Современные цифровые решения Dassault (Simulia, Biovia) для нефтегазовой промышленности

 

Компания: ENI

Продукт: SIMULIA на базе платформы 3DEXPERIENCE, Biovia на базе платформы 3DEXPERIENCE

Производитель: Dassault

Challenge (Проблема)

Управление сроком службы нефтяных или газовых месторождений — серьезный вызов для энергетических компаний. Огромные инвестиции нужны не только для того, чтобы начать добычу углеводородов из скважины, уровни добычи с оптимальными темпами нужно еще и поддерживать как можно дольше: мир все еще сильно зависит от нефти.

Задача такой «устойчивой» установки была частично решена на месте с помощью программного обеспечения для прогнозирования потока и инструментов мониторинга. Когда скорость потока падает, впрыск жидкости способен увеличить производство. Но есть еще сторонние факторы: поскольку нефть выкачивается из исходного слоя, оседание и уплотнение почвы, окружающей резервуар, может повлиять на проницаемость породы, целостность скважин, функционирование оборудования и даже геологию земли вокруг производственных площадок.

Это происходит потому, что добыча нефти из подземных пластов приводит к снижению давления внутри поровой жидкости в пласте, а это, в свою очередь, перераспределяет напряжение в горной породе. Результатом служит оседание грунта вокруг коллектора, которое расширяется все время, пока идет добыча. По мере деформации породы, ее проницаемость изменяется, изменяя поток жидкости в пласте — поток и механические деформации тесном связаны друг с другом.

Итальянская нефтегазовая компания Eni S.p.A., занимающаяся проектированием, строительством и бурением как на суше, так и на воде, выделяет значительные ресурсы на исследования в области управления резервуарами. Их работа помогает и клиентам внутри страны: газовые месторождения в Адриатическом море стали основным источником энергии для страны. В связи с особой морфологией береговой линии в этом районе, чтобы гарантировать устойчивое освоение морских месторождений, для Eni чрезвычайно важно правильно предсказать оседание суши, вызванное добычей углеводородов.

Предприятию потребовалось решение для разработки полномасштабных геомеханических моделей прогнозирования, а также для предотвращения отказов скважин и неблагоприятного воздействия на окружающую среду на месторождениях нефти и газа.

Кроме того, требовалось решить такие смежные проблемы:

• Обеспечение производства в режиме 24/7 и уменьшение простоев

• Обеспечение устойчивой добычи с максимально возможным темпом

• Снижение стоимости добычи

• Постоянное обеспечение безопасности

• Уменьшение темпов выноса песка и выкачивания воды

Задачи

• Устойчивость разлома и покрывающих пород.

• Целостность подземного и наземного оборудования.

• Контроль и утилизация отходов, закачка выбуренной породы, нагнетание воды.

• Устойчивость ствола скважин.

• Прогноз объемов добычи.

• Точные расчеты (например, гидроразрыв пласта).

Решение

Для анализа и изучения механизмов, связанных с проседанием поверхности, и моделирования инженеры компании стали использовать Biovia и SIMULIA на базе платформы 3DEXPERIENCE от Dassault Systemes.

Говорит Сильвия Монако, инженер-геомеханик в отделе нефтегазового машиностроения штаб-квартиры Eni E & P в Сан-Донато, Милан, Италия:

«Теперь мы можем построить геомеханическую модель всего за четыре недели: по сравнению с предыдущей методикой, это повышение эффективности с точки зрения экономии времени на проведение анализа. Более того, комплекс инструментов помог значительно сократить время вычислений и использования памяти, что еще больше ускоряет выполнение исследования».

Решения SIMULIA позволяют точно прогнозировать сложное поведение объектов крупномасштабных конструкций и оборудования в реальном мире, выполнять линейный и нелинейный статический/динамический анализы, учитывать воздействие термических нагрузок и коррозии/деградации, моделировать колебания, разрывы и разрушения, а также изучать взаимодействие жидкостей, газов и текстур.

Современное программное обеспечение для моделирования и визуализации в сочетании со сложными аналитическими решающими программами обеспечивают комплексное надежное решение для применения в нефтехимической отрасли.

Разработка и внедрение уникальных решений для нефтегазодобывающей и нефтехимической промышленности. Например, технология, изначально разработанная для аддитивного производства помогает быстро создавать геомеханические модели месторождений, а решение для цифрового керна, основывается не только на накопленном опыте в вычислительной гидро- и газодинамике, но и использует такие технологические новшества как искусственный интеллект.

BIOVIA – это уникальная научная среда управления совместными исследованиями для R&D в области биологии, химии и материаловедения. Использование решений BIOVIA позволит компании обеспечить соблюдение требований информационной безопасности, защиту интеллектуальной собственности, интеграцию инструментов молекулярного моделирования, машинного обучения и автоматизации лабораторных исследований в R&D, QA/QC и производство.

Решения BIOVIA способствуют ускорению процессов интеграции инноваций в производственный цикл. Они увеличивают производительность на предприятии, улучшают качество изготавливаемой продукции, обеспечивая ее соответствие с нормативными требованиями.

Результат

Используя реалистичные имитационные решения, компания значительно сократила время построения геомеханической модели, а также время вычислений, повысив точность измерений.

В результате внедрения SIMULIA на базе платформы 3DEXPERIENCE, Eni S.p.A. смогла:

• сократить сроки введения в эксплуатацию новых скважин по добыче нефти до 1 месяца;

• увеличить дневную добычу нефти до 30 000 BBL/D;

• увеличить месячную добычу нефти до 900 000 BBL/D.

А в результате внедрения Biovia:

• на 30% сократить ошибки и повторные работы;

• на 35% сократить время на поиск и анализ данных;

• на 40% сократить трудозатраты на подготовку отчетности и последующий аудит;

• на 50% повысить эффективность процессов в лаборатории;

• на 25% повысить производительность труда;

• на 25% повысить точность/качество получаемых данных.

В ближайшем будущем компания планирует интегрировать огромное количество полученных ими измерений деформации.

Преимущества продукта

• Ускоряет процесс оценки рабочих характеристик, надежности и безопасности материалов и продуктов перед изготовлением физических прототипов

• Доступ к моделированию локально или в облаке с пользовательским интерфейсом, предоставляющим все необходимые функции и поддерживающим ваш язык

• Симуляция непосредственно на основе геометрии проекта в среде проектировщика, полностью интегрированной с PLM и CAD

• Так как задачи и атрибуты моделирования связаны с проектом, это обеспечивает простоту применения обновлений при изменении основного проекта

• Мгновенный доступ к вычислениям благодаря встроенным лицензиям в ролях для проектировщиков и разработчиков

Рассказывает Алексей Рыжов, управляющий директор Dassault Systemes в России и СНГ:

«С помощью платформы 3DEXPERIENCE компании получают доступ к приложениям для 3D моделирования и проектирования, симуляции и тестирования, управления бизнес-процессами, а также приложениям для общения, совместной работы и получения отзывов – как со стороны производителей продукта, так и со стороны потребителей».

Детали внедрения на сайте ROI4CIO.