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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)

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）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。

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

Angel – Welchon – Ross

Hagedorn & Brown - Beggs & Brill

Beggs & Brill – Moody

Beggs & Brill - Moody high velocity

Lockhart & Martinelli

Beggs & Brill - Moody-Dukler

Beggs & Brill - Moody-Eaton

Beggs & Brill - Moody-Hagedorn & Brown

Mukherjee & Brill-Eaton

Beggs & Brill - No slip

Beggs & Brill - No slip high velocity

Beggs & Brill high velocity

Dukler-Eaton-Flannigan

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）。

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。

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油氣儲運網(wǎng)

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