前言：尋找寫作靈感？中文期刊網用心挑選的數字化設計在油田地面工程中運用，希望能為您的閱讀和創作帶來靈感，歡迎大家閱讀并分享。
摘要：數字化設計是當前油田地面工程領域創新發展的重要引領要素。以油田地面工程數字化設計的應用為主要研究對象，針對數字化技術開展形式多樣的實踐研究，提出現代數字化的實踐應用內容，以促進油田地面工程的持續性發展和建設。
關鍵詞：數字化；油田地面工程；設計理念；虛擬現實
數字化技術的廣泛應用，為傳統油田地面工程的建設注入新的動力和能量。一方面，數字化技術的衍生內容，能夠為油田項目的開展，提供多種精細化的設計理念和設計策略，有效改善傳統工程建設的弊端和問題，另一方面，數字化技術能夠融合多種智能化的設計構想，在油田地面工程前期設計階段，實現事半功倍的設計成效和設計價值，是傳統設計工作無法實現的目標。
1數字化模型的設計
數字化技術的實踐和應用，能夠從多個角度進行滲透和融合，助力油田地面工程的建設和發展。以數字化模型為例，在設計過程中，能夠實現多種設計要素的有效融合，涵蓋整個工程的設計體系和設計框架，對應的元素和內容極為龐雜，是傳統設計策略無法達到的高度和目標，特別是對于專業化數據的提取和分析，數字化模型的應用能夠發揮出前所未有的價值和作用。首先，模型的創建是借助現代化建筑工程設計軟件，包括CAD、3DSMax、Maya、Rhino、Zbrush、SketchUp、Poser、Blender、FormZ、LightWave3D、Solidworks等一系列軟件，都是數字化建模的常用軟件，能夠根據數字化建模的不同需求進行設定和實施。同時在數字化建模工作開展前，還能夠利用軟件的優勢，實現對多種設計數據的對比和分析，能夠滿足大體量、多種類、廣范圍的設計需求，能夠實現設計元素的有效集合，滿足工程設計的主要標準和建設目標。不僅如此，在數字化建模過程中，還能夠對工程建設進行預判和分析，能夠結合數字化模型的應用，進一步為工程的后續建設提供完善的建設建議和實施舉措，有效降低工程建設過程中的隱患和問題。數字化模型設計策略的應用，不僅能夠將油田地面工程設計效率進一步提高和強化，同時對應的設計內容以及設計方案更加精準和高效，模型的細節設計程度，能夠與實體建筑進行充分對比，為工程的建設提供了有效的助力和支持，特別是模型精細化設計的應用，將三維模型的創建以更加真實的成效進行說明和表達，進一步提高工程的設計質量[1]。與傳統油田地面工程設計工作進行對比，傳統設計工作耗時周期長、設計漏洞多、工程量巨大，無法保障在實踐過程中設計方案和工程建設的有效統一和融合，而數字化模型的應用和實踐，不僅能夠按照標準化的設計原則實施和應用，同時還能夠在實踐過程中，將多種設計參考要素進行融合，包括天氣問題、施工環境問題、施工技術問題、施工成本問題等一系列內容進行綜合考量和分析，對應設計方案更加真實和具體，能夠在工程建設過程中保障工程的建設成果，同時還能夠在實施前，優化工程的建設標準和設計質量，為后續工程的開展和實施提供全方位的支持和助力，特別是在效果圖渲染過程中，能夠不斷提高設計方案的應用價值，保障工程的建設成果。
2數字化設計的基本原則
2.1效率的高效提升
油田地面工程的建設，需要多種設計工作的大力支持和協同配合，因此，對應的設計效率是強化的重點和核心?；跀底只夹g的應用和實踐，借助三維效果的設計內容，為油田地面工程的設計工作提供了新的表達方式，將二維的設計模式轉變為三級設計模式，不僅滿足了設計工作基本需求，同時對應的設計效率也呈現爆發式的增長和提升。首先，應用設計軟件等輔助設計工作，在三維設計模塊下，僅需要將工程的基本數據依次輸入，便能夠實現設計內容的精準表達，對應的設計周期會進一步壓縮和控制，同時在設計過程中，能夠實現多個專業的同步應用，以圖層的形式進行多工種的聯合設計，既能夠提高工程設計工作基本效率，同時還能夠為各個工種的有效銜接，創建有效的平臺和支撐[2]。其次，效率的提升，與工程的建設成本密不可分，設計周期的壓縮，能夠在無形中降低工程的設計成本，特別是對于建設工程量龐大的油田地面工程，對應的工程設計內容多種多樣，需要大量設計人員的參與和應用，而在數字化技術的應用和支持下，能夠快速提高設計工程的精準程度，提高工程的設計效率，實現設計工作的創新和改進。最后，油田地面工程的設計工作，需要大量數字化技術的鼎力支持，特別是對于結構設計內容，相應的結構應力計算、承載力計算、水土系數計算等，都需要計算機軟件的廣泛參與，從而能夠海量數據的精準計量，減少人工計算對應的隱患和問題。
2.2成本的創新控制
油田地面工程，涉及大量的設備基礎、房屋建筑，對應的建設成本相對巨大，在合理、合規、合法的前提下，務必要借助現代化的科學技術，實現對工程建設成本的有效控制。作為影響建設成本的要素，設計方案的實施和應用會對工程的建設產生一系列的直接或者間接影響，因此在設計過程中，務必要強化對成本的控制理念，不斷深化對工程建設成本的基本認知，構建新時代油田地面工程的設計框架，完善各種設計內容和設計標準。一方面，針對成本的控制策略，要基于數字化的應用理念，融合大數據、云計算等多種創新設計，借助海量油田地面工程的建設經驗，不斷優化當前工程的建設方案，剔除工程設計中的無效內容，最大程度實現對工程成本的控制和管理，從而實現工程建設成本的有效控制。另一方面，在方案設計過程中，強化工程的實際應用屬性，以工程的裝飾屬性服務功能屬性為原則，強化工程的實用價值，減少或者規避工程設計領域的無效裝飾內容，最大程度提高工程的使用功能，圍繞數字化技術的應用和實施，實現對工程建設成本的有效控制。需要注意的是，由于油田地面工程對應的使用周期與傳統建筑的使用周期存在較大的差異，因此在設計過程中，需要結合項目的儲油量以及開發需求進行設計和研究，實現對工程成本的精準化控制[3]。
2.3隱患的有效解決
數字化技術的應用，主要是利用設計軟件，以虛擬設計的形式，達到油田地面工程的設計要求。通過軟件設計的表達效果，能夠讓工程設計人員建立全方位的理解和認知，能夠更加有效推動設計工作的開展和實施。與傳統設計方式進行對比，三維設計模式能夠讓設計方案的呈現效果更加真實和具體，能夠借助多維設計模式，把控設計方案細節和內容，能夠借助數字化的設計策略，幫助設計人員實現更好的設計體驗，特別是防范主觀設計問題的影響，能夠進一步優化設計工作的精準程度，持續強化油田地面工程的設計內容。借助虛擬設計模塊，結合多種設計角度，對工程的設計內容進行優化，在允許范圍內，對既定設計方案進行調整和創新，滿足方案設計的多種需求和標準。例如針對地面項目的基礎設計以及結構設計等，能夠在整個方案設計內容中進行整體式的調整和改良確保設計工作多領域、多框架、多體系的同步融合，滿足設計方案與實際建設需求的有效統一，形成自上而下的設計樣板，最大程度規避設計工作帶來的隱患和風險。油田工程涉及重要的油田資源，任何設計方案中的問題，都會產生一系列的關聯影響。借助數字化設計技術的應用，能夠為后續工程的建設和施工提供全方位的系統保障，完善設計工作中的不足和問題，實現設計方案的最大價值。
3油田地面工程數字化設計的主要內容
3.1萃取原油中輕質和中間組分
應用數字化設計理念，在油田地面工程設計工作中，能夠助力油田資源的進一步開展和應用。在油田工程萃取原油時，能夠優化整個操作流程，借助設計方案的創新和改良，突破傳統萃取過程的主要限制條件，包括地層條件的限制等，增加原油的萃取效率。一方面，地下原油在萃取過程中，部分地層空間存在高密度的二氧化碳，當二氧化碳與原油進行融合時，對原油中輕質物質、中間物質進行提煉，實現原油資源的精細化利用，另一方面，原油借助數字化技術的應用，能夠實現原油資源提煉效果的精準和高效，能夠防止資源浪費等問題的出現。由此可見，借助數字化設計策略，有效改善傳統原油提煉的方式和效率，既能夠保障原油萃取工作的開展和實施，同時還能夠提高萃取的效率和質量，滿足現代原油工程的建設需求和實施標準。
3.2降黏作用
基于數字化的設計理念，在油田地面工程設計方案中，能夠借助熱力學相似相容設計原理，促進二氧化碳和原油的深入融合，能夠進一步減輕對應的黏度和標準，能夠在原油萃取過程中，增加原油資源與二氧化碳的融合比例，強化對應的融合效果，促使原油的黏度得到有效控制，以此實現對原油滲流阻力的有效降低，提高原油的萃取效率。原油流動性不足，是導致原油無法被抽取的重要因素，目前應用數字化設計策略，已經實現多種方式的同步應用，有效改善傳統原油資源抽取效率不足等一系列問題，實現石油資源開采效率的提升和增強[4]。
3.3改善界面張力作用
基于地層條件的限制和影響，原油與二氧化碳的接觸會形成一種融合流體，能夠增加原油的流動性，從而降低界面張力帶來的影響。借助數字化技術的應用，理論上能夠將界面張力降低為零，從而實現對原油萃取效率的增加和提升。當對地下原油持續注入二氧化碳時，對應的原油流動參數能夠在軟件中進行計算和分析，從而有效實現原油萃取效率的計算，能夠為原油開采工作做出不可估量的意義和價值[5]。
3.4膨脹作用
通過向地層注入大量二氧化碳，能夠進一步促進二氧化碳與原油的溶解，能夠增加原油的體積，特別是在地下區域，能夠通過增加原油的體積，進一步提高膨脹比例，滿足原油開采的技術標準?；跀底只O計理念的應用，能夠增加原油的開采質量，保障原油資源得到充分利用。目前，應用數字化的設計理念，能夠針對原油的膨脹比例，實現開采方案的有效設計，促進開采質量的提升和改善，同時還能夠降低開采成本。
3.5控制地水的有效錐進
當對地下空間持續注入大量二氧化碳后，圍繞數字化的設計理念，能夠對地層下原油進行擠壓，進一步提高原油的開采質量。一方面，二氧化碳的注入，借助數字化技術，進行注入量的精準計算，能夠有效實現底部水錐高度的下降，促進原油開采工作的有效實施，另一方面，當二氧化碳處于吞吐、開井、回采等環節中，對應的地層壓力會隨著地層水的流出而不斷溢出，進而導致地層水的體積持續膨脹，會形成一定的噴射壓力，促進原油資源的噴發。因此，在開展開采工作時，能夠對實施方案進行精準設計，提高和優化對應的開采方案，實現開采效率的提升和改善。
數字化設計，隨著現代科學技術的創新發展而不斷改變，對于油田地面工程的影響會進一步延伸和覆蓋，相關的開采方案會朝向智能化、自動化、創新化的發展趨勢，特別是云計算、大數據、感應技術等一系列內容的應用，能夠讓傳統的石油開采工作不斷優化和創新，對應的開采難度會不斷降低，開采效率會日新月異，特別是針對地下油層的開采方案，融合數字化的設計理念，會進一步創新和升級，增加多種現代化的開采技術，包括對石油資源的探測技術、對地表壓力的檢測技術、對油層位置的分析技術等，都會在數字化技術的幫助下，實現突飛猛進的提高和改善?；仡櫘斍拔覈嚓P技術的發展不難看出，當前滿足油田地面工程建設的技術從傳統的CAD轉變成為3D的表達方式，其中三維虛擬化的設計應用深化了設計構想，改變了傳統設計方式和構想。在數字化協同背景下，此項工作由形態虛擬發展成為物理虛擬，同時也讓傳統數字化設計工作具備了一定特色。傳統的設計需要一定數學邏輯的幫助，以此才可將其衍生到認為邏輯上，此時設計人員需要先從草圖做起，通過草圖激發想象結合定義進行畫圖，并且還需結合個人習慣對工具進行使用，所以整體較為人性化。當前我國應用數字化設計方式進行油田地面工程設計，主要通過傳統的設計方式將其引入現代化高端發展方向，從功能和過程發展進行知識的集成?；诋斍凹上到y，相關設計人員需要實現系統的價值型，不斷利用數據進行分析，以此加工完善設計內容，并且還需不斷能進行信息的交流，結合多個學科進行協調，得出相應的設計方案，讓其滿足實際需求。
5結束語
數字化設計的廣泛應用，為油田地面工程的建設和發展給予重要的幫助和支持，特別是多種設計理念和設計原則的融合，為傳統油田地面工程的建設，提供了重要的參考和指導，有效規避潛在的設計風險和建設隱患，保障工程能夠按部就班開展和實施，為后續油田開采作業提供全方位的支持和幫助。
作者：楊曉燕 楊曉光 宛越新 單位：中國石油工程建設有限公司華北分公司 中國石油天然氣股份有限公司華北石化分公司
