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油氣儲運網(wǎng)

標題: PipePhase-穩(wěn)態(tài)多相流模擬器簡介 [打印本頁]

作者: shamofeiou    時間: 2011-8-26 12:23
標題: PipePhase-穩(wěn)態(tài)多相流模擬器簡介
PipePhase®穩(wěn)態(tài)多相流模擬器

PipePhase是用于油氣生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)和管道傳輸、分布系統(tǒng)計算的嚴格的穩(wěn)態(tài)多相流模擬器,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,目前最新版本為9.2版。
PipePhase具有廣泛的適用性,可用于從單井中關(guān)鍵參數(shù)的靈敏度分析,到整個油氣田跨年度設(shè)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(shè)施進行集成,PipePhase成為全面生產(chǎn)分析工具的終結(jié)者。
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(shè)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、組成混合物和蒸汽、CO2等各種流體類型,是全球油氣生產(chǎn)和設(shè)計公司首選的解決方案。
嚴格的多相流分析和詳盡的熱力學計算使得PipePhase適合于各種應(yīng)用,如:
-        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(shè)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(luò)
-        氣舉分析
PipePhase效益:
-        提高總體產(chǎn)量
-        改善油氣井和流動管線的性能
-        改善管線和設(shè)備設(shè)計
-        整合油田開發(fā)和規(guī)劃
-        減少操作費用
-        減少投資費用
-        提高工程設(shè)計的效率
PipePhase特點:
1.        用戶界面
(1)PipePhase有十分友好的用戶輸入和運行界面,如圖1所示。
圖1 PipePhase操作界面
(2)PipePhase有方便的輸出報表
一方面可在圖形界面直接顯示壓力、溫度、流量等數(shù)據(jù),并能自動更新(如圖1),另外,報告數(shù)據(jù)可方便地輸出到Excel(圖2-6)或系統(tǒng)自帶地RAS系統(tǒng)中,當然,也可以輸出為Text形式的報告文件。


圖2 PipePhase圖形報表輸出-1
圖3 PipePhase圖形報表輸出-2
圖4 PipePhase圖形報表輸出-3
圖5 PipePhase的Excel數(shù)據(jù)報表輸出



2.        工程計算能力
PipePhase擁有相關(guān)行業(yè)領(lǐng)先的技術(shù),采用工業(yè)標準的方法庫與數(shù)據(jù)庫,有先進的網(wǎng)絡(luò)求解算法,能處理任意復雜度的網(wǎng)絡(luò)計算。PipePhase正在為全球各地從事管線管網(wǎng)設(shè)計、油氣生產(chǎn)等工程師廣為采用,幾大油氣生產(chǎn)企業(yè)均PipePhase視為標準工具,用于提高效率、減少投資、降低操作費用、提高油氣產(chǎn)量等。
(1)      物系計算
在組分流體(定義純組分及其組成的流體)處理方面,PipePhase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,PipePhase采用SimSci的工業(yè)標準熱力學模型,包括:一般關(guān)聯(lián)式、狀態(tài)方程、液相活度系數(shù)方程、改進的狀態(tài)方程、特殊物系處理包、Henry法則等,均與PRO/II相同,因而能準確計算各種工藝流體的熱力學性質(zhì)。
而對非組成流體,即根據(jù)給定的密度等數(shù)據(jù)和相應(yīng)的關(guān)聯(lián)式預(yù)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用工業(yè)標準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、API 14B、油水乳化(Woelflin模型、轉(zhuǎn)化點、乳化曲線)等。
(2)      壓降(持液量)計算
PipePhase包含32種工業(yè)標準的壓降(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,部分模型如下:
American Gas Association

Eaton-Flannigan

Angel – Welchon – Ross

Gray - Moody

Ansari

Gray

Aziz

Hagedorn & Brown

Beggs & Brill

Hagedorn & Brown - Beggs & Brill

Beggs & Brill – Moody

Hazen-Williams

Beggs & Brill - Moody high velocity

Lockhart & Martinelli

Beggs & Brill - Moody-Dukler

Moody

Beggs & Brill - Moody-Eaton

Mukherjee & Brill

Beggs & Brill - Moody-Hagedorn & Brown

Mukherjee & Brill-Eaton

Beggs & Brill - No slip

OLGA-S 2000 2-Phase

Beggs & Brill - No slip high velocity

OLGA-S 2000 3-Phase

Beggs & Brill high velocity

Olimens

Dukler

Orkiszewski

Dukler-Eaton-Flannigan

Panhandle B

Dukler-Flannigan

TACITE-S

Duns & Ros

Weymouth

Eaton

Xiao
PipePhase采用T-D-B的方法根據(jù)氣液相的折算流速預(yù)測流體的流型,用戶可以非常方便地獲得管線中每個管段(Segment)的流型(泡狀流、波狀流、段塞流、霧狀流、環(huán)狀流等)。
(3)      傳熱計算
PipePhase能對管線進行嚴格的傳熱計算,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。PipePhase將考慮所有這些因素并執(zhí)行嚴格的傳熱計算,并由此計算出整個管網(wǎng)的溫度分布。
(4)      設(shè)備計算
PipePhase可以進行各種管線和管件設(shè)備的計算,包括:
管線和管件:管線、入口和出口、彎管、三通、管嘴、大小頭、文丘里、孔板等;
閥門:球閥、閘閥、角閥、堞閥、底閥、止回閥等;
設(shè)備:泵、壓縮機、節(jié)流閥、加熱冷卻、調(diào)節(jié)閥、分離器等;
(5)      先進的網(wǎng)絡(luò)算法
PipePhase采用聯(lián)立方程法并結(jié)合先進的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,可處理任意復雜度的管網(wǎng)。PipePhase具有極強的網(wǎng)絡(luò)解算能力,能很好地解算任意結(jié)構(gòu)和大小的管網(wǎng)系統(tǒng),無論是簡單的前饋型網(wǎng)絡(luò)或復雜的回路、復雜環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)都有能很好地收斂。如:純聚集和分配的樹狀管網(wǎng)、支狀管網(wǎng)、多個Source和Sink、有些段流向不能確定、帶復雜環(huán)狀結(jié)構(gòu)且流向不確定,并隨邊界條件而改變等網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。
3.        應(yīng)用集成
PipePhase和MS Excel/Access兼容,可實現(xiàn)如:從Excel中導入設(shè)備的特征數(shù)據(jù),將結(jié)果數(shù)據(jù)導出到Excel,將計算結(jié)果導出到Access數(shù)據(jù)庫中保存等等功能。
PipePhase擁有非常開放的接口,其基于COM的API接口技術(shù)使用戶可自行開發(fā)第三方應(yīng)用程序,如在Excel或其它第三方程序中運行或調(diào)用PIPEPHASE模型等。
PipePhase配備有Portal模塊,用戶可以通過Excel創(chuàng)建自己的界面,并從Excel操作和控制PipePhase的模型而無需寫任何代碼,用戶只需簡單地將所需的模型從Excel樹狀列表中將參數(shù)拖拽到Excel表單中即可完成操作。


作者: BROOKS    時間: 2011-10-5 11:38
只是淺淺的接觸了一下多相流都覺得好難的說
作者: helloshigy    時間: 2011-10-5 12:15
早有耳聞
作者: 蔚藍的天    時間: 2012-11-21 09:34
學學!!!!!
作者: bkqcycyqm    時間: 2012-12-6 17:26
關(guān)于pipephase的帖子咋哪么少呀?
作者: qh915gf1    時間: 2013-1-28 16:43
帖子不多啊
作者: bkqcycyqm    時間: 2013-2-4 14:13
在管路設(shè)備上添加分離器,出口液相管線加泵,前面管路的回壓并沒有降低,這是為什么?
作者: shamofeiou    時間: 2013-2-5 08:52
bkqcycyqm 發(fā)表于 2013-2-4 14:13
在管路設(shè)備上添加分離器,出口液相管線加泵,前面管路的回壓并沒有降低,這是為什么?

你泵前的壓力沒有變呀,所有回壓還是原來的數(shù)值
作者: bkqcycyqm    時間: 2013-2-5 14:37
有道理,壓力需要重新設(shè)置,源點和泵前壓力都設(shè)為估算值嗎?
作者: longma    時間: 2013-8-17 11:15
:lol:lol
作者: 小小大世界2    時間: 2016-5-1 22:35
{:4_86:}
作者: wuguopei    時間: 2016-5-6 15:44
pipephase個人感覺不太適合復雜多環(huán)狀管網(wǎng),收斂慢并且很不容易。需要非常有經(jīng)驗的人慢慢調(diào)試。
作者: shuxue2008    時間: 2018-12-29 08:06
只是淺淺的接觸了一下多相流都覺得好難的說




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