ANSYS软件是一款强大的工程仿真软件，广泛应用于石油天然气行业中的各个环节。它可以帮助设计、工程和制造集团在发现、钻探、生产、储存、运输、提炼和最终使用石化产品的过程中解决各种挑战。 在发现和钻探阶段，ANSYS可以帮助工程师模拟地层压力、温度等参数，预测油气藏的规模和产量。在生产阶段，ANSYS可以模拟井筒压力、流体流动等现象，优化生产策略。在储存和运输阶段，ANSYS可以模拟管道、储罐等设施的应力、变形等特性，确保安全运行。在提炼和加工阶段，ANSYS可以模拟化学反应、热传递等过程，优化工艺参数。
预测因冲蚀造成的设备故障
钻屑、产出砂和支撑剂的输送通过冲蚀作用降低了设备、管道和井下工具的寿命。ANSYS解可以预测由颗粒流引起的冲蚀，以及由冲击和滚动在表面引起的冲蚀。ANSYS工具包可以实现考虑颗粒尺寸和载荷的单一或多种流体的流动建模。提供了广泛的行业公认的模型来确定侵蚀速率。计算允许材料磨损，因此随着材料被侵蚀，几何形状被动态修改。
湿甲板砰击：不规则的海浪
近海船舶的成功设计需要准确地考虑海浪力和不规则波砰击产生的运动。工程师使用ANSYS Fluent研究用于海上浮式生产、储存和卸载装置( FPSO )、平台和其他用于油气钻井、生产和运输的船舶的自由表面流动和相关的海浪运动(六个自由度:偏航、横滚、俯仰)。CFD研究结果表明，在双壳近海船舶上，冲击压力峰值入射( 5000公吨)的两个时间序列。
发射设备的多物理场综合分析
准确模拟海上和水下结构物在设备发射过程中的运动和行为需要使用整套解决方案- -包括流体力学、流体力学和结构力学。ANSYS流体-结构系统仿真综合解决方案有助于工程师充分理解和优化复杂装备的成功发射。最近，在一个58吨的海底歧管上，使用ANSYS解决方案验证流固耦合方法的结果( OTC-25233-MS) 。通过瞬态模拟用于计算流体压力，进而用于计算通过飞溅区的歧管的结构响应。
优化碳氢化合物生产与联合开发
工程师可以将节理岩体的结构力学和流体流动分析与敏感性和参数分析相结合，优化水力压裂。这使得公司能够平衡增加的产量与单位开发成本，并将导致高效的压裂设计和增产处理。通过模拟了解水力压裂性能的影响因素，可以制定出具有成本效益的水力压裂策略，改善生产状况。
油气管道和设备中的热力学相变
原油的生产、运输和炼制需要控制具有不同热力学性质的油组分的设备和工艺。历史上，只有一维流动分析软件对多相流设备中的相平衡进行了计算。 ANSYS客户使用三维计算流体力学分析和PVT计算来考虑不同流体温度和压力下的详细流体力学和相关的流动特性。有公司开发了一个应用程序，用于确定不同储层流体的热力学特性。该应用程序匹配可用的实验数据(饱和压力、密度和气油比)，并且允许在没有数据可用的情况下预测属性。该应用程序与ANSYS CFD软件相连接，并提供了准确计算流体性质所需的所有PVT信息，从而能够更准确地预测相态变化，如汽化过程。
水下分离器的降温分析
如何设计水下设备，使其能够长期有效、可靠地运行，是一项具有挑战性的工作。其中的一些复杂性来源于对多相流的理解，以及在生产中断或停顿期间每个设备的冷却。工程师们正在寻求防止水合物的不良形成。有公司工程师对三相重力分离器进行了热分析和流体流动分析，以优化设计，并帮助确定温度范围为55 ~ 15℃(水合物生成温度)，外部温度为4℃(海水)的降温要求。
流动保证：气体水合物表征
利用物质运输和种群平衡建模相结合的方法，工程师可以在给定的压力、温度和气体组成条件下，在油气设备和管道中进行水合物生成模拟。通过包括水合物生成动力学来解释体积和表面引发的相变过程。该框架能够利用ANSYS计算流体力学的解决方案追踪油气应用中两相流的水合物沉积、聚集和解离效应。
孔隙弹性分析：储层垂向压实
油气生产引起的储层压实造成地表沉降、渗透率损失和套管损坏。套管压溃、剪切和稳定性(承受屈曲)是沉降的直接结果。沉降也会导致断层的重新活动。ANSYS结构力学产品提供了可用于多孔介质分析的孔压热力耦合单元。ANSYS工程师正在帮助石油和天然气公司模拟储层的垂直压实以及对地面设施造成损害的垂直压实。给定正确的地层性质(假设饱和多孔介质)，可以计算由于流体抽取而导致的储层中的压力分布。尽管准确预测储层行为通常涉及几十个变量，但这种方法被证明可以提供有价值的见解。
