PipePhase－穩(wěn)態(tài)多相流模擬器簡(jiǎn)介

shamofeiou

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(jì)算的嚴(yán)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(kāi)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(gè)油氣田跨年度設(shè)施規(guī)劃的分析等各種工作。同時(shí)，通過(guò)對(duì)井下和井筒特征與地面設(shè)施進(jìn)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(jì)和規(guī)劃工具。PipePhase擁有詳盡的物性數(shù)據(jù)庫(kù)和友好的用戶(hù)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(lèi)型，是全球油氣生產(chǎn)和設(shè)計(jì)公司首選的解決方案。

嚴(yán)格的多相流分析和詳盡的熱力學(xué)計(jì)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(xiàn)兩相流計(jì)算（如：轉(zhuǎn)油線(xiàn)）

-        公用工程管網(wǎng)（水、蒸汽、儀表風(fēng)、消防水）

-        管線(xiàn)的傳熱分析

-        管線(xiàn)尺寸設(shè)計(jì)

-        節(jié)點(diǎn)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(dòng)管線(xiàn)的性能

-        改善管線(xiàn)和設(shè)備設(shè)計(jì)

-        整合油田開(kāi)發(fā)和規(guī)劃

-        減少操作費(fèi)用

-        減少投資費(fèi)用

-        提高工程設(shè)計(jì)的效率

PipePhase特點(diǎn)：

1.        用戶(hù)界面

（1）PipePhase有十分友好的用戶(hù)輸入和運(yùn)行界面，如圖1所示。

圖1 PipePhase操作界面

（2）PipePhase有方便的輸出報(bào)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(dòng)更新（如圖1），另外，報(bào)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(dāng)然，也可以輸出為T(mén)ext形式的報(bào)告文件。

圖2 PipePhase圖形報(bào)表輸出－1

圖3 PipePhase圖形報(bào)表輸出－2

圖4 PipePhase圖形報(bào)表輸出－3

圖5 PipePhase的Excel數(shù)據(jù)報(bào)表輸出

2.        工程計(jì)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(biāo)準(zhǔn)的方法庫(kù)與數(shù)據(jù)庫(kù)，有先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)求解算法，能處理任意復(fù)雜度的網(wǎng)絡(luò)計(jì)算。PipePhase正在為全球各地從事管線(xiàn)管網(wǎng)設(shè)計(jì)、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(biāo)準(zhǔn)工具，用于提高效率、減少投資、降低操作費(fèi)用、提高油氣產(chǎn)量等。

（1）      物系計(jì)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(kù)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(hù)調(diào)整，同時(shí)可處理油品評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)和石油餾分?jǐn)?shù)據(jù)。在熱力學(xué)方面，PipePhase采用SimSci的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)熱力學(xué)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(jìn)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(zhǔn)確計(jì)算各種工藝流體的熱力學(xué)性質(zhì)。

而對(duì)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(cè)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(lèi)型的流體。

PipePhase用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的算法計(jì)算流體的傳遞性質(zhì)，包括：熱傳導(dǎo)率、表面張力和粘度等。對(duì)大多用戶(hù)關(guān)心的粘度計(jì)算，可允許用戶(hù)自定義粘度數(shù)據(jù)。對(duì)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(diǎn)、乳化曲線(xiàn)）等。

（2）      壓降（持液量）計(jì)算

PipePhase包含32種工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的壓降（和持液量）計(jì)算模型，適合于各種類(lèi)型的水平、垂直或傾斜管內(nèi)的單相流和多相流計(jì)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(cè)流體的流型，用戶(hù)可以非常方便地獲得管線(xiàn)中每個(gè)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(jì)算

PipePhase能對(duì)管線(xiàn)進(jìn)行嚴(yán)格的傳熱計(jì)算，考慮有保溫層，管線(xiàn)在地面管線(xiàn)、水下管線(xiàn)、埋地管線(xiàn)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?chē)�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(yán)格的傳熱計(jì)算，并由此計(jì)算出整個(gè)管網(wǎng)的溫度分布。

（4）      設(shè)備計(jì)算

PipePhase可以進(jìn)行各種管線(xiàn)和管件設(shè)備的計(jì)算，包括：

管線(xiàn)和管件：管線(xiàn)、入口和出口、彎管、三通、管嘴、大小頭、文丘里、孔板等；

閥門(mén)：球閥、閘閥、角閥、堞閥、底閥、止回閥等；

設(shè)備：泵、壓縮機(jī)、節(jié)流閥、加熱冷卻、調(diào)節(jié)閥、分離器等；

（5）      先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)算法

PipePhase采用聯(lián)立方程法并結(jié)合先進(jìn)的Newton-Raphson算法和矩陣求解器算法對(duì)整個(gè)管網(wǎng)進(jìn)行壓力和流量平衡計(jì)算，可處理任意復(fù)雜度的管網(wǎng)。PipePhase具有極強(qiáng)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(wú)論是簡(jiǎn)單的前饋型網(wǎng)絡(luò)或復(fù)雜的回路、復(fù)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(shù)狀管網(wǎng)、支狀管網(wǎng)、多個(gè)Source和Sink、有些段流向不能確定、帶復(fù)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(shí)現(xiàn)如：從Excel中導(dǎo)入設(shè)備的特征數(shù)據(jù)，將結(jié)果數(shù)據(jù)導(dǎo)出到Excel，將計(jì)算結(jié)果導(dǎo)出到Access數(shù)據(jù)庫(kù)中保存等等功能。

PipePhase擁有非常開(kāi)放的接口，其基于COM的API接口技術(shù)使用戶(hù)可自行開(kāi)發(fā)第三方應(yīng)用程序，如在Excel或其它第三方程序中運(yùn)行或調(diào)用PIPEPHASE模型等。

PipePhase配備有Portal模塊，用戶(hù)可以通過(guò)Excel創(chuàng)建自己的界面，并從Excel操作和控制PipePhase的模型而無(wú)需寫(xiě)任何代碼，用戶(hù)只需簡(jiǎn)單地將所需的模型從Excel樹(shù)狀列表中將參數(shù)拖拽到Excel表單中即可完成操作。

BROOKS

只是淺淺的接觸了一下多相流都覺(jué)得好難的說(shuō)

helloshigy

早有耳聞

蔚藍(lán)的天

學(xué)學(xué)！！！！！

bkqcycyqm

關(guān)于pipephase的帖子咋哪么少呀？

qh915gf1

帖子不多啊

bkqcycyqm

在管路設(shè)備上添加分離器，出口液相管線(xiàn)加泵，前面管路的回壓并沒(méi)有降低，這是為什么？

shamofeiou

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(xiàn)加泵，前面管路的回壓并沒(méi)有降低，這是為什么？

你泵前的壓力沒(méi)有變呀，所有回壓還是原來(lái)的數(shù)值

bkqcycyqm

有道理，壓力需要重新設(shè)置，源點(diǎn)和泵前壓力都設(shè)為估算值嗎？

longma

:lol:lol