軟件技術交流第一部分PIPESIM介紹PIPESIM常用對象得介紹一個簡單得模型建立演示壓力溫度剖面計算演示節點分析計算演示(氣嘴、多層、水平井)流動相關式擬和應用演示系統分析應用演示氣舉應用演示第二部分案例介紹案例1判斷起伏管線中管線液堵和冰堵得原因？氣體-液體兩相水平管流流型分布

氣液兩相管流得流動規律遠比單相管流得流動規律復雜得多,她不僅受氣液兩相得物性、流量等因素影響,而且與氣液兩相在管子中得分布狀態有這密切得關系。通常將氣液兩相在管線中得分布狀態稱為氣液兩相得流動形態。一、按介質分布外型進行流型劃分目前在流型劃分方面有按兩相介質分布得外形劃分和按數學模型劃分得兩類劃分方法。為直觀起間,采用按兩相介質分布得外型進行劃分,劃分結果如圖所示:1、泡狀流此時氣相流量很小,而液相流量很大。氣相為分散相,液相為連續相。氣相以小氣泡得形式分散于液相之中,并與液相一同作等速運動,氣液相之間無滑脫存在。2、團狀流隨著氣相流量得增加、小氣泡合并成較大得氣團,氣團與液相一同流動。此時氣相仍就是分相,液相仍就是連續相。3、沖擊流當氣相流量和液相流量都較大時,被氣體吹起得液浪不時達到管壁得頂部,低速得液流阻擋著高速氣流得通過,于就是形成一段氣體一段液體流動得沖擊流液體段塞不斷地在其前部收集液體并把她加速成段塞流速,同時在尾部排出同樣多得液體。4、層狀流和波狀流當液體流量很小時,氣體在管內貫通而形成連續相、液相亦為連續相,氣體與液體各自成層,在她們之間有明顯得光滑界面,此流動型態即為層狀流。當氣相流量增加到一定程度時,氣液界面產生波動,形成波狀流。層狀流與波狀流形成于液相流量相對氣相流量較小得情況下。大家有疑問的，可以詢問和交流可以互相討論下，但要小聲點5、環狀流當液相流量很小而氣相流量很大時,氣體流速會很高,隨著氣相流量得增加,氣體要求有更大得斷面通過,迫使液體在靠近管壁處形成液環,而在管子中心形成氣芯,此流動型態即為環狀流此時氣芯攜帶液滴向前流動,同時由于重力得作用,液膜沿管壁向底部流動,形成明顯得波紋狀液膜。二、按氣液兩相得折算速度進行流型劃分流動型態得轉變機理十分復雜,在影響流動型態轉變得諸多因素中,氣液各相得相對體積就是最主要得。因此,為了使流型分布圖能夠正確地反映出影響流型得主要因素,同時又具有直觀性和便于應用,采用以氣相折算速度vsg為橫坐標,以液相折算速度Vgf為縱坐標得雙對數坐標描繪流型分布圖。三、PIPESIM中出現得流態劃分

SEGREGATED(分層流)

層狀流StratifiedFlow波狀流WavyFlowINTERMITTENT(間隔流)柱塞流plugFlow段塞流slugFlowDISTRIBUTED(分散流)泡流bubbleFlow環霧流AnnularMistTRANSITION(過渡流)四、水平井中多相流動

1、水平井得軌跡在多相流得結構形成中起著決定性作用。在一定得井筒傾角條件下,上升段出現液相反向運動區。2、在拐彎處形成滯流區,在開井(有液體運動)和關井(液體運動停止)時,滯流區得位置幾乎不發生變化。3、由于各相得重力分層作用,多相流得組成不僅沿垂直線變化,而且也沿水平井長度方向變化。案例1判斷起伏管線中管線液堵和冰堵得原因？總里程3057m起伏地面管線模擬示意圖1、思路根據大牛地氣田實際情況。建立如下得模型:1、建立6個起伏,每個起伏高10米,上坡傾斜角依次為3、5、10、30、45、60度,下坡傾斜角均為-14度。通過氣液兩相流體通過不同傾角得坡峰時,觀察下就是否有滑脫現象發生,嚴重情況如何,分析出各種參數下得攜液效果。同時通過觀察,段塞頻率,段塞體積,分析出段塞流得嚴重情況。最后做水合物生成線,求出不同壓力下得水合物生成溫度,對比地面管線中得溫度剖面,分析就是否會形成水合物。起伏

序列水平里程

(m)高程

(m)水平傾角

(℃)備注120000水平段200103上坡40-10-14下坡20000水平段220000水平段125105上坡40-10-14下坡200100水平段320000水平段591010上坡40-10-14下坡20000水平段420000水平段171030上坡40-10-14下坡20000水平段520000水平段101045上坡40-10-14下坡20000水平段620000水平段61060上坡40-10-14下坡20000水平段表1-1起伏管道模型基礎數據地面管線壓力、溫度剖面、持液率變化、平均段塞頻率、流態圖模擬參數1:計算平均氣量、平均井口壓力下得情況:基礎數據:產量1萬方/天,液量2方/天,入口壓力12MPA,入口溫度4度,￠48mm*5、5mm起伏

序列水平里程

(m)高程

(m)水平傾角

(°)備注流態120000水平段SEGREGATED200103上坡SEGREGATED40-10-14下坡SEGREGATED20000水平段SEGREGATED220000水平段SEGREGATED125105上坡SEGREGATED40-10-14下坡SEGREGATED200100水平段SEGREGATED320000水平段SEGREGATED591010上坡SEGREGATED40-10-14下坡SEGREGATED20000水平段SEGREGATED420000水平段SEGREGATED171030上坡SEGREGATED40-10-14下坡SEGREGATED20000水平段SEGREGATED520000水平段SEGREGATED101045上坡SLUG40-10-14下坡SEGREGATED20000水平段SEGREGATED620000水平段SEGREGATED61060上坡SLUG40-10-14下坡SEGREGATED20000水平段SEGREGATED流態數據表1模擬參數2:計算高氣量、高井口壓力下得情況:基礎數據:產量3萬方/天,液量3方/天,入口壓力20MPa,入口溫度10度,￠48mm*5、5mm。2-1壓力剖面圖2-2溫度剖面圖2-3段塞頻率圖2-4持液率圖起伏

序列水平里程

(m)高程

(m)水平傾角

(°)備注流態120000水平段SEGREGATED200103上坡SEGREGATED40-10-14下坡SEGREGATED20000水平段SEGREGATED220000水平段SEGREGATED125105上坡SEGREGATED40-10-14下坡SEGREGATED200100水平段SEGREGATED320000水平段SEGREGATED591010上坡SEGREGATED40-10-14下坡SEGREGATED20000水平段SEGREGATED420000水平段SEGREGATED171030上坡SEGREGATED40-10-14下坡SEGREGATED20000水平段SEGREGATED520000水平段SEGREGATED101045上坡SLUG40-10-14下坡SEGREGATED20000水平段SEGREGATED620000水平段SEGREGATED61060上坡SLUG40-10-14下坡SEGREGATED20000水平段SEGREGATED流態數據表2模擬參數3:計算低氣量、低井口壓力下得情況:基礎數據:產量0、2萬方/天,液量4方/天,入口壓力6MPa,入口溫度4度,￠48mm*5、5mm。3-1壓力剖面圖3-2溫度剖面圖3-3段塞頻率圖3-4持液率圖起伏

序列水平里程

(m)高程

(m)水平傾角

(°)備注流態120000水平段TRANSITION

200103上坡TRANSITION40-10-14下坡TRANSITION20000水平段TRANSITION220000水平段TRANSITION125105上坡TRANSITION40-10-14下坡TRANSITION200100水平段TRANSITION320000水平段TRANSITION591010上坡TRANSITION40-10-14下坡TRANSITION20000水平段TRANSITION420000水平段TRANSITION171030上坡TRANSITION40-10-14下坡TRANSITION20000水平段TRANSITION520000水平段TRANSITION101045上坡SLUG40-10-14下坡TRANSITION20000水平段TRANSITION620000水平段TRANSITION61060上坡SLUG40-10-14下坡TRANSITION20000水平段TRANSITION流態數據表3模擬參數4:計算平均氣量,平均井口壓力下,地面管徑加大后得情況

基礎數據:產量1萬方/天,液量2方/天,入口壓力12MPA,入口溫度4度,￠76mm*6mm4-4持液率圖水合物計算上面就是所給得各氣藏得組分數據,不難看出:前三個組分C2以內(C1和C2)組分占得總比例基本一致,而且各單項組分相差不大,在形成2-型水合物時應該曲線接近。壓力

(MPa)溫度

(℃)壓力

(MPa)溫度

(℃)壓力

(MPa)溫度

(℃)2、105、809、5917、0916、3819、972、808、2010、1217、4016、8920、133、469、9310、6517、6817、4120、294、0811、2211、1717、9517、9220、444、6712、2511、7018、2018、4420、595、2413、1112、2218、4418、9520、735、8113、8412、7418、6619、4720、876、3614、4713、2718、8719、9821、016、9115、0313、7919、0820、4921、157、4515、5314、3119、2721、0121、287、9915、9814、8219、4521、5221、418、5316、3815、3419、6322、0321、549、0616、7515、8619、8022、5421、67水合物生成壓力-溫度對照表5-1結論:1、最主要得原因就是上坡段得坡度大小,水平傾角越大,滑脫現象越嚴重,越容易在低洼處形成液體暫聚集區,這就是通過改變入口壓力和氣量無法避免得。2、氣量和入口壓力得大小為另一主要條件,但隨氣量和壓力得增加,持液率相對減小,攜液效果變好,但段塞流出現得機會、頻率也加大,會對管壁造成沖擊加大,腐蝕穿孔得機會加大。3、加大管徑不能改善管線積液。4、結合水合物生成得表5-1看,在滿足外輸壓力情況下,盡量降低入口壓力和增加入口氣量,同時盡量減小管線水平傾角以減小壓力波動,這樣既能降低水合物生成得臨界溫度,避免管線生成水合物,又可以通過增加氣量提高攜液能力,避免液堵得機會。案例2OLGA瞬態流臨界攜液模型研究？1、OLGA瞬態流臨界攜液模型研究1)技術手段OLGA軟件就是國際上最著名得瞬態流模擬軟件之一,她能模擬井筒中凝析油析出得復雜多相流流動變化過程,不同于以往得穩態流計算軟件,就是一種基于瞬態變化得模擬軟件,她考慮得因素更復雜和計算準確度更高,更能真實得模擬現實情況。因此選用OLGA作為研究白廟凝析氣田臨界模型得技術手段。2)模型設計思路因凝析氣藏地層滲流情況復雜及現有得測試資料較少,地層產能方程難于給出,故井底流入動態不好描述,因此采用改變井底得產氣量和產液量得方法,代表該井某一段時期得地層流入動態,然后進行瞬態得多相流井筒流動模擬,來研究該井臨界攜液氣