油氣集輸管網(wǎng)仿真技術(shù)

油氣儲運工程系史博會1

內(nèi)容提綱單擊此處添加段落文字內(nèi)容油氣集輸概要1單擊此處添加段落文字內(nèi)容油氣集輸管網(wǎng)仿真基礎理論2單擊此處添加段落文字內(nèi)容油氣集輸管網(wǎng)仿真軟件概要3單擊此處添加段落文字內(nèi)容小結(jié)42油氣集輸概要油氣儲運系統(tǒng)3油氣田集輸—礦場油氣生產(chǎn)系統(tǒng)的主要組成部分；長距離管道輸送—與鐵路、公路、水路及航空并列的五大運輸方式之一，是國民經(jīng)濟的大動脈；在戰(zhàn)爭和嚴重自然災害情況下有其獨特優(yōu)勢；油氣儲存—油氣能源生產(chǎn)與供應網(wǎng)絡的樞紐或連接點；城市輸配系統(tǒng)—為最終用戶提供直接的供應保障。油氣集輸分布形式油氣集輸概要4分散與集中油氣集輸流程油氣集輸概要5壓力罐密閉流程油氣集輸流程油氣集輸概要6單管流程油氣集輸流程油氣集輸概要7雙管流程油氣集輸流程油氣集輸概要8三

管流程油氣集輸流程油氣集輸概要9三級布站射狀管網(wǎng)油氣集輸流程油氣集輸概要10二級布站射狀管網(wǎng)油氣集輸流程油氣集輸概要11二級布站枝狀管網(wǎng)油氣集輸流程油氣集輸概要12一級半流程油氣集輸系統(tǒng)優(yōu)化問題規(guī)模優(yōu)化布局優(yōu)化運行優(yōu)化沙漠油田油氣集輸流程油氣集輸概要13單管流程：加熱，不加熱，摻稀油雙管流程：摻活性水，摻熱油（液）三管流程：蒸汽伴隨管網(wǎng)：射狀管網(wǎng)，支狀管網(wǎng)，環(huán)狀管網(wǎng)管理模式：二級管理（大二級，小二級），三級管理，一級半管理管網(wǎng)優(yōu)化：管網(wǎng)的形式與布局高效油氣集輸技術(shù)油氣集輸概要單管，井口加藥降粘管線保溫、投球清蠟雙管摻活性水簡化流程，二級、一級半流程提高回壓14油氣集輸管道多相流動分類油氣集輸概要15氣液兩相流（天然氣/凝析液）；液液兩相流（油/水）；氣固兩相流（含砂、流化床、氣動輸送）；液固兩相流（漿體）；氣液多相流（油、氣、水）；氣液固多相流（油、氣、水、砂）。國內(nèi)外多相流管道建設情況油氣集輸概要16已建的大口徑、長距離混輸管道多為凝析氣/液管道，大油氣比、高壓力，小油氣比的原油/氣/水管線較少對于油田內(nèi)部的集輸管道，目前的問題是多相計量和增壓問題。天然氣凝析液管道1780年代末期于將相態(tài)模型引入天然氣/凝析液混輸管路的工藝計算中，從此相態(tài)模型成為氣體/凝析液混輸管路穩(wěn)態(tài)、瞬態(tài)模擬的必備模型。實驗技術(shù)的進步使人們得到了大量的高質(zhì)量的數(shù)據(jù)，為改進理論模型和進行廣泛的計算機模擬奠定了基礎。挪威、英國、法國、美國等均在天然氣/凝析液混輸管路的穩(wěn)態(tài)、瞬態(tài)模擬方面作了系列的理論和實驗研究。根據(jù)水動力學的基本原理及各種流型的特點，提出了基本方程和封閉方程，編制了計算程序和軟件，一些軟件已商品化，為混輸管道的設計提供了依據(jù)和運行管理。油氣集輸概要油水兩相流管道18油-水兩相流屬液-液兩相流范疇，它的研究進展遠遠落后于氣-液兩相流、氣-固兩相流及液-固兩相流。油-水兩相流規(guī)律的研究工作起源于二十世紀初石油工業(yè)中稠油的減阻輸送研究。在對油氣水多相流動研究一段時間后，發(fā)現(xiàn)要想清楚地認識油氣水多相流，必須掌握油水兩相流的流動規(guī)律。九十年代后期，許多國家都開展了油-水兩相流的研究工作，主要圍繞流型檢測、流型及其轉(zhuǎn)換機理和壓降預測模型研究三個方面掀起了油-水兩相流研究的第二次高潮。目前對油水兩相流的流型種類劃分、轉(zhuǎn)換規(guī)律還未取得共識。對油水分層流動已提出了簡化模型，計算其壓降。對更為復雜的油水兩相流，求解更加困難。油氣集輸概要油氣水三相流管道1970年代已開始了對油氣水多相流的研究，90年代以來研究更加深入，實驗研究已經(jīng)取得了相當?shù)倪M展，但僅在水平管道流型及壓降計算方面的研究取得了初步的成果。有些人認為三相流的流型同氣液兩相流基本相同；但另一部分人則認為三相流的流型種類多，而且過渡變化復雜，兩相流的流型劃分方式不能用于三相流流型的預測。對于壓降計算，不少學者認為，在油水混合均勻的情況下，只要能準確地計算出油水混合物的粘度，有些兩相流壓降公式是可以用于預測三相流壓降的。目前工藝計算中還只是借用兩相流的關(guān)系式，沒有建立公認的三相流壓降的計算方法。對油水分離的情況還無能為力。另外，盡管有人用漂移流動模型處理了油氣水三相流的持液率，但大多數(shù)學者均認為，暫沒有一種方法可以準確地預測這一重要的流動參數(shù)。油氣集輸概要模擬軟件應用于混輸管道的設計與管理20九十年代以來，曾廣泛應用以相關(guān)式為基礎穩(wěn)態(tài)計算軟件,如PIPEPHASE、PIPESIM、PIPEFLO迅速讓位于瞬態(tài)模擬軟件。80年代，挪威將核工業(yè)最先使用的雙流體模型引入石油兩相流問題，開發(fā)了OLGA瞬態(tài)模擬軟件，該軟件仍在發(fā)展和完善中。目前被斯倫貝謝收購。90年代，英國、法國也分別先后開發(fā)商用瞬態(tài)模擬軟件PLAC和TACITE；Shell石油公司開發(fā)了內(nèi)部使用瞬態(tài)模擬軟件Traflow。這些軟件的水力學基本方程可歸為雙流體和漂移流模型兩大類，而相應的封閉方程大多是從實驗中總結(jié)出來的。目前，我國各設計院都有穩(wěn)態(tài)計算軟件PIPEPHASE、PIPESIM等。大慶設計院和海洋研究中心還有OLGA。油氣集輸概要海上鉆采平臺的結(jié)構(gòu)形式油氣集輸概要21重力腿式導管架式固定平臺順應式平臺(塔式)簡易張力腿浮式生產(chǎn)張力腿水下系統(tǒng)SPAR深水開發(fā)技術(shù)油氣集輸概要22深水油田開發(fā)中的海底管道油氣集輸概要23深水油田開發(fā)中的海底管道油氣集輸概要24油氣集輸技術(shù)難題：立管油氣集輸概要25a油氣集輸面臨的問題：乳狀液油氣集輸概要26油氣集輸面臨的問題：固態(tài)生成問題油氣集輸概要27海洋油氣開發(fā)逐步走向深海。深海油氣田的海水溫度低、管中靜水壓力很高，如果天然氣凝析液中含有高C分子，管壁將會出現(xiàn)結(jié)蠟現(xiàn)象。過冷度大、更高的壓力對水合物和蠟沉積的控制提出了更高的要求。關(guān)于天然氣水合物生成和原油管道結(jié)蠟問題，國內(nèi)外均進行了大量的研究，取得了一些較為實用的研究成果。為了滿足海上油氣田開發(fā)的要求，還需要進行更深入的研究。油氣集輸面臨的問題：水合物油氣集輸概要28油氣集輸面臨的問題：水合物油氣集輸概要29如何抑制或防止氣體水合物生成一直是油氣生產(chǎn)和運輸部門關(guān)注的問題。對于海底混輸管線，這一問題更加突出。目前普遍采用的抑制方法是注入熱力學抑制劑，如甲醇、乙二醇等。近年來水合物動力學抑制劑的開發(fā)及應用發(fā)展很快，它具有注入濃度低、用量少、節(jié)約投資及運行費用等優(yōu)點。油氣集輸面臨的問題：結(jié)蠟油氣集輸概要30油氣集輸面臨的問題：結(jié)蠟油氣集輸概要31因管內(nèi)壓力高、管外環(huán)境溫度低、油壁溫度梯度大，深海中的管道結(jié)蠟問題將更為嚴重，對結(jié)蠟的預防和控制提出了更高的要求。結(jié)蠟可能造成管線部分堵塞、停輸再啟動困難等，將嚴重威脅到管道系統(tǒng)的正常運行，由此引起的險情常有發(fā)生。以管線部分堵塞為例，目前技術(shù)水平難以精確定位阻塞點，而且即使找到阻塞點，解堵也很困難，其處理費用也是相當驚人的。油氣集輸面臨的問題：瀝青質(zhì)油氣集輸概要32油氣集輸面臨的問題：內(nèi)腐蝕油氣集輸概要33油氣集輸面臨的問題：內(nèi)腐蝕油氣集輸概要34油氣混輸管道中輸送的多為未經(jīng)凈化處理的油氣井產(chǎn)物，天然氣中常含有CO2和H2S、H2O，油中含有S和游離水、砂子等雜質(zhì)，加上多相流動的影響，其管道內(nèi)腐蝕經(jīng)常比單相流動管道要嚴重。油氣管道內(nèi)防腐方法可分為三種：界面防護、緩蝕劑保護及選用耐腐蝕管材。近年來，為了滿足安全生產(chǎn)和環(huán)境保護的要求，除了防腐技術(shù)不斷改進以外，計算機用于腐蝕控制的領(lǐng)域不斷擴大。管材選擇是內(nèi)腐蝕控制的重點之一。已有研究單位建立了用于酸性環(huán)境的干線鋼管及焊縫的全環(huán)測試，用以檢查管材和環(huán)焊縫的品質(zhì)，可以監(jiān)測HIC、SSC等導致的裂紋及開裂現(xiàn)象。油氣集輸面臨的問題：結(jié)垢油氣集輸概要35油氣集輸面臨的問題：富氣輸送技術(shù)油氣集輸概要36油氣集輸面臨的問題：流動安全油氣集輸概要37油氣集輸面臨的問題：多相計量油氣集輸概要3880年代末，多相計量裝置的開發(fā)研制取得較大進展。多相流計量基本上可分為混合均質(zhì)多相計量和直接在線計量。Euromatic、BakerCAC、Mobil、Texaco、Atlantic、英國BP等公司的多相流量屬于混合均質(zhì)多相計流量計。挪威和美國合作開發(fā)的LP多相流量計、挪威Framo公司的MPFM和MPFM-1900多相流量計、KOS公司的MCF多相流量計、AEA公司的非插入式多相流量計等都是直接在線多相流量計，已在各國海上及陸上油氣田得到應用。90年代初，國內(nèi)各研院所開始著手進行多相計量方面的初步研究工作，目前已有多相計量裝置已經(jīng)進入現(xiàn)場試驗驗證階段。油氣集輸面臨的問題：多相計量油氣集輸概要39許多石油公司確定了流量計單相份額的范圍和精度要求，希望能達到含氣率范圍為0—99％，含水率范圍為0—90％，含液量和含氣量的相對誤差小于土5％~土l0％。由于多相流自身的復雜性，多相流量計作為一種高科技含量較高的新技術(shù)產(chǎn)品，目前還存在一些問題亟待解決?，F(xiàn)在還沒有通用性較好的多相流量計，其計量精度普遍在±10%左右。多相流量計的發(fā)展趨勢是小型化、智能化、高精度、適應性廣、安全性高和結(jié)構(gòu)緊湊。油氣集輸面臨的問題：多相增壓油氣集輸概要40在油氣水多相混輸泵方面國外已研制出近10種不同類型的多相泵。按照使用場合不同，分為陸上多相泵和水下多相泵；按照工作原理的不同，又可分為旋轉(zhuǎn)動力式多相泵和容積式多相泵，前者包括螺旋軸流式多相泵、離心泵等，后者包括雙螺桿泵、隔膜泵、線性活塞泵、對轉(zhuǎn)式濕式壓縮機等。油氣集輸面臨的問題：多相增壓油氣集輸概要41最具代表性的是海神計劃的研究成果螺旋軸流式多相泵和德國Bornemann泵業(yè)公司等生產(chǎn)的雙螺桿式多相混輸泵，目前這兩種泵已有部分工業(yè)化產(chǎn)品。在北海以及巴西海域水下增壓泵輸系統(tǒng)也已進入檢驗和考核階段；但由于多相流動的復雜性，以及泵對流態(tài)和含氣率的強依賴性，使泵的使用范圍受到很大限制，我國引進國外多相泵在現(xiàn)場使用后都遇到了這樣或那樣的問題。

內(nèi)容提綱單擊此處添加段落文字內(nèi)容油氣集輸概要1單擊此處添加段落文字內(nèi)容油氣集輸管網(wǎng)仿真基礎理論2單擊此處添加段落文字內(nèi)容油氣集輸管網(wǎng)仿真軟件概要3單擊此處添加段落文字內(nèi)容小結(jié)442油氣物性計算：黑油模型組分模型單管多相流動計算：流動特點計算模型管網(wǎng)結(jié)構(gòu)與模型：拓撲結(jié)構(gòu)管網(wǎng)模型油氣集輸管網(wǎng)仿真基礎理論43油氣物性計算-黑油模型黑油模型是描述含有非揮發(fā)組分的黑油和揮發(fā)性組分的原油溶解氣兩個系統(tǒng)在油氣體系中運動規(guī)律的數(shù)學模型。也稱低揮發(fā)油雙組分模型。黑油模型需要提供流體的基本物性，如氣、液（包括水）相的體積比（摩爾比）、粘度、密度、溶解油氣比、體積系數(shù)等。并根據(jù)一些關(guān)系式計算不同壓力、溫度下的各項參數(shù)。油氣集輸管網(wǎng)仿真基礎理論44油氣物性計算-黑油模型計算過程簡單，不涉及復雜的狀態(tài)和相平衡計算計算速度快計算過程絕對收斂沒有考慮物質(zhì)組分隨溫度和壓力的變化未考慮反凝析現(xiàn)象等油氣集輸管網(wǎng)仿真基礎理論45油氣物性計算：黑油模型組分模型單管多相流動計算：流動特點計算模型管網(wǎng)結(jié)構(gòu)與模型：拓撲結(jié)構(gòu)管網(wǎng)模型油氣集輸管網(wǎng)仿真基礎理論46油氣物性計算-組分模型油氣集輸管網(wǎng)仿真基礎理論47組分模型是描述含有揮發(fā)組分的烴類和氣體的數(shù)學模型。組分模型需要提供流體中各種組分的摩爾分數(shù)以及它們的基本物性參數(shù)（分子量、臨界壓力、臨界溫度、偏心因子等）并根據(jù)狀態(tài)方程進行閃蒸計算得到不同狀態(tài)下油氣體系的各種基本物性。由于流體的組成比較復雜，部分組成含量極低，實際應用中會使用擬組分來代替一些含量較少的組分。油氣物性計算-組分模型油氣集輸管網(wǎng)仿真基礎理論48考慮了物質(zhì)組分隨溫度和壓力的變化考慮了反凝析現(xiàn)象能夠準確計算平均溫度、壓力下各相的質(zhì)量流量和摩爾分數(shù)，并判斷段塞流出現(xiàn)的位置和積液量需要確切知道物質(zhì)的準確組分計算精度受狀態(tài)方程和相平衡模型的影響涉及非線性方程組的求解，可能不收斂迭代次數(shù)多，計算速度慢，累計誤差大油氣物性計算-組分模型油氣集輸管網(wǎng)仿真基礎理論49立方型狀態(tài)方程與混合規(guī)則1氣液多相平衡閃蒸計算2烴泡露點、水露點及水合物、蠟平衡預測3熱力學物性計算4油氣物性計算-組分模型油氣集輸管網(wǎng)仿真基礎理論50立方形狀態(tài)方程油氣物性計算-組分模型油氣集輸管網(wǎng)仿真基礎理論51SRK-EOS在預測非極性組分體系特性時，具有與PR-EOS相當?shù)念A測精度。但是，SRK-EOS僅能描述含水分子的極性體系，不能用于含醇體系。PR-EOS不僅能較為準確地描述非極性組分體系的相特性，同時能處理含有極性分子（甲醇、乙二醇、水）的體系。其計算臨界壓縮因子的可靠性優(yōu)于SRK-EOS，摩爾體積的預測精度更可靠。PT-EOS引入了臨界壓縮因子參數(shù)ζc，當該參數(shù)在0.333至0.307之間時，其計算結(jié)果優(yōu)于PR-EOS和SRK-EOS。對非極性和極性分子的飽和性質(zhì)，其同樣具有較好的預測結(jié)果。但是，由于PT-EOS三參數(shù)計算的復雜性，限制了其應用。油氣物性計算-組分模型油氣集輸管網(wǎng)仿真基礎理論52改進立方型狀態(tài)方程對液相體積性質(zhì)的計算精度，應用較為廣泛的改進方法主要包括修正α(T)或者α(T)函數(shù)中的參數(shù)κ，或者直接修正狀態(tài)方程。推薦：如果選擇SRK-EOS和PR-EOS進行相平衡閃蒸計算時，需根據(jù)SRK-EOS和PR-EOS參數(shù)κ的修正式計算α(T)函數(shù)，同時采用Peneloux和Jhaveri-Youngren提出的體積平移法（將氣液相體積同時減去一個體積修正常數(shù)；如果選擇PT-EOS進行相平衡閃蒸計算時，在沒有電解質(zhì)存在時應用Valderrama（VPT-EOS）提出的經(jīng)驗方程預測相關(guān)參數(shù)改進該狀態(tài)方程，如果電解質(zhì)存在建議應用ZPT-EOS提出的PT-EOS修正方法。油氣物性計算-組分模型油氣集輸管網(wǎng)仿真基礎理論53混合規(guī)則-經(jīng)典隨機混合規(guī)則油氣物性計算-組分模型油氣集輸管網(wǎng)仿真基礎理論54混合規(guī)則-非隨機混合規(guī)則Huron-Vidal混合規(guī)則Kabadi-Danner混合規(guī)則不對稱NDD混合規(guī)則（AsymmetricNon-Density-DependentMixingRulers）油氣輸送體系常伴有極性分子（水、醇等）存在。應用經(jīng)典隨機混合規(guī)則預測此類體系，需調(diào)整非極性-極性分子之間的BIP，但計算精度不高。因此，非隨機混合規(guī)則被研究人員提出以適應此類體系，主要是修正和改進混合物狀態(tài)方程參數(shù)。油氣物性計算-組分模型油氣集輸管網(wǎng)仿真基礎理論55混合物逸度計算油氣物性計算-組分模型油氣集輸管網(wǎng)仿真基礎理論56根據(jù)油氣體系中是否含有水、醇等極性分子，需選擇適當?shù)幕旌弦?guī)則和狀態(tài)方程才能保證精度推薦：針對不含極性分子的油氣體系，選擇經(jīng)典隨機混合規(guī)則與PR-EOS進行相平衡與烴泡露點計算；針對僅含水極性分子的油氣體系，選擇Kabadi-Danner混合規(guī)則與SRK-EOS進行相平衡計算；針對同時含水和醇等極性分子或同時含水合物的油氣體系，選擇不對稱NDD混合規(guī)則與VPT-EOS進行相平衡計算；選擇經(jīng)典隨機混合規(guī)則與PT-EOS進行水合物生成平衡條件計算；選擇Huron-Vidal混合規(guī)則與SRK-EOS進行天然氣水露點/含水量計算；油氣物性計算-組分模型油氣集輸管網(wǎng)仿真基礎理論烴泡露點計算57油氣物性計算-組分模型油氣集輸管網(wǎng)仿真基礎理論水露點計算58油氣物性計算-組分模型油氣集輸管網(wǎng)仿真基礎理論59水合物計算油氣物性計算-組分模型油氣集輸管網(wǎng)仿真基礎理論蠟平衡預測60Won于1986年，提出了用以預測固相相態(tài)變化問題的熱力學模型，該模型為氣-液-固三相模型，采用Soave-Redlich-Kwong狀態(tài)方程（SRK-EOS）計算體系的氣-液平衡問題，利用正規(guī)溶液模型計算體系的液-固平衡，最后將兩個獨立的平衡問題耦合，形成氣-液-固三相模型。該模型不適用于原油體系在高壓環(huán)境中的相態(tài)變化。Hansen在1988年提出了與Won類似的熱力學模型，區(qū)別僅僅在于液-固平衡的模擬，Hansen采用了聚合物溶液模型來取代Won模型中的正規(guī)溶液模型，該模型使用了北海原油實驗結(jié)果進行了模型調(diào)整，因此其對于同一種原油預測的準確性是可以預期的。油氣物性計算-組分模型油氣集輸管網(wǎng)仿真基礎理論蠟平衡預測611991年，Pedersen在Won[63]的模型基礎上提出了他自己的改良模型，提出了一套對熔化焓和熔化潛熱的計算方法，并將相態(tài)間的比熱容差考慮進了模型之中。但是，當溫度低于固相析出點之后，模型會出現(xiàn)高估固相質(zhì)量分數(shù)的問題，而且也沒有解決在高壓環(huán)境下的相態(tài)計算問題。LiraGaleana等學者提出了多固相模型，提出固相有許多互不相溶的固相組成，每一個固相應該被看成一個獨立的均一相態(tài)。使用（PR-EOS）計算氣-液相平衡，其臨界參數(shù)的計算采用Cavett推薦的關(guān)聯(lián)式。然而，最近關(guān)于晶體結(jié)構(gòu)的研究表明，對于三元模擬油體系，多固相模型是適用的，但是對于碳數(shù)連續(xù)分布的原油體系，該假設就與實際固相析出狀態(tài)不相符合了。油氣物性計算-組分模型油氣集輸管網(wǎng)仿真基礎理論蠟平衡預測62Coutinho等學者采用基團貢獻法的UNIFAC活度模型模擬液相特性、UNIQUAC模型模擬固相特性，該模型同樣得到了實驗結(jié)果的驗證。在2000年，Pauly等人通過引入了SRK狀態(tài)方程和最新的活度系數(shù)模型進行改進，對模擬效果取得了一定的改善，但是模型結(jié)果依賴于UNIQAC模型中的二元作用參數(shù)選取的準確度，該模型對于具有相近分子質(zhì)量體系的預測結(jié)果準確度不高。郭天民、馬慶蘭，西南石油大學的梅海燕和大連理工大學的陳五花等都進行了深入的研究和探索，針對上述的不同模型提出改良，提高了對于某種體系或簡單混合物改進模型的計算精度，并對不同模型進行了深入評價。但是，基本上處于方法的驗證和參數(shù)的修正階段，并一直持續(xù)到現(xiàn)在。油氣物性計算-組分模型油氣集輸管網(wǎng)仿真基礎理論蠟平衡預測63不論應用何種熱力學模型對固相析出過程進行模擬，都需要有可靠的輸入數(shù)據(jù)。對于人工配制的模擬油體系，實驗室手段完全能夠保證輸入數(shù)據(jù)的可靠和準確。但是對于原油體系，現(xiàn)階段的實驗手段還不能完全保證輸入數(shù)據(jù)的可靠性，而且，在大多數(shù)情況下，并沒有對油品進行完整的實驗分析的條件。采用狀態(tài)方程計算液相的逸度，正規(guī)溶液理論模型計算固相活度系數(shù)，可準確地預測出了模擬油和原油體系的析蠟點溫度，同時計算了在不同溫度下的蠟質(zhì)析出量的情況油氣物性計算-組分模型油氣集輸管網(wǎng)仿真基礎理論密度64多相平衡閃蒸計算求解壓縮因子的一元三次方程會有三個根，通常認為較大的實根Zmax表征氣相，較小的實根Zmin表征液相，中間根沒有實際意義。根據(jù)真實氣體狀態(tài)方程，可分別計算氣液相的摩爾密度。水合物的密度可根據(jù)不同水合物結(jié)構(gòu)進行預測油氣物性計算-組分模型油氣集輸管網(wǎng)仿真基礎理論黏度-油氣黏度65常用預測油氣黏度的計算方法有兩種：一是對應態(tài)原則（CSP-CorrespondingStatePrinciple）二是經(jīng)驗相關(guān)式法，對液烴相而言有Lohrenz-Bray-Clark剩余黏度法（LBC-ResidualViscosityMethod），對氣相而言有Lee-Gonzalez-Eakin經(jīng)驗相關(guān)式法。油氣物性計算-組分模型油氣集輸管網(wǎng)仿真基礎理論黏度-富水相黏度66對于富水相體系黏度計算，主要包括：對應態(tài)原則純水黏度經(jīng)驗式法，根據(jù)不同壓力溫度分段確定鹽水黏度經(jīng)驗式法含有抑制劑的水溶液黏度經(jīng)驗式計算方法油氣物性計算-組分模型油氣集輸管網(wǎng)仿真基礎理論黏度-油水乳狀液黏度油水乳狀液黏度是水濃度和溫度的函數(shù)。乳狀液最大黏度在反相點時出現(xiàn)，乳狀液將從油包水乳狀液轉(zhuǎn)變成水包油乳狀液。在沒有實驗數(shù)據(jù)的情況下，依據(jù)R?nningsen提出的經(jīng)驗式預測油水乳狀液的黏度如果已知實驗點（ψw，μr），可通過Pal和Rhodes提出的計算式預測油水乳狀液黏度67油氣物性計算-組分模型油氣集輸管網(wǎng)仿真基礎理論導熱系數(shù)68不同流體的導熱系數(shù)計算方法也不同。油氣體系的導熱系數(shù)可依據(jù)對應態(tài)原則進行計算。水的導熱系數(shù)，需要根據(jù)不同溫度和壓力條件的經(jīng)驗式計算。甲烷水合物的導熱系數(shù)在0.50至0.587之間。油氣物性計算-組分模型油氣集輸管網(wǎng)仿真基礎理論焓69純組分理想氣體焓是溫度的函數(shù)。基于Key混合規(guī)則，可確定混合物的理想氣體焓。焓變計算式需對狀態(tài)方程參數(shù)am求溫度的導數(shù)，不同混合規(guī)則其計算結(jié)果不同，且其解析解計算相對復雜。采用小擾動法，計算am對溫度的導數(shù)，如下：油氣物性計算-組分模型油氣集輸管網(wǎng)仿真基礎理論定壓比熱和焦湯系數(shù)70定壓比熱Cp的定義是在恒定壓力時焓對溫度的導數(shù)。焦湯系數(shù)CJT是在恒定焓時溫度對壓力的導數(shù)。為便于數(shù)值模擬，采取小擾動法，計算流體的定壓比熱和焦湯系數(shù)：油氣物性計算-組分模型油氣集輸管網(wǎng)仿真基礎理論表面張力71表面張力是描述流體相間界面屬性的參數(shù)。采用Hough-Stegemeier提出的Weinaug-Katz修正式和Fawcett參數(shù)估計相結(jié)合的方法，來計算天然氣與凝析液烴相的表面張力采用Firoozabadi和Ramey提出的方法計算烴水之間的表面張力油氣物性計算：黑油模型組分模型單管多相流動計算：流動特點計算模型管網(wǎng)結(jié)構(gòu)與模型：拓撲結(jié)構(gòu)管網(wǎng)模型油氣集輸管網(wǎng)仿真基礎理論72單管多相流動計算油氣集輸管網(wǎng)仿真基礎理論多相流動管道的特點73單相流動壓力溫度流量粘度地形多相流動壓力溫度分相流量分相粘度地形相間作用力流型相分率相間傳質(zhì)相間傳熱……單管多相流動計算油氣集輸管網(wǎng)仿真基礎理論多相流動管道的特點74相界面形狀不定，規(guī)律難尋氣相具有可壓縮性隨輸送條件（壓力、溫度）的變化，氣液相間產(chǎn)生有質(zhì)量傳遞（蒸發(fā)、冷凝）分相之間會形成物性不同的新體系（油水乳狀液）與單相輸送管道相比，影響因素多單管多相流動計算油氣集輸管網(wǎng)仿真基礎理論多相流動管道流動計算方法75多相流工藝計算大多借鑒經(jīng)驗和半經(jīng)驗關(guān)系式，這些關(guān)系式都是建立在特定的條件下，有一定的使用范圍，一般在經(jīng)驗和半經(jīng)驗關(guān)系式的基礎上，確定各自的適用范圍，并將這些關(guān)系式進行組合得到適用范圍更廣、計算更準確的組合模型關(guān)系式在更深入的流體力學研究的基礎上，建立各種流型轉(zhuǎn)化的物理機理模型，并利用計算機求解單管多相流動計算油氣集輸管網(wǎng)仿真基礎理論氣液兩相流管道流型76單管多相流動計算油氣集輸管網(wǎng)仿真基礎理論油水兩相流管道流型油水分層流(ST)界面處有混合的油水分層流(ST)油水三層流(3L）影響油水兩相流流型因素復雜，它不僅受介質(zhì)物性、管道幾何形狀等因素的影響，而且還受流動中相轉(zhuǎn)變特性等過程因素的影響。77單管多相流動計算油氣集輸管網(wǎng)仿真基礎理論流型圖78貝克流型圖Scott改進的貝克流型圖曼德漢等流型圖泰特爾—杜克勒流型圖Schicht等流型圖Hewitt與Roberts流型圖單管多相流動計算油氣集輸管網(wǎng)仿真基礎理論流型圖79單管多相流動計算油氣集輸管網(wǎng)仿真基礎理論流型圖80單管多相流動計算油氣集輸管網(wǎng)仿真基礎理論氣液兩相水力計算方法：純經(jīng)驗、流型和機理81網(wǎng)格劃分穩(wěn)態(tài)模擬方法

利用各種經(jīng)驗與半經(jīng)驗方程，輔助以組分庫，可以進行流型判斷、壓降計算以及管道進出口各種工藝參數(shù)計算。

代表軟件：pipephase，pipeflow，pipesim等瞬態(tài)模擬方法

從三大基本方程出發(fā)對多相流各種工藝參數(shù)進行模擬。

典型軟件：OLGA,TACITE,TUFFP,PeTra等。單管多相流動計算-純經(jīng)驗模型油氣集輸管網(wǎng)仿真基礎理論82純經(jīng)驗模型即模型中不引入流型的概念，以模仿單相流動的方式建立流動模型，通過完全依賴試驗數(shù)據(jù)的修正參數(shù)修正相間滑脫所造成的影響甚至忽略滑脫的影響。這類模型屬于早期的多相流模型，適用條件范圍內(nèi)，具有一定的預測精度。典型的模型有：計算水平管壓降洛克哈特-馬蒂內(nèi)利模型、杜克勒I模型、杜克勒II模型、修正持液率的弗拉尼根模型，Eaton模型和Oliemans模型針對垂直管的哈格多恩-布朗（Hagedorn-Brown）模型、奧齊思澤斯模型等等單管多相流動計算-流型模型油氣集輸管網(wǎng)仿真基礎理論83不同流型下，每個流型下的持液率和壓降計算公式也不盡相同。因此該類模型分為兩個部分，即流型判斷模型以及相含率和壓降的計算相關(guān)式。在建立相含率及壓降的相關(guān)式時，該類型的模型又沿用了無流型模型的建模方式，即在每個流型下建立一個或數(shù)個關(guān)于相含率以及壓降的純經(jīng)驗相關(guān)式。相比于純經(jīng)驗模型，這類模型的適用條件寬，精度也比較好，因此在油氣工業(yè)上得到了比較廣的應用。但是，這類模型的純經(jīng)驗相關(guān)式部分也遭不少學者的詬病，也因此產(chǎn)生了一類衍生模型。比較典型的流型模型有：針對起伏管路的BB（Beggs-Brill）模型、MB（Mukherjee-Brill）模型，針對垂直管路的丹斯—若斯模型、阿齊茲—戈威爾—福格拉錫模型、哈桑-卡比爾模型等等單管多相流動計算-組合模型油氣集輸管網(wǎng)仿真基礎理論84組合模型：即通過組合不同流型模型的流型判斷、相含率和壓降的計算相關(guān)式，結(jié)合各種模型長處，形成新模型。較有名的組合模型有：BB-Moody模型，用BB相關(guān)式進行流型劃分、持液率和壓降計算，壓降計算采用Moody修正；BB-MB-Eaton模型：用BB相關(guān)式進行流型劃分，Eaton相關(guān)式計算持液率，MB相關(guān)式計算壓降；XB-Barnea-BB模型：管道傾角-15°～15°內(nèi)，使用XB相關(guān)式進行流型判別、持液率和壓降計算；傾角在16°～90°范圍內(nèi)，使用Barnea通用流動模型進行流型判別，使用BB相關(guān)式進行持液率和壓降計算。單管多相流動計算-機理模型油氣集輸管網(wǎng)仿真基礎理論85機理模型則是在流型模型的基礎上的進一步的改進，該模型不但認為不同流型下氣液的相互作用機理不同，而且在持液率及壓降計算方面進一步機理化，即引入流動的控制方程，并根據(jù)每種流型各自的特點，簡化控制方程，同時利用摩阻及相間作用的封閉關(guān)系，封閉方程組。在模型的求解上，除了要進行流型判斷之外，最重要的是通過數(shù)學變換得到關(guān)于持液率的非線性方程，利用求解非線性方程得到持液率，之后在進行壓降計算。這種模型通常會結(jié)合半理論的流型判別模型，如：Taitel-Dukler模型，Barnea模型等，也是目前較為復雜和嚴格的模型。典型的模型有：關(guān)于起伏管路的Xiao模型、關(guān)于垂直管路的Ansari模型和Chokshi模型、Gomez通用模型，及Zhang通用模型等等單管多相流動計算-數(shù)值模擬方法油氣集輸管網(wǎng)仿真基礎理論經(jīng)典的連續(xù)介質(zhì)力學方法86建立在統(tǒng)計分子動力學基礎上的分子動力學方法和介觀層次上的模擬方法界面追蹤方法顆粒追蹤方法雙流體（多流體）模型方法基于目前研究，尚沒有一種方法能夠模擬任意一種多相流動。每種方法均是面對某個特定問題所提出，其出發(fā)點和物理假設均是針對某些特定的問題，所以每種方法都有其“優(yōu)勢”和“劣勢”，簡而言之，就是每種方法均有其使用范圍。單管多相流動計算-界面追蹤方法油氣集輸管網(wǎng)仿真基礎理論87這類方法多見于二維和三維流場氣液兩相流模擬，具體方法即是在氣體的區(qū)域或液體區(qū)域僅是求解各自的N-S方程。而在氣液交界面則有各種獨到處理，從而實現(xiàn)對于氣液界面的重構(gòu)。VOF方法，它引入相函數(shù)控制求解區(qū)域控制方程，并通過求解相函數(shù)控制方程獲得相函數(shù)分布，進而實現(xiàn)氣液界面的重構(gòu)。而LevelSet方法則是把氣、液相界面?zhèn)鞑ビ靡粋€高階函數(shù)，即LevelSet函數(shù)的零值點來表示，由LevelSet函數(shù)的代數(shù)值來區(qū)分計算區(qū)域中的各相。單管多相流動計算-顆粒追蹤方法油氣集輸管網(wǎng)仿真基礎理論88這類方法多見于二維三維流場，氣固、固液兩相流模擬通常是拉格朗日-歐拉方法，即連續(xù)相在歐拉坐標值下建模，而顆粒相是拉格朗日方法捕捉每一個顆粒的運動。用拉格朗日方法描述顆粒相模型稱之為離散顆粒模型(DPM)或離散元模型(DEM)，通過這些模型實現(xiàn)顆粒的追蹤及考慮顆粒與顆粒，顆粒與壁面，顆粒與流體，流體與顆粒的作用。而對于連續(xù)相則是延續(xù)了計算流體力學模擬湍流的一般做法建模，也有采用格子-Boltzmann方法建立連續(xù)相模型單管多相流動計算-雙(多)流體模型方法油氣集輸管網(wǎng)仿真基礎理論89這類方法將每一種流體都看作是充滿整個流場的連續(xù)介質(zhì)，針對各相分別寫出質(zhì)量、動量和能量守恒方程，通過相界面間的相互作用（動量、能量和質(zhì)量的交換）將兩組方程耦合在一起。對多相流的流型沒有限制，所建立的多相流模型是不僅目前較為全面和完整的，求得解中包含的信息也是較為豐富的。但是真正建立起在物理上理論嚴密，數(shù)學上完全適定，封閉關(guān)系能夠充分描述物理現(xiàn)象的多流體模型實際上還面臨種種挑戰(zhàn)。目前來看，這種方法僅是在一維兩相流模擬領(lǐng)域取得了很好成果。在核工業(yè)領(lǐng)域，絕大多數(shù)用做反應堆安全事故分析的兩相流數(shù)值模擬軟件均采用這種方法。單管多相流動計算-數(shù)值模擬方法油氣集輸管網(wǎng)仿真基礎理論雙流體（多相流）模型90對于油氣集輸管道來說，動輒幾十公里或者幾百公里，模擬如此長度管道中的多相流動，唯一實際可行的辦法是采用一維的兩流體或者多流體模型。管道中的兩相流體被看成是兩種獨立流動的流體，每種流體有各自的控制方程來描述?？刂品匠探M由各相的連續(xù)性方程、動量守恒方程和混合能量方程均相流模型（忽略了相間作用）分相流模型（各分相的流動相對孤立）漂移流模型（考慮相間滑脫及空隙率的變化）雙流體模型定義：均相流動模型簡稱均流模型，它是把氣液兩相棍合物看成為均勻介質(zhì)，其流動的物理參數(shù)取兩相介質(zhì)相應參數(shù)的平均值。因此可以按照單相介質(zhì)來處理均流模型的流體動力學問題。均相流動模型油氣集輸管網(wǎng)仿真基礎理論91均相模型的主要優(yōu)點是處理方法簡單，可用成熟的、單相流體的數(shù)值模擬方法來處理兩相流問題。缺點也相當明顯：兩相相同速度相同壓力的假設明顯很難成立，混合物的狀態(tài)方程同樣也很難較好表征混合流體的物性變化及熱力學關(guān)系。因此，該模型在實際中應用并不多。對于泡狀流和霧狀流，具有較高的精確性對于彈狀流和段塞流，需要進行時間平均修正對于層狀流，波狀流和環(huán)狀流，則誤差較大均相流動模型-特點油氣集輸管網(wǎng)仿真基礎理論定義：將兩相流動看成氣相、液相各自分開的流動，每相介質(zhì)都有其平均流速和獨立的物性參數(shù)。又稱分流模型。求解方法：利用試驗或者數(shù)學模型預先確定每一相占有過流面的份額（真實含氣率）以及介質(zhì)與管壁的摩擦阻力和兩相介質(zhì)之間的摩擦阻力。然后分別建立每一相的流動特性方程式分流模型建立的兩個條件：氣液兩相介質(zhì)分別有各自的按所占斷面積計算斷面平均流速；盡管氣液兩相之間可能有質(zhì)量交換，但兩相之間是處于熱力學平衡狀態(tài)，壓力密度互為單值函數(shù)。分流模型適用于層裝流、波狀流和環(huán)狀流。分相流動模型油氣集輸管網(wǎng)仿真基礎理論定義：提出了一個漂移速度的概念，當兩相流以某一混合速度運動時，氣相相對于該混合速度有一個漂移速度，液相則有一個反向的漂移速度以保證流動的質(zhì)量、動量、能量守恒。漂移流動模型油氣集輸管網(wǎng)仿真基礎理論94在漂移流動模型中，既考慮了氣液兩相之間的相對速度，又考慮了空隙率和流速沿過流斷面的分布規(guī)律。與均相模型相比，模型考慮了相間的速度漂移，從形式上屬于嚴格雙曲的偏微分方程組，具有良好的適定性，因而更接近于實際情況。但是，由于受到經(jīng)驗關(guān)系的制約，其使用受到一定條件的限制漂移流動模型-特點油氣集輸管網(wǎng)仿真基礎理論定義：考慮兩相，認為在同一時刻，同一位置，兩相各自擁有各自的密度、速度、壓強和溫度。對各相分別應用質(zhì)量、動量和能量守恒定律，進而得到兩相的控制方程。如果假設兩相之間壓力相等,忽略表面力,體積力只考慮重力的話，對兩相分別應用質(zhì)量、動量、能量守恒定律，經(jīng)過時間和空間上的積分平均，便得到控制方程雙流體模型油氣集輸管網(wǎng)仿真基礎理論96從宏觀的角度分析，兩相之間彼此關(guān)聯(lián)，通過相間界面上的質(zhì)量、動量和能量相互作用項將兩相的控制方程耦合起來，利用兩相各自的狀態(tài)方程封閉方程組。在物理背景上，更貼近物理現(xiàn)象本質(zhì)。但是為了使模型建立方程組適定或者說成為雙曲方程組，一些學者增加在控制方程中壓力松弛過程的輸運方程提出雙壓力模型，使模型嚴格雙曲。而更普遍的做法是在兩相的質(zhì)量和動量方程中加入附加項，如虛擬質(zhì)量力項、界面壓差項等。但是，迄今為止，無論是雙壓力模型中的壓力松弛過程輸運方程，還是單壓力模型附加項，其形式仍是學術(shù)界所爭論的焦點。雙流體模型-特點油氣集輸管網(wǎng)仿真基礎理論單管多相流動計算油氣集輸管網(wǎng)仿真基礎理論雙(多)流體模型瞬態(tài)數(shù)值模擬方法98國內(nèi)外學者對雙流體模型進行了大量研究，根據(jù)雙流體模型控制方程的數(shù)學特性，設計了各種數(shù)值方法，取得了一定的進展，但是研究遠未結(jié)束，到目前為止雙流體模型的數(shù)值求解方法并未成熟。網(wǎng)格劃分目前的方法大體上可以分為兩類：耦合算法（Coupledmethods）壓力修正算法（Segregatedmethods）雙流體（多流體）模型瞬態(tài)數(shù)值模擬方法油氣集輸管網(wǎng)仿真基礎理論99耦合方法研究歷時最長，早在上世紀80年代初，美國學者在研究核反應堆中的兩相流快速瞬變及換熱問題時，就提出了關(guān)于雙流體模型的數(shù)值求解方法及相關(guān)的封閉關(guān)系。例如Lies所提出的半隱式算法，Mahaffy所提出SETS算法以及全隱方法。但是這些早期的算法均有差分格式的階數(shù)只有一階，數(shù)值粘性大，且穩(wěn)定性差。耦合數(shù)值模擬方法油氣集輸管網(wǎng)仿真基礎理論100隨著計算流體力學的不斷進步，尤其是TVD格式的出現(xiàn)及其在空氣動力學領(lǐng)域的成功應用，也帶動了雙流體模型的數(shù)值研究，一批原本應用于可壓縮、超聲速流場的數(shù)值模擬技術(shù)被改造后移植到雙流體模型的求解。Masella等人將Godunov格式移植到雙流體模型的數(shù)值研究上Coquel等人則是提出了自己的高階迎風格式。Paillère等人探索了通矢量分裂（FVS）在雙流體模型方面的應用，并將AUSM系列格式拓展至雙流體模型求解。Evje和Fjelde基于混合FVS/FDS技術(shù)模擬兩相流動,Yoem和Chang分別提出了雙流體模型HLL格式和修正HLLC格式。這些格式普遍精度高穩(wěn)定性好，對于理相雙流體模型（不考慮摩擦及相間作用，氣體理想氣體空氣液體物性則采用常溫下的水物性）的求解，精度高，效果好。但是，這種求解方式在公開的文獻中沒有應用在工業(yè)領(lǐng)域的報道，或許目前仍處于理論研究階段。雙流體（多流體）模型瞬態(tài)數(shù)值模擬方法耦合數(shù)值模擬方法油氣集輸管網(wǎng)仿真基礎理論101以SIMPLE系列算法為代表的壓力修正算法在不可壓縮流場模擬方面應用極為廣泛，同時這種算法也被成功的推廣到可壓縮流場數(shù)值模擬方面，但是將這類方法改造并應用于到雙流體模型的求解上的先例實際上并不多。Darwish針對泡狀流提出了雙流體模型的一系列壓力修正算法，并在二維流場中，模擬了噴管中的泡狀流。Morales-Ruiz利用一維雙流體模型結(jié)合SIMPLE算法對制冷管道的兩相流動進行數(shù)值模擬，但是一維模型并不適定。Issa和Kempf則是通過雙流體模型模擬了段塞的生成、生長及隨后發(fā)展到穩(wěn)定段塞流的過程，雖然算法上介紹的比較粗略，但是大體上沿襲了壓力修正算法的思路。Eugenio等人做了類似Issa的段塞流模擬研究，盡管文獻中的細節(jié)并不夠多，但是可以看出同樣是延續(xù)了壓力修正算法的思路。雙流體（多流體）模型瞬態(tài)數(shù)值模擬方法壓力修正方法油氣物性計算：黑油模型組分模型單管多相流動計算：流動特點計算模型管網(wǎng)結(jié)構(gòu)與模型：拓撲結(jié)構(gòu)管網(wǎng)模型油氣集輸管網(wǎng)仿真基礎理論102管網(wǎng)結(jié)構(gòu)油氣集輸管網(wǎng)仿真基礎理論103管網(wǎng)是由節(jié)點和元件組成的，其節(jié)點可以是流體進出點或元件連接點，管網(wǎng)系統(tǒng)通過節(jié)點同外界聯(lián)系。元件是連接于節(jié)點間輸送介質(zhì)的設備，可以是管道、調(diào)壓閥、壓縮機等形式，它們實現(xiàn)了特定的工藝要求因為介質(zhì)流體在管網(wǎng)中的流動是有方向的，因此在數(shù)學上管網(wǎng)結(jié)構(gòu)可被描述為一個連通的有向圖。管網(wǎng)結(jié)構(gòu)油氣集輸管網(wǎng)仿真基礎理論104現(xiàn)實情況中的管網(wǎng)通常具有十分復雜的拓撲結(jié)構(gòu)，如何通過純數(shù)學的語言將管網(wǎng)的拓撲結(jié)構(gòu)表示出來是進行編程計算的基礎。矩陣可以簡單有效的將管網(wǎng)結(jié)構(gòu)表示出來，且便于編程計算，所以被廣泛應用于管網(wǎng)計算當中。一般管網(wǎng)的結(jié)構(gòu)可以由節(jié)點關(guān)聯(lián)矩陣和環(huán)路矩陣表示出來管網(wǎng)結(jié)構(gòu)油氣集輸管網(wǎng)仿真基礎理論節(jié)點關(guān)聯(lián)矩陣105節(jié)點關(guān)聯(lián)矩陣是用來描述管網(wǎng)中節(jié)點和管段連接關(guān)系的矩陣，它是一個以節(jié)點編號i為行、管段j編號

為列構(gòu)成的n*m

階矩陣。它的元素

定義為：管網(wǎng)結(jié)構(gòu)油氣集輸管網(wǎng)仿真基礎理論環(huán)路關(guān)聯(lián)矩陣106環(huán)路矩陣是描述閉合環(huán)路和管段之間連接關(guān)系的矩陣，它是一個以閉合環(huán)路編號i為行、管段編號j為列構(gòu)成的c*m階矩陣。元素定義為：管網(wǎng)模型油氣集輸管網(wǎng)仿真基礎理論1071936年HardyCross教授提出了用于供水管網(wǎng)穩(wěn)態(tài)計算的方法，該方法也稱環(huán)方程法。其基本思想是：聯(lián)立節(jié)點方程和回路方程構(gòu)成非線性方程組，并且引入修正流量的概念，通過線性化的方法來進行求解。由于該方法形式簡單、使用迭代算法，便于手工進行操作運算，在沒有計算機技術(shù)條件下使用比較廣泛。1968年Shamir和Howard第一次將節(jié)點法應用到了給排水管網(wǎng)當中。一年以后，MichaelA.Stoner（1969年）將此方法擴展到了天然氣管網(wǎng)當中，然后采用牛頓-拉夫遜法來求解節(jié)點方程組，并且在迭代過程中引入加速系數(shù)來改善由于初值選擇不當而造成計算不收斂的問題。1973年D.J.Wood等人提出了一種管段方程組的方法，并通過線性化方法求解。管網(wǎng)模型油氣集輸管網(wǎng)仿真基礎理論108前述單相管網(wǎng)穩(wěn)態(tài)計算方面主要方法的一些概況，氣液兩相管網(wǎng)的穩(wěn)態(tài)計算的主要思路與單相管網(wǎng)穩(wěn)態(tài)計算的思路是一致的，也是借鑒以上一些方法進行計算。但是由于氣液兩相流的水力模型更加復雜，且水力模型也比較多，將以上方法應用到氣液兩相管網(wǎng)的穩(wěn)態(tài)計算中還是存在著一些困難，目前公開發(fā)表文獻較少。1990年Mucharam和Adewumi采用線性化方法來進行氣液兩相管網(wǎng)的穩(wěn)態(tài)計算。他們采用的是Beggs-Brill兩相流模型。但是他們對BB模型做了一些假設，并且忽略了流型，而且他們的方法是基于環(huán)狀管網(wǎng)的，對于枝狀管網(wǎng)來說還要增加虛擬管段（管段流量為為零）將枝狀管網(wǎng)連接成環(huán)才能計算。管網(wǎng)模型油氣集輸管網(wǎng)仿真基礎理論1091994年ShifengTian和Adewumi根據(jù)節(jié)點法建立數(shù)學模型，提出了一種迭代格式簡單的求解算法。該算法可應用于任何形狀的管網(wǎng)結(jié)構(gòu)中，并且可采用不同形式的兩相流水力模型進行求解，通用性比較好。我國對管道仿真技術(shù)的研究開始地比較晚，大概在20世紀70年代左右才開始進行管網(wǎng)穩(wěn)態(tài)計算方面的研究，管網(wǎng)穩(wěn)態(tài)計算數(shù)學模型的建立及模型的求解方法主要還是借鑒國外一些成功的經(jīng)驗和方法。管網(wǎng)模型油氣集輸管網(wǎng)仿真基礎理論節(jié)點法與環(huán)路法110節(jié)點法的主要思想是：首先給定節(jié)點初始壓力值以滿足環(huán)路方程，然后計算管段流量并檢查是否滿足節(jié)點方程，迭代進行計算直到計算結(jié)果達到允許誤差以內(nèi)。環(huán)路法的主要思想是：首先給定管段初始流量值以滿足節(jié)點方程，然后計算管段壓降并檢查是否滿足環(huán)路方程，迭代進行計算直到計算結(jié)果達到允許誤差以內(nèi)。節(jié)點法和環(huán)路法雖然不同，但其基本思想是一致的，即：首先滿足節(jié)點方程和環(huán)路方程兩者中的一個，然后再去求解另一個方程管網(wǎng)模型-節(jié)點法油氣集輸管網(wǎng)仿真基礎理論111采用節(jié)點法的最大優(yōu)勢是輸入的數(shù)據(jù)比較少，大部分的工作都可以由計算機自動完成，不需要輸入回路矩陣信息等，因此，使用及其方便，是目前應用比較廣泛的一種計算方法。雖然它的方程數(shù)比環(huán)方程要多，但就當前計算機發(fā)展的水平而言這一點已經(jīng)不成問題如何將管段流量寫成關(guān)于管段兩端節(jié)點壓力的表達式；如何求解非線性方程組（牛頓-拉夫遜法管網(wǎng)模型-穩(wěn)態(tài)計算邊界條件油氣集輸管網(wǎng)仿真基礎理論112通常情況下氣相或氣液兩相的管網(wǎng)結(jié)構(gòu)可能是非常復雜的，而現(xiàn)實中要進行各種不同的管網(wǎng)問題分析。分析一個特定的管網(wǎng)問題所需要的必要的信息可能不是太明確，所以必須要有一個準則或者方法來判定所研究的管網(wǎng)問題是否可以進行求解或者有解。文獻中最常見的提法是每個節(jié)點至少給定一個參數(shù)，壓力或載荷。但工程上實際遇到的問題是非常復雜的，例如在某些問題中某些節(jié)點壓力和載荷都是已知或未知，此時，這種提法就不太適用了。研究者提出了一種具有一般性的提法：一個節(jié)點可以任意給定0、1或2個參數(shù)，但是給定的參數(shù)的數(shù)目必須等于節(jié)點的數(shù)目，并且至少給定一個節(jié)點的壓力。因為如果節(jié)點的載荷已知的話，就可以根據(jù)管網(wǎng)整體的質(zhì)量守恒關(guān)系可以求出節(jié)點的載荷。

內(nèi)容提綱單擊此處添加段落文字內(nèi)容油氣集輸概要1單擊此處添加段落文字內(nèi)容油氣集輸管網(wǎng)仿真基礎理論2單擊此處添加段落文字內(nèi)容油氣集輸管網(wǎng)仿真軟件概要3單擊此處添加段落文字內(nèi)容小結(jié)4113知名的油氣多相流計算軟件油氣集輸管網(wǎng)仿真軟件概要114穩(wěn)態(tài)PIPEPHASEPIPESIMPIPEFLO瞬態(tài)OLGATACITE(IFP\Total\ELF,漂移流,Pipehase的瞬態(tài))TraFlowPLACOLGA是模擬烴類流體在油井、管道、管網(wǎng)中瞬、穩(wěn)態(tài)多相流動的軟件包，由挪威的SINTEF和IFE聯(lián)合開發(fā)，是一些國際石油公司聯(lián)合資助的兩相流項目的產(chǎn)物。OLGA的商業(yè)化運作原由SPT負責。利用SINTEF多相流實驗室的大尺寸高壓實驗環(huán)道（長1Km，主要為8英寸管，另有12英寸、4英寸等管徑，壓力可達90bar，實驗介質(zhì)為烴類流體和氮氣或氟利昂）的以及北海油田的數(shù)據(jù)，不斷更新。OLGA已被斯倫貝謝收購，也在不斷改進，目前的版本是OLGA2015。OLGA已經(jīng)成為石油界非穩(wěn)態(tài)多相流模擬計算的標準化程序。OLGA油氣集輸管網(wǎng)仿真軟件概要1980：IFE開始程序的開發(fā)1983：SINTEF啟用長距離高壓試驗環(huán)路1984-1992：IFE和SINTEF聯(lián)合1989：Scandpower公司獲得OLGA軟件商業(yè)化的專有權(quán)2012：并入SchlumbergerOLGA油氣集輸管網(wǎng)仿真軟件概要OLGA的管流基本模型是雙流體兩相流模型。其水力學基本方程有四個：氣相質(zhì)量方程、液相（包括液滴和液膜）質(zhì)量方程、混合物動量方程、混合物能量方程。在三相流層狀流模型中，增加水相的質(zhì)量平衡方程，油水之間的滑移速度由油水層之間力平衡確定。對于泡狀流和段塞流，油和水處理成均勻的混合物。OLGA油氣集輸管網(wǎng)仿真軟件概要OLGA油氣集輸管網(wǎng)仿真軟件概要軟件是由基本的流動分析模塊、圖形用戶界面、PVTsim程序和一些可選的功能模塊組成。PVTsim由Calsep公司提供，具有PVT模擬、水合物形成預測、結(jié)蠟結(jié)垢預測、多相閃蒸計算、回歸分析、單元操作計算等功能。====》Multiphase任選模塊包括段塞跟蹤、三相流、管束、土壤、多相流泵、腐蝕、蠟、井筒、服務器（提供與其他模擬軟件，如動態(tài)過程模擬器的接口）等模塊。OLGA油氣集輸管網(wǎng)仿真軟件概要OLGA油氣集輸管網(wǎng)仿真軟件概要OLGA油氣集輸管網(wǎng)仿真軟件概要管流計算油井流入動態(tài)完井設計段塞控制人工舉升設計與優(yōu)化氣舉電潛泵啟動與關(guān)井井筒及環(huán)空積液傳熱分析油井積水欠平衡鉆井培訓OLGA的應用（油藏與油井）油氣集輸管網(wǎng)仿真軟件概要管徑與路由可以模擬任意復雜的管道網(wǎng)絡系統(tǒng)操作段塞啟動，停輸，產(chǎn)量變化管內(nèi)積液處理與清管卸壓傳熱計算保溫層與埋地管水合物和蠟沉積管束與復雜立管管道運行管理OLGA的應用（管線）油氣集輸管網(wǎng)仿真軟件概要可以模擬整套下游工藝設備系統(tǒng)段塞捕集器設計海底分離器設計控制器設計抑制劑管理火炬設計停輸分析有計劃停輸緊急停輸自動控制OLGA的應用（工藝設備）油氣集輸管網(wǎng)仿真軟件概要有害氣體跟蹤過載保護管道破裂閥門失效低溫安全分析水擊卸壓熱交換器破裂OLGA的應用（流動安全保障）油氣集輸管網(wǎng)仿真軟件概要通過服務器模塊，OLGA可以與管道管理系統(tǒng)相連。比較典型的應用是：運行支持監(jiān)測管線中通過/滯留的液體MEG在管線中的分布清管器的操作預測管線系統(tǒng)非穩(wěn)定狀態(tài)的發(fā)展變化OLGA的應用（在線模擬）油氣集輸管網(wǎng)仿真軟件概要OLGA油氣集輸管網(wǎng)仿真軟件概要OLGA模塊油氣集輸管網(wǎng)仿真軟件概要提供含水三相管流計算的功能，用來計算與通常的油氣兩相混輸?shù)挠坞x水流動狀態(tài)可預測油水之間的滑脫現(xiàn)象速度差，在流量低的情況下，油水之間會存在很大的滑脫速度。因而水會在管線低洼處沉積，導致水在局部地段大量聚集，從而具有產(chǎn)生水段塞的可能。水在局部地段聚集也可能會導致嚴重的腐蝕問題。應用指出管道中哪里會由于水的沉積而產(chǎn)生腐蝕確定變產(chǎn)過程中油水是否會以段塞的方式流出管線測算隨含水率而變化的油水混合物粘度解釋抑制劑模擬三相分離器OLGA-水三相模塊油氣集輸管網(wǎng)仿真軟件概要與單相管路不同，混輸管道內(nèi)氣液兩相常以長氣泡和段塞交替流過管道截面，在管道終點流出的氣、液瞬時流量有很大波動，對管道下游油氣加工設備的工作產(chǎn)生不利影響，在管道終點都設有段塞捕集器。產(chǎn)生段塞流的不同機理：水力段塞流態(tài)地形起伏停輸再啟動產(chǎn)量變化清管OLGA-段塞流模塊油氣集輸管網(wǎng)仿真軟件概要跟蹤每個段塞從生成到從管線流出或在管線里消失的獨特功能考慮段塞形成、合并、增長和縮短的各種機理模擬水力段塞標準OLGA會忽略掉形狀尖銳的液塞前沿標準OLGA將水力段塞處理為平均值設計集輸裝置方面具有很高的使用價值確定管線下游設備（如分離器、壓縮機）能否合理地處理段塞段塞捕集器/分離器的尺寸控制系統(tǒng)設計制定操作指南和程序OLGA-段塞流模塊油氣集輸管網(wǎng)仿真軟件概要能確定流體組分的動態(tài)變化及每個組分沿管線的分布（時間和空間）沿管線的流體組分由于如下原因可能會發(fā)生變化滑脫影響（相間速度差）界面質(zhì)量傳輸傳遞不同流體匯合入管網(wǎng)入口處流體組分的改變OLGA-組分跟蹤模塊油氣集輸管網(wǎng)仿真軟件概要組分模型通過求解每一成分分布在氣相、油層、水層、油滴、水滴里的物質(zhì)守恒方程，跟蹤組分隨時間和位置的變化。組分相關(guān)的典型情況管網(wǎng)輸送不同流體停產(chǎn)再啟動過程注氣/氣舉/氣體質(zhì)量跟蹤入口和源的組分變化卸壓過程地形段塞/安全分析StardardOLGACompositionalTrackingModuleOLGA-組分跟蹤模塊油氣集輸管網(wǎng)仿真軟件概要采用有限元法模擬管束，埋地管，復雜立管中的流體和傳熱介質(zhì)之間的瞬變傳熱應用

計算管束橫切面溫度分布，分析隔熱介質(zhì)的作用研究同一管束里各個管之間的熱交換，例如分析關(guān)井期間和啟動時的加熱研究埋地管外部土壤里的溫度場計算下列過程的瞬變溫度分布正常生產(chǎn)關(guān)井驅(qū)替投產(chǎn)OLGA-三維熱傳導模塊油氣集輸管網(wǎng)仿真軟件概要跟蹤MEG沿管道的聚集和分布確定管道中MEG的總量MEG隨產(chǎn)量變化管道中需要的MEG量到達處理設備時的MEG量裝置在此流量下能否運行？確定是否有足夠的MEG存在來防止水合物形成OLGA-水合物抑制劑跟蹤模塊油氣集輸管網(wǎng)仿真軟件概要OLGA的蠟沉積模塊具有計算蠟質(zhì)成分沿管線傳輸和沉積過程的功能。當內(nèi)管壁溫度低于結(jié)蠟點時，蠟質(zhì)通過分子擴散沉積到管壁上。當油溫低于結(jié)蠟點時，蠟質(zhì)從油中析出。影響增加管壁粗糙度管徑減小由于固體蠟顆粒的沉積油相表觀粘度增加預測是否需要隔熱/加熱注化學劑清管器清蠟OLGA-蠟模塊油氣集輸管網(wǎng)仿真軟件概要由于產(chǎn)液的特性化和物性計算是流體計算的基礎，SPT和CALSEP公司合作，OLGA程序包里采用CALSEP公司的物性分析計算程序PVTSim。PVTSim可以給PIPESIM、PIPEPHASE、OLGA、HYSYS、PRO/II等許多軟件建立流體物性文件?？蓪崿F(xiàn)以下計算過程：PVT模擬水合物相平衡計算結(jié)蠟預測多相閃蒸計算先進的擬合計算單元過程PVTsimWaxMultiflashOLGA-物性模塊油氣集輸管網(wǎng)仿真軟件概要PipePhase是用于油氣生產(chǎn)網(wǎng)絡和管道集輸系統(tǒng)計算的穩(wěn)態(tài)多相流模擬軟件，其前身是1970年代由雪弗龍（Chevron）公司開發(fā)的多相流模擬軟件，SimSci于1980年將其商業(yè)化，取名為PipePhase，目前較新的版本為9.5版（2011年1月發(fā)布）。PipePhase油氣集輸管網(wǎng)仿真軟件概要PipePhase具有較廣泛的適用性，可用于諸如單井中的關(guān)鍵參數(shù)的敏感性分析，到整個油氣田跨年度設施規(guī)劃的分析等各種工作。同時，通過對井下和井筒特征與地面設施進行集成，PipePhase是一種用于油田多方面生產(chǎn)分析的有效工具。PipePhase整合了現(xiàn)代油氣生產(chǎn)方法和軟件分析技術(shù)，形成了魯棒的、高效的油田設計和規(guī)劃工具。PipePhase擁有詳盡的物性數(shù)據(jù)庫和友好的用戶界面，可處理單相氣液體、黑油、組分混合物和蒸汽、CO2等各種流體類型，是目前世界各國油氣生產(chǎn)和設計公司大量采用的軟件。我國各大油田的設計單位也廣泛應用了該軟件。PipePhase油氣集輸管網(wǎng)仿真軟件概要油氣生產(chǎn)和地面管網(wǎng)天然氣集輸和分配管網(wǎng)工藝管線兩相流計算（如：轉(zhuǎn)油線）公用工程管網(wǎng)（水、蒸汽、儀表風、消防水）管線的傳熱分析管線尺寸設計節(jié)點分析水合物生成分析油氣田的生產(chǎn)規(guī)劃和資產(chǎn)管理研究注蒸汽（水）網(wǎng)絡氣舉分析

PipePhase應用范圍油氣集輸管網(wǎng)仿真軟件概要組分庫有2000多種純組分及其全面的物系參數(shù)，且這些參數(shù)允許用戶調(diào)整，同時可處理油品評價數(shù)據(jù)和石油餾分數(shù)據(jù)。在熱力學方面，采用SimSci的工業(yè)標準熱力學模型，包括：一般相關(guān)式、狀態(tài)方程、液相活度系數(shù)方程、改進的狀態(tài)方程、特殊物性處理包、Henry法則等。而對非組成流體，即根據(jù)給定的密度等數(shù)據(jù)和相應的關(guān)聯(lián)式預測流體物性，可處理黑油(API<=45)、氣體凝析液(API>45)、單相氣體、單相液體、蒸汽等類型的流體。PipePhase工程計算-物性計算油氣集輸管網(wǎng)仿真軟件概要采用現(xiàn)今工業(yè)常用的算法計算流體的傳遞性質(zhì)，包括：熱傳導率、表面張力和粘度等。對大多用戶關(guān)心的粘度計算，可允許用戶自定義粘度數(shù)據(jù)。對油水混合物，有三種方法處理，即體積平均、API14B、油水乳化（Woelflin模型、轉(zhuǎn)化點、乳化曲線）等。包含32種工業(yè)上常用的壓降（和持液量）計算模型，適合于各種類型的水平、垂直或傾斜管內(nèi)的單相流和多相流計算。采用T-D-B的方法根據(jù)氣液相的折算流速預測流體的流型，用戶可以獲得管線中每個管段的流型。PipePhase工程計算-壓降、持液率計算油氣集輸管網(wǎng)仿真軟件概要PipePhase工程計算-設備計算油氣集輸管網(wǎng)仿真軟件概要管線和管件：直管、入口和出口、彎管、三通、管嘴、大小頭、文丘里管、孔板等；閥門：球閥、閘閥、角閥、碟閥、止回閥等；設備：泵、壓縮機、節(jié)流閥、加熱冷卻、調(diào)節(jié)閥、分離器等傳熱計算可以考慮有保溫層，管線在地面管線、水下管線、埋地管線等的傳熱情況。熱量傳遞取決于流體的溫度、壓力、物性、流量和周圍介質(zhì)溫度、流量等性質(zhì)以及傳熱系數(shù)等。可計算出整個管網(wǎng)的溫度分布。

管網(wǎng)計算采用聯(lián)立方程法并結(jié)合Newton-Raphson算法和矩陣求解器算法對整個管網(wǎng)進行壓力和流量平衡計算，可處理各種復雜度的管網(wǎng)。PipePhase工程計算油氣集輸管網(wǎng)仿真軟件概要PipePhase軟件結(jié)構(gòu)油氣集輸管網(wǎng)仿真軟件概要安裝PIPEPHASE的單機版（Windows）的安裝非常簡單，和標準的Windows軟件基本一致。另外有網(wǎng)絡多用戶版可選擇，該版本運行在UNIX系統(tǒng)上，網(wǎng)絡用戶可通過客戶端的Windows平臺登錄后使用。運行啟動后的界面PipePhase的使用（以8.1版為例）油氣集輸管網(wǎng)仿真軟件概要界面FileEditViewGeneralSpecialFeatures文件管理結(jié)構(gòu)和單元操作計算、優(yōu)化、物性視圖油氣集輸管網(wǎng)仿真軟件概要PipePhase的使用（以8.1版為例）界面中的顏色提示灰色的文字和圖案表示暫時無法使用的菜單和按鈕在模型中采用不同的顏色邊框表示不同的模型狀態(tài)紅色——缺少數(shù)據(jù)藍色——已經(jīng)提供了數(shù)據(jù)暗紅色——已經(jīng)計算的數(shù)據(jù)灰色——無效的數(shù)據(jù)區(qū)域油氣集輸管網(wǎng)仿真軟件概要PipePhase的使用（以8.1版為例）物性流體的物性對于混輸管道來說是非常重要的基礎數(shù)據(jù)，與其相關(guān)的一些物性參數(shù)的計算相關(guān)式的選取也會直接影響最終的計算結(jié)果。物性模型主要分兩大類組分模型（compositionalmodel）、非組分模型組分模型需要準確知道流體的各種組分及其在混合物種中所占的比例。軟件可通過相平衡計算確定混合物中氣液相的含量和性質(zhì)?？蓮木哂薪?000種組分的組分庫中選擇可自定義擬組分或輸入自定義組分的特性曲線非組分模型則通過一些相關(guān)式來計算流體的物性。非組分模型將流體分為：黑油、凝析氣、單相液體、單相氣體、蒸汽等幾類黑油、凝析氣屬于兩相體系，蒸汽則可能是單相也可能是兩相油氣集輸管網(wǎng)仿真軟件概要PipePhase的使用（以8.1版為例）流體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的建立源（source）：源是流體進入流體系統(tǒng)的入口。需要在源中定義流體的基本類型（組分/非組分）和具體的參數(shù)匯（sink）：流體流出系統(tǒng)的點。一般需要設置流量、壓力、溫度等參數(shù)。結(jié)點（junction）：系統(tǒng)中管道相交的點，在計算中，可以跟蹤此處的運行參數(shù)連接（link）：連接源、匯、結(jié)點；并在其中定義流體設備，命名應是唯一的系統(tǒng)中必須由至少1個源和1個匯。已知量的數(shù)量要和源和匯的和相等。至少已知1個壓力。如果源和匯的流量未知，應提供估計值如果不知道源、匯、結(jié)點的壓力值，可以不用提供估計值；提供估計值可加快收斂速度油氣集輸管網(wǎng)仿真軟件概要PipePhase的使用（以8.1版為例）流體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的建立流動設備（flowdevice）：普通管（pipe）、立管（raiser）、油管（tubing）、套管環(huán)空（annulus）、管件（fitting）等流動設備（flowdevice，有長度的）普通管（pipe）：水平、垂直、傾斜；周圍可以是空氣、水、土壤等；保溫或裸管立管（raiser）：垂直或近似垂直，向上流動，傳熱根據(jù)總傳熱系數(shù)或周圍介質(zhì)的導熱系數(shù)計算油管（tubing）：井筒的生產(chǎn)油管，熱損失根據(jù)總傳熱系數(shù)和地溫梯度計算套管環(huán)空（annulus）：熱損失根據(jù)總傳熱系數(shù)和地溫梯度計算裝置設備（equipmentdevice，沒有長度的）IPR：產(chǎn)量與油藏流壓的關(guān)系完井：井底完井方式（油藏和井底裸眼的界面方式，常見有沙礫填充和射孔）油氣集輸管網(wǎng)仿真軟件概要PipePhase的使用（以8.1版為例）流體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的建立管件（Fitting）彎頭、單向閥、節(jié)流閥、大小頭、進出口、噴嘴、孔板流量計、三通、普通閥（閘閥、球心閥、角閥、旋塞閥、球閥、蝶閥等）、文丘里流量計過程設備（processdevice）壓縮機、多級壓縮機泵、加熱/冷卻器、泵、調(diào)壓器（regulator）、分離器、DPDT（任意一種改變流體壓力和溫度的設備）等油氣集輸管網(wǎng)仿真軟件概要PipePhase的使用（以8.1版為例）壓降壓降的計算根據(jù)系統(tǒng)中設置的管道的類型不同，有許多計算的方法可供選擇。即可以定義一個全局的統(tǒng)一方法，也可以針對不同的管道選用不同的方法。壓降的計算方法采用的都是目前世界上得到廣泛認同的一些方法，基本上分為多（兩）相流壓降計算方法和單相流壓降計算方法兩大類。除了選擇壓降計算方法以外，影響壓降計算的主要有內(nèi)徑、管壁粗糙度、管道的傾角、加速度項油氣集輸管網(wǎng)仿真軟件概要PipePhase的使用（以8.1版為例）傳熱PIPEPHASE可以考慮有保溫層的管線、地面管線、水下管線、埋地管線等的傳熱情況，但不能進行管件和過程設備傳熱計算。傳熱計算可以通過簡單地輸入總傳熱系數(shù)實現(xiàn)，也可以進行更細致的計算（需要輸入更多的參數(shù)，如流動介質(zhì)、管材和周圍環(huán)境的導熱系數(shù)等參數(shù)）PipePhase的使用（以8.1版為例）油氣集輸管網(wǎng)仿真軟件概要RAS的使用計算結(jié)果分析系統(tǒng)（RAS）是一個獨立的程序，通過它用戶可以訪問模擬過程的所有結(jié)果，并生成各種圖表。油氣集輸管網(wǎng)仿真軟件概要PipePhase的使用（以8.1版為例）算例分析(casestudy)算例分析選項提供了一種非常方便的功能：用戶可以通過一次模擬運算，不僅可以得到基本算例（basecase）的計算結(jié)果，而且還可以得到若干個選取了不同參數(shù)的分析算例的結(jié)果。分析算例以基本算例為基礎，如管網(wǎng)結(jié)構(gòu)一致，主要運行參數(shù)一致，但可以修改諸如：管徑、源流量、不同的壓力、溫度等參數(shù)。這樣，一次運算操作相當于進行了若干次計算，可以大大提高計算工作的效率。對于設計人員選取合理的設計參數(shù)（壓力的估算，管徑的選擇等）、以及生產(chǎn)管理人員制定生產(chǎn)計劃都是非常有效的。算例分析選項不限制所修改的參數(shù)的數(shù)量，建議同一項參數(shù)的數(shù)值的變化趨勢是固定的。油氣集輸管網(wǎng)仿真軟件概要PipePhase的使用（以8.1版為例）算例的創(chuàng)建和運行（以管道模擬為例）收集算例相關(guān)數(shù)據(jù)確定物性模型輸入物性參數(shù)建立流動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)輸入各節(jié)點的參數(shù)選擇壓降和傳熱計算方法設定輸出項運行模擬計算，查看計算報告生成和查看結(jié)果報告分析計算結(jié)果油氣集輸管網(wǎng)仿真軟件概要PipePhase的使用（以8.1版為例）計算模型的創(chuàng)建方法使用圖形界面初學者易于掌握，容易創(chuàng)建整體感強，直觀修改較為煩瑣使用文本編輯器需要記憶大量關(guān)鍵字，類似編程需要用戶對整個算例有較強的整體感不直觀熟練用戶修改模型和參數(shù)很方便，便于使用casestudy油氣集輸管網(wǎng)仿真軟件概要PipePhase的使用（以8.1版為例）PIPESIMSuite是Schlumberger（斯倫貝謝）公司開發(fā)的針對油氣生產(chǎn)系統(tǒng)（油藏、井筒、地面集油管線和輸油管道）的設計和分析模擬的工程應用軟件。是一款油藏、井筒和地面管網(wǎng)一體化模擬與優(yōu)化設計軟件包，主要由以下主要模塊組成：PIPESIM

―單井/管道生產(chǎn)模擬與節(jié)點分析RodPump―有桿抽油系統(tǒng)設計和診斷PIPESIM-Net―油氣田管網(wǎng)模擬分析HoSim―水平井及分支井計算模擬PIPESIM-GOAL―油田/區(qū)塊生產(chǎn)優(yōu)化PIPESIM-FPT―油氣田開發(fā)規(guī)劃Pipesim油氣集輸管網(wǎng)