马银歌
陕西宇阳石油科技工程有限公司 陕西西安 710016
摘要：数字化设计需要以网络信息技术为理论基础，CAD技术为数字化设计工作的有效开展开辟了一条新道路，能够将数字化设计的3D效果充分发挥，在工程建设发展阶段，也能够实现资源共享。应用数字化工程设计方法，使油田地面工程设计与操作更加方便快捷。因此，应该从设计流程重建、虚拟装配设计与开发模型等方面问题对数字化设计作出深入分析，以保证油田工程实现可持续发展。
关键词：数字化设计；油田地面工程
引言：在油田地面工程中应用数字化设计，是将信息技术应用作为前提保障，并将网络、拟虚环境作为基础建设。通过CAD设计技术，为油田地面工程设计人员提供了科学设计的三维表达方式，能够以三维可视化效果进行展示，根据设计协作系统还能够实现相关数据信息的资源共享，为各项目部门工作人员之间的沟通提供了便利，也充分体现了设计信息的实际价值。对设计方案与环境也起到了优化改善的作用，为油田地面工程建设提供了保障。
1.开发模型
数字化设计是指种类复杂、量多庞大的数据综合体系，使用传统设计方法，无法对此类数据进行抓取、管理及有效处理。数字化设计自身具备数据处理速度快、种类多、体量大等优势，且数据分析结果的观察力、决策力都十分强。油田地面工程使用数字化设计的主要目的是在工程加工之后，以获取更多的增值性信息，也就是说，借助分析当前的设计，预测油田工程未来一段时间的发展趋势与走向，建成科学的数据分析模型，输入数据得出结论，为油田工程发展提供数据参考。在油田地面工程设计阶段，可从软件库文件中直接调用螺栓、垫片等模型，并将其放置在固定位置后，进行连接处理[1]。
现阶段，三维模型建立更加方便快捷，软件开发工具也逐渐变得多元化。对比计算机设计来看，开发与应用三维数字模型能够使工程设计变得更加具象化。在此基础上按照油田工程设计方案与实际工程状况，结合工程草图的相关性能参数对三维模型进行构造，同时为相关设计工作人员提供了便利与技术支持，也能够将平面视图修整为三维模型，为油田地面工程开展提供保障。
传统模式下的油田工程设计不仅需要完成的任务量庞大，零件刚度与强度性能也较强。针对结构疲劳特性与流体力学特性进行探索可以得出，CAD数字化设计软件是将三维模型作为根本，油田工程设计人员严格按照设计规范与标准构建数字化虚拟模型。在油田工程项目施工过程中，工程质量与工程效率会受诸多因素所限制，例如天气变化、施工环境等。所以，应该使用科学方法对油田施工工程进行系统化管理，以此避免由外部因素影响工程质量，为工程按工期顺利完工提供保障，也能够对突发性安全事件进行有效预防，以此保证工程质量安全不受影响。此外，保证全过程实现动态化的并行设计方式，在进行工程设计时可以根据需求进行改变，如果用户在开始施工建设前，要求对设备规格型号进行更改，只需要在设计文件中对三维模型参数进行替换，总装配图被打开后就会产生新的加载。设计时应该根据要求不断进行修改及完善，使油田工程模型设计变得更加便利[2]。
2.数字化设计在油田地面工程中的作用
2.1萃取原油中轻质和中间组分
在萃取原油的过程中，由于受地层条件所控制。所以，还没有被原油溶解的二氧化碳其密度相对偏高。
当二氧化碳在地层与原油进行融合时，可以萃取到原油中的轻质与中间成分，尤其是经过膨胀，但却并未进行脱离的地层水束缚的剩余原油格外明显。在原油与二氧化碳之间存在传质的情况下，采用数字化设计能够使原油中包含的沥青进行沉淀，而剩余油田中所存在的轻质与中间组分会与二氧化碳形成一种独特的气体。在对原油进才行回采时，会随着二氧化碳而采出，以此保证原油采收率达到预计标准。
2.2降黏作用
结合数字化设计，按照热力学相似相溶原理CO2与原油之间能够进行融合，可以有效减轻原油的粘度。通过相关专家学者的探索，证明注入充足的二氧化碳，并使其与原油进行融合，可以使原油的粘度有效降低，以此减轻原油的渗流阻力，使原油可以自由流动[3]。
2.3改善界面张力作用
由于受地层条件的影响，原油与注入的二氧化碳会形成一种融合的流体，能够降低界面张力。按照视情节发展状况来看，也有可能降低为零，以此增强二氧化碳的驱油效率。结合理论对此现象进行分析，如果在完全混相的状况下，原油的采收率能够达到最高值。
2.4膨胀作用
将二氧化碳注到地层后，少许二氧化碳会在原油中进行溶解，使原油体积发生变化。此种方法能够弥补原油开采过程中，地层能量所受到的损失，也能够曾强保压效果。此外，注入到地层的二氧化碳在反排阶段，有可能会增强溶解气驱效果，便于原油开采。
2.5控制底水锥进
由于二氧化碳注入量在不断提升，在气驱影响下，水平井周边的地层水会恢复到原有状态，使含水饱和度有所减少，水锥高度也发生明显下降。根据相关数据报告显示，二氧化碳的吞吐、开井与回采过程中，由于地层压力的逐渐下降多数溶解在地层水中的二氧化碳会向外流出，而低层水的体积也会随着压力的降低而逐渐膨胀。以此使底层水流到狭窄趋势会产生阻力，所以地层水不会轻易流出。
3.油藏地质特征
3.1构造特征
X14-1断块为一被两条小断层夹持的断鼻构造，东低西高，向东自然倾没。含油面积0.8km2，地质储量64.97×104吨，可采储量9.7×104吨[4]。
3.2储集层特征
X14-1断块边底水油藏主要发育馆陶、东营油组。储层埋藏1900m—2200m。馆陶组为辫状河沉积背景，由河道细砂岩、砂砾岩组成，厚度3—13m，孔隙度31%，渗透率3077mD，属于高孔高渗储层；东营组为三角洲沉积背景，厚层砂岩夹薄层的泥岩，孔隙度32%，渗透率3154mD，则属于高孔高渗储层。
结束语：
由于在油田地面工程项目中包含多个学科专业，因此，结合具体施工作业环境与设计要求制定科学解决方案，以提高油田地面工程整体设计效率与工程质量，尽可能将设计流程简化处理，对设计方案进行不断优化与创新，并将三维虚拟设计融入其中，以满足油田地面工程设计实际需求，从而为油田地面工程实现可持续发展提供保障。
参考文献：
[1]朱卫权,陈子华,尹虽子.信息化技术在油田地面工程施工管理中的应用[J].信息系统工程,2020(10):44-45.
[2]王传平.油田地面工程项目管理信息化的进度管理[J].化工管理,2020(29):176-177.
[3]王传平.浅谈油田地面工程项目管理信息化之标准化[J].化工管理,2020(26):180-181.
[4]夏建聪.油田地面工程建设新工艺技术的研究与应用[J].化工管理,2020(18):175-176.