日前，沙特研發(fā)中心原油分離研究團隊實現(xiàn)了油水氣三相流體的計算機模擬的突破，并且利用標準油氣分離設(shè)備裝置實驗，形成三維流動。
該項目負責人Regis Vilagines表示，此計算模型在Qatif GOSP-1模擬了一個45米長的分離裝置，該模型采用1.05億個單元組合，相當于一個盒子容納了1.05億個精配、堆疊的小盒子， 它可以計算出許多精確的數(shù)值，通過整合實現(xiàn)視覺圖形，模仿氣流條件，并實時顯示出來。
據(jù)了解，模擬42千兆字節(jié)的計算文件，這在沙特石油公司還是第一次，因為它必須在大油田的分離油氣裝置中對流量進行詳細的分析。該模擬使用93個處理機進行操作，其是R&DC的高性能計算集群中的一部分。即使采用如此大的計算能力，模擬250秒的GOSP原油生產(chǎn)流程也是相當困難的事情。事實上，實現(xiàn)模擬運行需要處理器五周的時間。
同時，此計算模擬詳細調(diào)查了在高壓生產(chǎn)流量中的高變率流體，這在油水分離中是至關(guān)重要。并且，所有的GOSP裝置都能通過模型來模擬，包括低壓生產(chǎn)流、水油分離器和脫氣罐。
Vilagines 進一步指出，這是一個挑戰(zhàn)計算模擬需要解決的問題，他們研究小組必須模擬各種流量特性，并把這些特性與之前已熟悉的油、氣、水的混合物的特性聯(lián)系起來。隨著計算模型不斷滿足模擬分離器的需求，流動條件也能夠很容易得到改變，不管流量突然增加或者減少，在未來幾年，計算模擬的方案將可能產(chǎn)生。
此三相流體計算模擬是一個重要的里程碑，對利用計算流體力學提高三相分離流體裝置的理解有深層意義，還可以進一步完善分離器的功能。
計算流體力學是解決復(fù)雜流動問題的一種重要方法，它要求高速得計算，沙特阿美擁有R&DC高速計算的方法。
據(jù)計算流體力學專家Abdulrahman Akhras介紹，對流體力學計算而言，首先，要將流體空間劃分為相鄰的離散元素即所謂的單元組合;其次，應(yīng)該選擇所謂的邊界條件如流速、操作條件和流體性能數(shù)據(jù)等參數(shù)。當所有的邊界條件和正確的物理控制流體進入模型，計算才能正式開始。在這期間，一種解決流體力學方程的數(shù)值計算法是可以適用于離散流體領(lǐng)域中的每個單元組合，這就是內(nèi)置GOSP分離器。
此外，雖然R&DC有著很大的計算能力，但是，在初步階段，仔細監(jiān)測計算過程以確保準確無誤地進展。由此產(chǎn)生的計算文件包含有關(guān)天然氣、石油和水的分離的詳細信息，這將有助于提高GOSP的功能。
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