郭慧娟:用数值仿真为石油工程把脉问诊
2025-08-14朱玺
科学大观园 2025年16期

在中国石油集团工程技术研究院有限公司(以下简称“工程院”)石油工程数值仿真实验室,巨大的屏幕上展示着万米深井钻井过程的动力学仿真模型。在长桌前,数值仿真实验室主任郭慧娟正和团队成员讨论和分析钻具组合结构。
“在石油钻探过程中,数值仿真就像医院的CT扫描,能透视分析对象的变形和受力情况。我们团队的工作内容就是用计算机模拟工程作业的过程,优化设计方案,预判潜在风险,大幅缩短产品研发周期,降低研发成本,同时提升工程效率和安全性。”郭慧娟介绍。她将数值仿真技术引入并应用在了石油工程领域,用20年时间将这把“利器”淬炼得锋芒毕现。
不久前,郭慧娟入选达索系统SIMULIA 2025年度全球冠军成员。SIMULIA冠军计划旨在遴选在仿真技术应用及创新方面表现卓越的专家,郭慧娟是国内石油领域首位入选者。
2006年,在中国石油大学(北京)修完硕士一年级课程的郭慧娟,来到中国石油勘探开发研究院(以下简称“勘探院”)实习,得到利用有限元方法模拟12000米钻机刹车盘热裂纹产生过程的研究课题。这一课题研究涉及传热学、摩擦学、热疲劳、断裂损伤以及数值仿真技术。对于机械专业出身的郭慧娟来说,很多领域都是未知的。为了尽快建立刹车盘热疲劳数值模型,她主动补充相关的理论知识,学习仿真软件,在勘探院图书馆经常一泡就是一整天。经过几个月的努力,她终于编写出刹车盘热疲劳模拟程序。……
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