能源电力

钻井柱插入、收回和振动

•设计中的难点
‐钻井柱插入井下上万米,想要了解上万米内钻柱插入的动态非常困难
‐在钻井柱插入过程中,想要了解顶驱扭矩,在插入过程中,钻井柱本身的频率发生变化,容易产生共振,为此在设计时需满足相关减震要求
•Ansys技术方案
‐针对细长结构的鲁棒梁中梁摩擦接触 ANSYS 能提供相关解决方案
‐Ansys的Mechanical强大的准静态瞬态求解器,能够帮助模拟由于粘滑机制产生的响应振动,帮助了解定向钻井过程中钻柱的动态,从而避免代价高昂的维护停机。
•推荐Ansys模块
‐ANSYS Mechanical enterprise

Images Courtesy of Schlumberger

Ansys streamlined wellbore stability simulation.  Animations here shows drill string interaction (contact) with wellbore.

压力密封提高安全性

•设计中的难点
‐井下操作一般是在高温高压性进行,如何在高压情况下(15~20kpsi)提高井的密封性是工程师关注的问题。
‐在密封时涉及弹性体和金属密封件的大非线性变形
‐磨损后在流体压力过高的情况下容易产生泄露
•Ansys技术方案
‐通过ANSYS Mechanical强大的非线性结构求解器来了解密封压力,从而改进高温、高压下密封设计;通过接触进行流体压力泄漏研究,能有效防止因漏油引起的大规模环境灾害
‐通过ANSYS CFD预测泄露物的扩散
•推荐Ansys模块
‐ANSYS Mechanical enterprise + ANSYS CFD Premium  

Total deformation of packers  

射孔和堵塞

•设计中的难点
‐射孔是采用特殊聚能器材进入井眼预定层位进行爆炸开孔让井下地层内流体进入孔眼的作业活动。了解通过套管、水泥和地层后射孔深度对工程设计有着重要的意义
‐如何帮助设计射孔枪
‐模拟弃井时的封堵工艺
•Ansys技术方案
‐基于ANSYS LS-DYNA中用于爆炸和冲击力学以及高速动态应用的显式结构求解器 模拟射孔过程,从而帮助设计射孔枪并且获得最大穿透深度。帮助优化射孔距离,从而优化产率。
‐基于Phase transition models能够模拟井的堵塞
•推荐Ansys模块
‐ANSYS LS-DYNA