COMSOL油气行业多物理场仿真前沿应用中海油天津报告会

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在全球能源结构转型与油气资源需求持续刚性的双重背景下，油气行业正面临前所未有的挑战：开采对象向深层、超深层及非常规油气藏延伸，地质条件愈发复杂；环保政策趋严推动行业向低碳化转型，对节能减排、降本增效提出更高要求；传统依赖物理实验与现场试错的技术路径，已难以应对多因素耦合的复杂工况，导致研发周期长、成本高、风险控制难度大等问题日益凸显。

在此背景下，多物理场仿真技术成为行业突破瓶颈的关键支撑，而 COMSOL 作为多物理场仿真的标杆工具，凭借其强大的耦合建模能力与灵活的场景适配性，正深度渗透油气行业全产业链，为技术升级与高质量发展注入核心动力。

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油气行业现状    

当前油气行业的发展现状呈现显著的 “矛盾性” 特征：一方面，全球对油气资源的刚性需求仍将持续，深层油气、页岩气、致密油等非常规资源的开发潜力巨大，为行业提供了广阔的市场空间；另一方面，行业面临的技术与环境压力不断升级。

从技术层面看，非常规油气藏具有低孔隙度、低渗透率的特点，开采难度远超传统油气藏，传统开采工艺采收率偏低；深层油气开发面临高温、高压、高腐蚀的极端工况，对钻井稳定性、设备可靠性提出严苛要求；油气输送过程中的管道腐蚀、泄漏等安全隐患，直接威胁生产安全与生态环境。从成本与效率层面看，传统物理实验与现场试错模式成本高昂，例如一口深层钻井的成本可达数千万元，而试错失败可能导致整口井报废；设备研发中，原型机反复试制不仅拉长了迭代周期，更增加了研发投入。

这些现状背后，核心诉求是实现 “精准化、高效化、安全化” 的技术转型 —— 需要一种能够量化复杂工况下多因素相互作用、提前预判风险、优化技术方案的工具，而多物理场仿真技术恰好满足了这一需求，成为连接理论研究与工程实践的关键桥梁。

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COMSOL油气行业全产业链应用场景    

COMSOL 的核心优势在于其 “多物理场深度耦合” 与 “定制化建模” 能力，能够精准适配油气行业从勘探到运维的全产业链环节，覆盖复杂工况下的核心仿真需求：

 

（一）油气勘探阶段：精准识别储层，提升勘探效率  

地层特性探测仿真：通过电磁模块与声学模块的耦合，模拟大地电磁信号、地震波在不同地层介质中的传播规律，反演地层电导率、孔隙度等核心参数，辅助识别油气藏边界与含油气性，解决传统勘探 “数据解释模糊” 的痛点。

测井仪器优化仿真：构建感应测井仪的电磁耦合模型，模拟发射线圈与接收线圈在地下的电磁场分布及涡流响应，优化线圈结构与工作频率，提升测井信号的信噪比；同时可模拟声学测井仪的声场传播与反射特性，适配不同地层条件下的探测需求。

 

（二）钻井作业阶段：保障井壁稳定，降低钻井风险  

复杂地层井壁稳定性仿真：针对页岩等易坍塌地层，耦合渗流场（水分扩散）、化学场（离子交换）与应力场，模拟钻井液与页岩的水化反应，分析水分渗透引发的页岩膨胀与应力失衡，预判井壁坍塌风险；通过参数扫描优化钻井液配方与钻井参数，制定个性化钻井方案。

钻头破岩与钻井液循环仿真：耦合热 - 力场模拟钻头破岩过程，分析破岩效率与钻头磨损规律，优化钻头结构；同时模拟钻井液在井筒内的流动与传热过程，优化循环参数，保障钻井过程中的降温与携岩效果。

 

（三）油藏开发阶段：优化开采工艺，提升采收率  

数字岩心与储层评价仿真：基于岩心 CT 扫描图像，构建真实孔隙结构模型，模拟流体在孔隙中的渗流特性与岩石力学响应，精准获取渗透率、相对渗透率等参数，为储量评估提供数据支撑。

油藏多场耦合开采仿真：针对水驱油、化学驱、热力采油等工艺，耦合流体流动、溶质输运、温度场与地层变形，模拟驱替剂扩散、原油黏度变化与地层应力的相互作用；对于含裂缝油藏，通过离散裂缝模型精准刻画流体在裂缝与基质间的运移规律，优化井网布局与注采参数。

 

（四）设备与运维阶段：保障设备安全，延长使用寿命  

腐蚀及氢脆失效仿真：通过电化学模块与结构力学模块的耦合，模拟油气管道、设备在高温高压腐蚀介质中的电化学腐蚀过程，分析腐蚀速率与氢扩散规律；同时耦合氢浓度与应力场，预判氢脆导致的裂纹萌生与扩展，为设备材料选择与维护周期制定提供依据。

油气设备性能优化仿真：模拟油气输送泵、阀门的流场与结构耦合特性，优化内部流道设计，提升输送效率；同时可仿真储罐、管道的结构强度与密封性，保障油气储存与输送过程的安全。

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中海油天津COMSOL线上报告会    

油气行业工程师注意啦！ 11 月 19 日（全天），COMSOL 联合中海油打造的线下分享交流会重磅开启，仿真秀官网和APP全程同步直播，足不出户就能解锁多物理场仿真核心技术！请识别下方二维码报名。

本次交流会专为油气领域工程技术人员定制，5 大核心议题直击行业痛点：从 COMSOL 油气行业整体解决方案全景呈现，到数字岩心技术助力储层精准评价，再到油藏渗流场模拟优化开发方案、腐蚀及氢脆模拟保障设备安全，最后覆盖仪器开发中的声学与电磁仿真实操。直播中不仅能获取系统化技术干货，还能见证多物理场耦合在页岩气开发、油藏产能提升等场景的实战应用，更有机会与各领域仿真专家在线互动，解答建模难点、收敛问题等实操困惑。

无论你是深耕油气开发的技术骨干，还是专注设备研发的工程师，或是想拓展多物理场仿真技能的从业者，这场直播都能为你提供工程落地思路与技术升级方向！11 月 19 日锁定直播间，跟着 COMSOL 解锁油气行业仿真新路径，助力项目降本增效、突破技术瓶颈～ 现在预约直播，还能获取会议专属资料包，快转发邀请同行一起学习！

 

1、会议时间及地点  

会议时间：2025年11月19日

会议地点：东路 88

 

2、会议日程  

报告主题一：《COMSOL油气行业方案介绍》（ 报告时间 9:30-10:30 ）

报告主题二：《COMSOL数字岩心的方案》（报告时间：10:45-11:45）

报告主题三：《油藏渗流场模拟 》（报告时间：13:30-14:30)

报告主题四：《腐蚀及氢脆模拟》   （报告时间： 14:30-15:30)

报告主题五：《仪器开发涉及声学及电磁仿真》 （报告时间：15:45-16:45)

以上报告均有COMSOL原厂工程师做报告，欢迎读者提前报名，收藏和转发给感兴趣的朋友。

总之，在油气行业向深层化、非常规化、低碳化转型的关键阶段，多物理场仿真技术已成为突破技术瓶颈、实现高质量发展的核心支撑。COMSOL 凭借其强大的多场耦合建模能力与全产业链场景适配性，从勘探阶段的储层识别，到钻井阶段的风险防控，再到开发阶段的效率优化与运维阶段的安全保障，为油气行业提供了 “虚拟验证 - 精准决策 - 创新赋能” 的完整解决方案。

此外，随着仿真技术与人工智能、大数据的深度融合 COMSOL 将在油气行业发挥更大价值 —— 不仅能够进一步提升仿真精度与效率，更能推动行业从 “被动应对” 向 “主动预判”、从 “标准化生产” 向 “个体化定制” 转型，为能源安全保障与行业可持续发展注入持续动力。对于油气行业的工程技术人员与研发从业者而言，掌握 COMSOL 多物理仿真技术，已成为提升核心竞争力、推动技术创新的关键技能。

来源：仿真秀App