Как Dassault SIMULIA решает проблемы, возникающие при добыче сланцевого газа

Компания: Exxon Mobil Corporation

Продукт: SIMULIA на базе платформы 3DEXPERIENCE®

Производитель: Dassault Systèmes

Поставщик: Скрытый поставщик

Challenge (Проблема)

Всего за одно последнее десятилетие интерес к полностью сгорающему природному газу как топливу, удовлетворяющему основной глобальный спрос в энергоносителях, резко изменился. Например, в 2000 г. на сланцевый газ приходился лишь один процент поставок природного газа в США. Сегодня этот показатель равен уже 30 процентам и продолжает расти.

Почему? Потому что инновационные решения, разработанные на основе технологий, давно используемых нефтегазовыми компаниями, в настоящее время успешно применяются и к таким особым ресурсам, как сланцевые породы. Эти подземные разработки связаны со многими техническими проблемами, требующими детальной аналитики и понимания сложных физических аспектов.

Так, при добыче природного газа из сланцевых пород приходится учитывать сложные физические явления на следующих этапах:

• бурение (создание пригодных для использования скважин);

• закачивание скважин (в т. ч. установка обсадных труб от газоносного пласта до поверхности земли);

• интенсификация скважин (улучшение сообщаемости скважины с плоскостью забоя в пластовой породе);

• эксплуатация скважин (управление потоком пластовых флюидов через скважину, станции подготовки и систему трубопроводов);

• утилизация отходов (обратная безопасная закачка необрабатываемых флюидов в глубокие подземные горизонты).

Компания ExxonMobil захотела усовершенствовать свой инструментарий моделирования, чтобы лучше решать вышеперечисленные проблемы.

Решение

SIMULIA тесно сотрудничала с Exxon для разработки современных моделей материалов общего назначения, технологии конечных элементов и вычислительных процедур, в том числе расчетной гидрогазодинамики (CFD) и динамики потока частиц (PFD). Эти модели позволяют определять решения, применимые в полевых условиях.





(Вверху) Усовершенствованные модели конечных элементов и (внизу) усовершенствованные определяющие модели, разработанные ExxonMobil совместно с SIMULIA

Хорхе Гарсон, старший инженер-исследователь в отделе технологических показателей скважин Научного центра ExxonMobil, рассказывает:

«Недавно разработанные возможности сочетают сложную физику исследовательских программ с возможностью запуска достаточно быстрых моделей для полномасштабных коммерческих приложений. Это помогает нам прогнозировать геометрию гидравлических разрывов и изменения порового давления в результате извлечения нефти и газа»

Результат

Передовые технологии имитационного моделирования SIMULIA и 3D-визуализация играют все более важную роль в успехе ExxonMobil. Благодаря внедрению данного решения компании удалось:

• Фундаментально усовершенствовать возможности моделирования для решения ключевых задач бурения.

• Автоматизировать рабочий процесс и гораздо продуктивнее использовать время сотрудников.

• Разработать инструменты, которые повысили достоверность прогнозирования сценариев.

• Создать модель, которая учитывает свойства материалов и которая является ключом к пониманию поведения пластов и оптимальному управлению разрывами.

Кроме того, усовершенствованное 3D-моделирование повысило способность команды предвидеть такие проблемы, связанные с буровыми работами, как нестабильность сланцевых пород или уход бурового раствора в пески, и впоследствии снижать риски. Имитационное моделирование также помогло разработать инновационные схемы извлечения, чтобы сделать эксплуатацию скважин более экономичной. Устранение проблем с бурением позволило снизить расходы, а управление рисками бурения — не позволило небольшим проблемам усугубиться.

Преимущества продукта

• 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

• Комплексное решение для литья пластика и формования, интегрированное с CATIA

Детали внедрения на сайте ROI4CIO