以生死单元法来实现。结果表明:单边重焊可以降低焊接结构整体的残余应力,特别使重焊边焊缝处应力及分布不均匀性得到大幅降低;焊接残余应力随重焊焊接热输入的增加而增大,焊接残余应力的整体分布不随热输入变化而变化。