集輸管網(wǎng)課程設(shè)計(jì)(共40頁(yè))

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上東 北 石 油 大 學(xué)課 程 設(shè) 計(jì)課 程 題 目 院 系 專業(yè)班級(jí) 學(xué)生姓名 學(xué)生學(xué)號(hào) 指導(dǎo)教師 2013年3月15日專心-專注-專業(yè)目 錄一、課程設(shè)計(jì)的基本任務(wù)（一）設(shè)計(jì)的目的意義油氣集輸系統(tǒng)是將油田油井生產(chǎn)的油氣產(chǎn)物加以收集、處理直至輸送到用戶的全過(guò)程的主體體現(xiàn)。油氣集輸流程是油氣集輸處理系統(tǒng)的中心環(huán)節(jié)，是油、氣在油田內(nèi)部流向的總說(shuō)明。油氣集輸流程可分為集油、脫水、穩(wěn)定和儲(chǔ)運(yùn)四個(gè)工藝段，其中集油部分是將分井計(jì)量后的油氣水混合物匯集送到油氣水分離站場(chǎng)，該部分是油田地面生產(chǎn)的投資大戶與耗能大戶，選擇合理的集油工藝流程可為整個(gè)油氣集輸處理系統(tǒng)的節(jié)能、低耗和高效益打下堅(jiān)

2、實(shí)的基礎(chǔ)。油氣集輸集油管網(wǎng)一般包括井口至計(jì)量站及計(jì)量站至轉(zhuǎn)油站的管線。其工藝設(shè)計(jì)應(yīng)解決下列問(wèn)題：確定輸油能力、輸送工藝、敷設(shè)方式、管線埋深、初步設(shè)計(jì)與施工圖設(shè)計(jì)。其中確定輸油能力是最重要的環(huán)節(jié)，是指根據(jù)要求的輸油量及其他已知條件，確定管徑。管線的管徑直接影響管線的建造費(fèi)用和經(jīng)營(yíng)成本。一般加大管徑可使介質(zhì)輸送壓力降低而減少動(dòng)力消耗，對(duì)于熱輸管線來(lái)說(shuō)可增大散熱，但從總效應(yīng)來(lái)看，雖使運(yùn)營(yíng)費(fèi)用降低了，但管材消耗增多，建造費(fèi)用高。因此，合理選擇管徑，使管線具有經(jīng)濟(jì)、合理的輸油能力，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。本次課程設(shè)計(jì)的目的是，通過(guò)油氣集輸集油管網(wǎng)的工藝設(shè)計(jì)，了解油氣集輸管線的作用及分類，管線設(shè)計(jì)的一般問(wèn)題；

3、掌握油氣集輸管線工藝設(shè)計(jì)的方法、熱力計(jì)算及水力計(jì)算；熟悉油氣集輸管網(wǎng)工藝設(shè)計(jì)的過(guò)程；熟悉油井產(chǎn)量、油品物性、運(yùn)行參數(shù)、管線保溫方式等已知條件的確定；利用PIPEPHASE軟件，計(jì)算出管網(wǎng)設(shè)計(jì)得出的各段集輸管線的管徑，并對(duì)溫降與壓降的主要影響因素進(jìn)行分析。（二）設(shè)計(jì)任務(wù)1基礎(chǔ)數(shù)據(jù)（1）物性參數(shù)油=865.4 kg/m3； 氣=0.86 kg/m3；水=1000 kg/m3。（2）單井參數(shù)（見(jiàn)附表）比容：0.450.5 kcal/ kg；油品黏度：7.9cp(50)，9.9 cp(20)。（3）單井管線長(zhǎng)度：200500米（自己在井位圖中測(cè)量并按照比例尺計(jì)算出實(shí)際長(zhǎng)度）；傳熱系數(shù)：1.38W/ m

4、2。（4）管徑系列(mm)48×3.5， 60×3.5， 76×4.5，89×4.5，114×4.5，159×6，219×6，273×7。（5）環(huán)境溫度 t0=-82. 設(shè)計(jì)任務(wù)大慶油田某區(qū)塊有40口油井，一個(gè)轉(zhuǎn)油站。各油井基礎(chǔ)數(shù)據(jù)見(jiàn)附表，集輸管網(wǎng)如圖所示?，F(xiàn)擬在該區(qū)塊設(shè)計(jì)45個(gè)計(jì)量間，請(qǐng)據(jù)已知條件完成管網(wǎng)設(shè)計(jì)。097班設(shè)計(jì)單管環(huán)狀摻水流程。二、油氣集輸管網(wǎng)的設(shè)計(jì)方法（一）油氣集輸管網(wǎng)的常見(jiàn)流程油氣集輸流程是油田地面工程的中心環(huán)節(jié)。采用什么樣的流程，主要取決于各油田地質(zhì)條件、油井產(chǎn)量、原油的物理性質(zhì)、自然條件以及國(guó)

5、民經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展水平等。國(guó)內(nèi)外油氣集輸流程的發(fā)展趨勢(shì)基本是小站計(jì)量，大站集中處理，密閉輸送，充分利用天然資源。總的有兩種流程：高凝、高粘原油的加熱輸送流程，單管或雙管不加熱密閉混輸流程。1單管熱輸流程在井場(chǎng)設(shè)加熱爐提高油井流溫度后，沿出油管線流入計(jì)量站。被計(jì)量油井井流先經(jīng)加熱后進(jìn)入計(jì)量分離器，在分離器內(nèi)分成氣、液兩相并在計(jì)量后重新匯合。不計(jì)量的油井井流在計(jì)量站管匯處混合后，經(jīng)加熱并和計(jì)量油井井流混合送往下游。（1）流程優(yōu)點(diǎn)：1）井口設(shè)水套爐，除用來(lái)加熱井口原油外，還可用于熱油循環(huán)清蠟；2）節(jié)省管道投資；3）計(jì)量站設(shè)備規(guī)模小;對(duì)不同類型油品的適用范圍廣。 （2）流程缺點(diǎn)：1）停井或作業(yè)期間

6、管道易堵塞； 2）加熱爐分散，管理難度大；3）能耗高； 4）對(duì)于無(wú)氣或少氣的油井，需敷設(shè)供氣管道。2單管冷輸流程在出油、集油、輸油管線中輸送油氣水混合物、含水原油和出礦原油，以及在集氣、輸氣管線中輸送未經(jīng)處理和出礦天然氣時(shí)，采用不需加熱的連續(xù)輸送工藝，一般適用于稀油油田開(kāi)采初期及中期，遼河油田稀油區(qū)塊應(yīng)用較多。（1）流程優(yōu)點(diǎn)：1）流程簡(jiǎn)單，節(jié)省投資，施工速度快，投產(chǎn)見(jiàn)效早； 2）計(jì)量站流程簡(jiǎn)單，設(shè)備小。（2）流程缺點(diǎn)：1）對(duì)油品要求條件高； 2）井口回壓高。3雙管摻活性水流程油氣水三相分離器分出的油井采出水在供熱站加熱、增壓后通過(guò)單獨(dú)的管線送至計(jì)量站，經(jīng)計(jì)量站閥組分配、輸送到各井井口。熱水由井

7、口摻入油井出油管線。熱水提高井流溫度、降低液相粘度的同時(shí)也增加了出油管線的出量。從井口到計(jì)量站有兩條管線，一條是出油管線，一條是熱水管線，屬雙管流程。（1）流程優(yōu)點(diǎn)：1）對(duì)集輸困難的油井適應(yīng)性強(qiáng)； 2）投產(chǎn)容易，停產(chǎn)簡(jiǎn)單，管理方便，生產(chǎn)安全；3）不設(shè)加熱爐，能耗低； 4）井口流程簡(jiǎn)單，易實(shí)現(xiàn)油井集中控制和自動(dòng)化；5）井口回壓低。（1）流程缺點(diǎn)：1）各井摻水量不易控制； 2）計(jì)量工藝復(fù)雜。4雙管摻稀油流程油氣水三相分離器分出的油井采出熱油在供熱站加熱、增壓后通過(guò)單獨(dú)的管線送至計(jì)量站，經(jīng)計(jì)量站閥組分配、輸送到各井井口。熱油由井口摻入油井出油管線。熱水提高井流溫度、降低液相粘度的同時(shí)也增加了出油管線

8、的出量。從井口到計(jì)量站有兩條管線，一條是出油管線，一條是熱油管線，屬雙管流程。（1）流程優(yōu)點(diǎn)：1）對(duì)集輸困難的油井適應(yīng)性強(qiáng)； 2）投產(chǎn)容易，停產(chǎn)簡(jiǎn)單，管理方便，生產(chǎn)安全；3）不設(shè)加熱爐，能耗低； 4）井口流程簡(jiǎn)單，易實(shí)現(xiàn)油井集中控制和自動(dòng)化；5）井口回壓低。（2）流程缺點(diǎn)：1）各井摻水量不易控制； 2）計(jì)量工藝復(fù)雜。5三管伴熱流程 這種流程與摻熱水流程相似，熱水從供熱站通過(guò)單獨(dú)的管道，增壓后送到計(jì)量站，再經(jīng)閥組分配輸送到井口。從井口返回時(shí)熱水并不摻入集油管線中，回水管道與集油管線保溫在一起，一直伴隨到計(jì)量站進(jìn)而到接轉(zhuǎn)站，利用兩管之間的換熱，達(dá)到安全集油的目的。（1）流程優(yōu)點(diǎn)：1）對(duì)集輸困難的油

9、井適應(yīng)性強(qiáng)； 2）井場(chǎng)簡(jiǎn)化、集中計(jì)量、集中管理，便于實(shí)現(xiàn)油井集中管理及自動(dòng)化；3）停井和作業(yè)方便，不會(huì)堵塞管道； 4）比摻液流程計(jì)量簡(jiǎn)單。（2）流程缺點(diǎn)：1）投資大； 2）運(yùn)行費(fèi)用高；3）受伴熱系統(tǒng)限制，油井集輸半徑短。（二）單管流程油氣集輸管網(wǎng)的設(shè)計(jì)步驟1油氣集輸系統(tǒng)任務(wù)由油氣集輸工藝流程中物流流經(jīng)的裝置、設(shè)備、管網(wǎng)等構(gòu)成的流程網(wǎng)絡(luò)。從井口收集油井產(chǎn)出液（油、氣、水），并把它們輸送到計(jì)量站、接轉(zhuǎn)站、集中處理站進(jìn)行計(jì)量、分離、凈化等工作，最后輸送到油庫(kù)用于原油外輸。2. 單管流程油氣集輸管網(wǎng)的設(shè)計(jì)步驟（1）根據(jù)油井的數(shù)量估算出所需計(jì)量間個(gè)數(shù)。（2）根據(jù)油井分布采取就近和互不交叉原則，在圖紙上畫

10、出轉(zhuǎn)油站和計(jì)量間的大致位置。（3）適當(dāng)調(diào)整計(jì)量間位置，盡量確保管線長(zhǎng)度在200至500m之間。（4）將設(shè)計(jì)完的管網(wǎng)在PIPEPHASE中建模，適當(dāng)調(diào)整摻水率和管徑以確保溫度和壓力在規(guī)定范圍內(nèi)。三、油氣混輸管線的工藝計(jì)算公式（一）熱力計(jì)算公式 1. 舒霍夫公式的推導(dǎo)：設(shè)管路的起、終點(diǎn)油溫分別為和。周圍i介質(zhì)的自然溫度為（），距管路起點(diǎn)1米處油溫將為，在該處向前長(zhǎng)為的管段內(nèi)原油溫度降低了。原油的質(zhì)量流量為(公斤/秒)，比熱為焦耳/(公斤·)。原油與周圍介質(zhì)溫差1下每秒時(shí)間內(nèi)原油經(jīng)1平方米管路外表面積向周圍介質(zhì)散失的熱量為焦耳，在穩(wěn)定傳熱過(guò)程中，如不考慮油流的摩擦熱，則管段的熱平衡關(guān)系為：

11、(3-1) 稱為油流至周圍介質(zhì)的總傳熱系數(shù)，設(shè)為常數(shù)，原油流經(jīng)長(zhǎng)為的管段后溫度降為則 (3-2) ln (3-3)式中： t1，t2 管線起終點(diǎn)溫度，；t0 周圍介質(zhì)的自然溫度， ；K 油流至周圍介質(zhì)的總傳熱系數(shù)，W/(m2·)；C 介質(zhì)熱容，J/kg·；Gm 介質(zhì)質(zhì)量流量， kg/s；D 管道外徑， m。2. 傳熱系數(shù)K的經(jīng)驗(yàn)值(大慶油田)（1）埋地瀝青絕緣管：3.4W/(m2·) 或 3kcal/(m2·h·)；（2）埋地泡沫塑料保溫管： 1.511.86W/(m2·) 或1.31.6kcal/( m2·h·)

12、；（3）泡沫黃夾克保溫：0.91.1kcal/( m2·h·)；3. 井口出油溫度： (3-4)式中： w含水率； G單井產(chǎn)液量，t/d； A=2.24，B=5.3，C=0.0673，D=23.3。（二）水力計(jì)算公式 (3-5) (3-6)式中： p1，p2 管線起終點(diǎn)壓力，MPa；p 起終點(diǎn)壓降， MPa；P 管線平均壓力， MPa；0 氣油（液）比，m3/t；G 液相質(zhì)量流量，t/d；L 管線長(zhǎng)度，km；d 管線內(nèi)徑，m。 (3-7)式中： Gm 油氣混合物的質(zhì)量流量，kg/s； d 管線內(nèi)經(jīng)，m； L 管線長(zhǎng)度，m。 (3-8)式中： 氣、油質(zhì)量比，kg/kg； 20

13、oC下空氣的密度，kg/m3； 原油密度，kg/m3。1. 對(duì)于高粘原油的油氣混輸計(jì)算公式： (3-9)式中： p1，p2 管線起、終點(diǎn)壓力（絕對(duì)），Mpa； 氣液混合物粘度，Pa·s；Z 氣體壓縮系數(shù)；T 管線平均溫度（絕對(duì)），K；S 氣體相對(duì)密度；G1 液體質(zhì)量流量，kg/s；L 管線長(zhǎng)度，m；d 管線內(nèi)經(jīng)，m； 水力摩阻系數(shù)。將Z=1，代入上式進(jìn)行單位換算，則有： (3-10)式（3-7），（3-8）相同的假設(shè)條件下取流態(tài)為層流（C=64，n=1）?？蛇m用于液相原油粘度大于50mPa·s的油氣混合管線的水力計(jì)算。2. 用于油、氣、水三相流動(dòng)的混輸計(jì)算公式： (3-11

14、)或 (3-12)式中： p1，p2 管線起、終點(diǎn)壓力(11)式單位是Pa，(10)式單位是MPa；G 1，G 液相質(zhì)量流量，單位分別是kg/s，t/d；L，Lk 管線長(zhǎng)度，單位分別是m和km；u 混合物粘度，Pa·s； um 混合物粘度，Pa·s。對(duì)于油、氣、水三相流動(dòng)管線來(lái)說(shuō)，um一般為飽和氣的油水乳化液粘度，可采用油田實(shí)測(cè)值。式（3-11）推導(dǎo)中已假設(shè)S=0.7、（原油）=0.86，式（3-10）是與式（3-11）相同的假設(shè)條件下并取流態(tài)為紊流光滑區(qū)（C=0.3164，n=0.25）推導(dǎo)出來(lái)的，可用于考慮粘度影響的雙相流或三相流，水平管的水力計(jì)算。（三）混輸管線中有關(guān)

15、油氣物性參數(shù)的計(jì)算1溶解度 天然氣在原油中的溶解度Rs是指1m3脫氣原油在某一壓力和溫度下溶解的天然氣量，也成為溶解氣油比，以m3（氣）/m3（油）為單位。雷薩特關(guān)系式： (3-13)式中：yg天然氣分子分?jǐn)?shù)，按下式計(jì)算： (3-14)d0脫氣原油相對(duì)密度S 天然氣的相對(duì)密度P 管線平均絕對(duì)壓力，MPaT 管線平均溫度，K斯坦丁關(guān)系式： (3-15)式中： t溫度，2體積系數(shù) 天然氣溶解于原油中使原油體積增大。1m3脫氣原油中溶入天然氣后所具有的體積即為原油的體積系數(shù)Bo（無(wú)因次）。Bo總是大于。利用公式計(jì)算Bo體積系數(shù)Bo可表示為： (3-16)式中：osg -溶氣原油體積，m3 Vo -脫

16、氣原油體積，m3體積系數(shù)可由以下關(guān)系式計(jì)算： (3-17) F=5.62Rs(s/d0)0.5+2.25t+40 式中各符號(hào)意義同式(3-15)3壓縮系數(shù)利用公式計(jì)算，當(dāng)滿足時(shí)，可用下式計(jì)算： Z=1+（0.34Tr-0.6）Pr (3-18) 式中：Tr=Tr天然氣的假定溫度，；Pr為對(duì)比壓力，MPa； Pr= (3-19)P天然氣的假臨界壓力，MPa；P，T管線內(nèi)天然氣的平均壓力，Pa（絕對(duì)）；和平均溫度（K）；P，T可用下列一種方法求算：按天然氣組分的臨界參數(shù)加平均求算：P= (3-20)T= (3-21)式中：Ci天然氣中i組分的分子分?jǐn)?shù)；P、T純i組分的臨界壓力，Pa；和臨界溫度K；

17、組分?jǐn)?shù)。經(jīng)驗(yàn)公式求算 P=（48.9255-4.0485S）×105 （3-22) Tc=94.6468+170.6196S (3-23)式中： S天然氣的相對(duì)密度。 4原油的表面張力原油的表面張力可由下列公式計(jì)算：=（47.5d0-0.08427t-3.1896）×10 (3-24)=exp（-0.1027p-0.） (3-25)式中：在一定溫度下脫氣原油表面張力，N/m；在一定溫度、壓力下容器表面張力，N/m；t原油平均溫度，；d0原油相對(duì)密度；p原油平均飽和蒸汽壓，MPa。在常壓下多數(shù)原油的表面張力為0.0250.035 N/m。四、PIPEPHASE軟件（一）PIP

18、EPHASE軟件介紹1PIPEPHASE軟件簡(jiǎn)介PIPEPHASE軟件是一個(gè)穩(wěn)態(tài)多相流網(wǎng)絡(luò)模擬器，應(yīng)用于油氣管道網(wǎng)絡(luò)和管道系統(tǒng)中，它可以精確模擬油氣集輸管網(wǎng)，是石油石化領(lǐng)域單相和多相流工藝管道和管網(wǎng)系統(tǒng)分析、設(shè)計(jì)和計(jì)算軟件。在一個(gè)單井中，該軟件能適應(yīng)從主要參數(shù)的靈敏度分析中模擬應(yīng)用并廣泛地搜索；對(duì)一個(gè)完整的領(lǐng)域，它可以實(shí)現(xiàn)多年可行性計(jì)劃研究。該款軟件是一個(gè)堅(jiān)固而有效的石油領(lǐng)域設(shè)計(jì)和計(jì)劃的工具，具有現(xiàn)代化的生產(chǎn)方法和軟件分析技術(shù)，這已經(jīng)被驗(yàn)證。主要用于油氣集輸系統(tǒng)的精確建模，不僅具有現(xiàn)代化的生產(chǎn)方法和軟件分析技術(shù)，還擁有龐大的物性數(shù)據(jù)庫(kù)和基于WINDOWS的用戶界面。是目前世界領(lǐng)先的石油和油氣生

19、產(chǎn)公司的必備工具。PIPEPHASE在石油工業(yè)，包括單相和黑色石油、合成的混合物，覆蓋最全面的流動(dòng)性混合。該軟件可以完成單個(gè)蒸氣組份或CO注入網(wǎng)絡(luò)。（1）流體模型PIPEPHASE提供的流體模型包括：?jiǎn)蜗嗔黧w（氣體和液體）、混合組分、黑油、凝析油、蒸汽、純組分（例如：注入CO）系統(tǒng)。對(duì)于定義油、水、氣體和油氣乳狀液等組分的物性，該程序提供所有已驗(yàn)證的方法。（2）生產(chǎn)和注入井PIPEPHASE對(duì)生產(chǎn)或注入井系統(tǒng)提供了一個(gè)綜合而詳細(xì)的特性設(shè)置，包含詳細(xì)的油藏向井流動(dòng)特性（包括用戶自定義的IPR特性）。在沙層表面的整個(gè)模型，井筒幾何變量調(diào)節(jié)生產(chǎn)，注入或人工舉升（ESP或氣舉）操作，地面管線和裝置模型

20、模擬大多數(shù)的油田操作。所有的已知關(guān)聯(lián)，無(wú)論是經(jīng)過(guò)試驗(yàn)認(rèn)證的，還是機(jī)械學(xué)理論上認(rèn)可的，在流動(dòng)條件和傾斜角度上都有一個(gè)較大的范圍。靈敏度分析特性是一個(gè)概括的節(jié)點(diǎn)分析工具，所分析的節(jié)點(diǎn)可以任意指向油層套管，并且輸入和輸出曲線可以描述多個(gè)參數(shù)。 （3）集輸和分配管網(wǎng)在集輸和分配管網(wǎng)PIPEPHASE允許管道和裝置綜合起來(lái)組成一個(gè)完整的模型。對(duì)任何裝置，包括不平衡管網(wǎng)和有多個(gè)環(huán)的網(wǎng)絡(luò)，先進(jìn)的結(jié)算方法都能給出精確而有效的結(jié)果。PIPEPHASE提供靈活而方便的操作，包括井和傳輸點(diǎn)壓力和流率的定義，裝置的配置。（4）管道分析工具 PIPEPHASE是設(shè)計(jì)和分析單相和多相管道系統(tǒng)的有力工具。它具有精確的能量平

21、衡和詳細(xì)的熱傳遞模型，能精確的模擬在絕緣和或熱傳導(dǎo)油管和蒸汽注入系統(tǒng)的粘性流體，能準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)濕氣管道中的逆向冷凝。清理模型在設(shè)計(jì)下游的液體段塞捕集分離器時(shí)可以用來(lái)估計(jì)段塞流的特性。（5）整個(gè)油田的生產(chǎn)計(jì)劃PIPEPHASE可以模擬整個(gè)油田或氣田的變量元素，包括所有的油井、聚集和注入管道、地面裝置、相互關(guān)聯(lián)的傳輸點(diǎn)，也可以對(duì)同一個(gè)區(qū)塊的生產(chǎn)組模擬其隨時(shí)間變化油藏壓力下降情況，從而改變井的生產(chǎn)條件（增加油氣比和水的百分比）。這些功能已使其成為油田模擬生產(chǎn)、改進(jìn)裝置不可缺少的計(jì)劃工具。 （6）完備的兼容性PIPEPHASE程序能運(yùn)行在PC和UNIX工作站上?；赪indows的圖形界面（GUI），直

22、接進(jìn)行數(shù)據(jù)輸入，通過(guò)結(jié)點(diǎn)訪問(wèn)系統(tǒng)（RAS）可以用圖形的方式來(lái)顯示模擬的結(jié)果。在PC機(jī)上的圖形界面（GUI）可以生成輸入文件，并能輸出到一個(gè)UXIX服務(wù)器遠(yuǎn)程執(zhí)行，結(jié)果返回到PC機(jī)，通過(guò)結(jié)點(diǎn)訪問(wèn)系統(tǒng)（RAS）就可以瀏覽結(jié)果。（7）軟件版本介紹PIPEPHASE是一個(gè)穩(wěn)態(tài)多相流體模擬工具，它精確的模擬油氣集輸管網(wǎng)。下面新的特性和改進(jìn)在PIPEPHASE7.0版本中都可以看到。1）新的結(jié)果訪問(wèn)系統(tǒng)（RAS）在同一個(gè)圖上用戶可選多個(gè)相關(guān)變量；從圖形界面（GUI）通過(guò)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)鏈接輸出到Microsoft，Excel上；模擬結(jié)果存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)IV文件中，以備用戶進(jìn)行宏定義和審查后部工藝。2）增強(qiáng)的圖形用戶界

23、面（GUI）新的界面更直觀，數(shù)據(jù)輸入更方便；支持6.0x和7.0x文件格式的關(guān)鍵字輸入；基于圖形界面的PC機(jī)和UXIX計(jì)算服務(wù)器，具有遠(yuǎn)程批執(zhí)行的功能。2應(yīng)用范圍介紹油氣生產(chǎn)和輸送系統(tǒng)、天然氣傳輸和分配管線、化工流體管道網(wǎng)絡(luò)、傳輸管線的傳熱分析、管線尺寸設(shè)計(jì)、節(jié)點(diǎn)分析、水合物生成分析、氣舉分析單相流體（氣體和液體）、混合組分、黑油、凝析油、蒸汽、純組分（例如：注入CO）系統(tǒng)的計(jì)算模擬，單管分析、管網(wǎng)系統(tǒng)、多相流、井筒分析、輸送能力分析、冷凝液析出問(wèn)題簡(jiǎn)易管路、蒸汽注入管網(wǎng)、熱油管道與熱交換器、性能分析、氣提分析、區(qū)塊范圍研究、模擬、規(guī)劃（時(shí)基模擬）、油藏遞減、改變?cè)O(shè)施、管道傳送物流分析。3.

24、PIPEPHASE還有兩個(gè)附加模塊（1）NETOPT：網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化模塊，向用戶提供了最優(yōu)化的性能，可以通過(guò)定義滿足物理約束和用戶指定約束條件的具體運(yùn)行目標(biāo)來(lái)優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)性能。 （2）TACITE：TACIT代碼是基于組成的瞬態(tài)多相流模擬工具，用在油氣生產(chǎn)管線和井的設(shè)計(jì)和控制中。4. PIPEPHASE主要優(yōu)勢(shì)（1）非組成模型：氣體凝析油模型，蒸汽模型（2）自帶水化物單元（3）強(qiáng)大的復(fù)雜管網(wǎng)處理能力（3）35鐘壓降模型包括OLGA2000（4）集成的優(yōu)化模塊NetOpt（5）能嚴(yán)格模擬傳熱過(guò)程（6）能模擬某些特殊現(xiàn)象：焦耳·湯姆遜冷卻效應(yīng)（7）支持關(guān)鍵詞文件（8）35個(gè)管件和設(shè)備（9）模擬軟件

25、的3個(gè)特點(diǎn)1）用戶環(huán)境：學(xué)習(xí)和使用簡(jiǎn)單。2）工程計(jì)算：嚴(yán)格可靠。3）應(yīng)用集成：靈活開(kāi)放的平臺(tái)。（二）PIPEPHASE軟件計(jì)算過(guò)程模型選用黑油模型里的網(wǎng)絡(luò)模型，設(shè)計(jì)大慶油田某區(qū)塊井位圖單管環(huán)狀摻水流程。1. 單位設(shè)置：選用SI制，單位設(shè)置如下圖2PVT數(shù)據(jù)設(shè)置（1） 單擊General下的PVT Data （2） 單擊Edit 進(jìn)行數(shù)據(jù)設(shè)置，設(shè)置如下圖3建立模型（以轉(zhuǎn)油站到計(jì)量間1模型為例）（1）將轉(zhuǎn)油站命名為ZY，在界面雙擊ZY為源點(diǎn)輸入數(shù)據(jù)：（2）將計(jì)量間命名為JL，在界面雙擊JL ，為終點(diǎn)輸入數(shù)據(jù)：（3） L003為計(jì)量間和轉(zhuǎn)油站之間的管線，在界面雙擊L003為連接設(shè)備輸入數(shù)據(jù)：（4）雙

26、擊短管，進(jìn)入短管參數(shù)輸入數(shù)據(jù)界面：（5）運(yùn)行模擬程序，在主窗口點(diǎn)擊運(yùn)行按鈕打開(kāi)運(yùn)行模擬和查看結(jié)果窗口上述數(shù)據(jù)生成過(guò)程：點(diǎn)擊Check若Number of boundary node（已知數(shù)）和Number of unknowns（未知數(shù)）相等，則單擊Run否則檢查已知數(shù)據(jù)是否填全。單擊View查看NODE SUMMARY和DEVICE SUMMARY進(jìn)行壓力和溫度的結(jié)果查詢。五、設(shè)計(jì)結(jié)果及分析（一）選擇的基本參數(shù)1. 井位圖圖1-1井位圖（比例尺為1：15000）2. 基本參數(shù)（1）物性參數(shù)油=865.4 kg/m3； 氣=0.86 kg/m3；水=1000 kg/m3。（2）單井參數(shù)（見(jiàn)附表

27、）氣液比：3060m3/ m3（自己選?。槐热荩?.450.5 kcal/ kg；油品黏度：7.9cp(50)，9.9 cp(20)。（3）單井管線長(zhǎng)度：200500米（自己在井位圖中測(cè)量并按照比例尺計(jì)算出實(shí)際長(zhǎng)度）；傳熱系數(shù)：1.38W/ m2。（4）管徑系列(mm)48×3.5， 60×3.5， 76×4.5， 89×4.5，114×4.5， 159×6，219×6，273×7。（5）環(huán)境溫度 t0=-8（6）計(jì)量分離器的工作壓力0.60.8Mpa（7）中轉(zhuǎn)站油水分離器的工作壓力0.150.2Mpa3. 附表

28、表5-1 單井基本參數(shù)井號(hào)產(chǎn)液量(t/d)含水率（%）出油溫度（）11794.42622586.726325922644588.93052885.72865390.63272188.92982692.32892190.526104691.331119089.53212348827131593.331143691.730153393.930166185.330178092.533185993.230192892.628205394.326218093.828221693.830234887.532246290.330252792.528263691.632275994.331288292.534

29、294690.533308590.228312593.327323492.429337491.826344990.426355989.52636248628373792.630382893.731397291.83240199230（二）設(shè)計(jì)所得參數(shù)1. 井位圖在PIPEPHASE中的模型（1）轉(zhuǎn)油站到計(jì)量間1的模型（2）轉(zhuǎn)油站到計(jì)量間2的模型（3）轉(zhuǎn)油站到計(jì)量間3的模型（4）轉(zhuǎn)油站到計(jì)量間4的模型2油井壓力計(jì)算結(jié)果（1）轉(zhuǎn)油站到計(jì)量間1中各油井的壓力（2）轉(zhuǎn)油站到計(jì)量間2中各油井的壓力（3）轉(zhuǎn)油站到計(jì)量間3中各油井的壓力（4）轉(zhuǎn)油站到計(jì)量間4中各油井的壓力3模型中管線、油井及格計(jì)量間溫度計(jì)算

30、結(jié)果（1）轉(zhuǎn)油站到計(jì)量間1（2）轉(zhuǎn)油站到計(jì)量間2（3）轉(zhuǎn)油站到計(jì)量間3（4）轉(zhuǎn)油站到計(jì)量間4表5-2-1 設(shè)計(jì)參數(shù)油井油井環(huán)1到1號(hào)計(jì)量站（m）油井油井環(huán)2到1號(hào)計(jì)量站（m）油井油井環(huán)3到1號(hào)計(jì)量站（m）管長(zhǎng)管徑管長(zhǎng)管徑管長(zhǎng)管徑井419860×3.5井635260×3.5井951376×4.5井320060×3.5井722260×3.5井1118660×3.5井126260×3.5井518560×3.5井1038160×3.5井222360×3.5井822360×3.5井2回計(jì)量間42

31、476×4.5井5回計(jì)量間19589×4.5井8回計(jì)量間17976×4.5表5-2-2 設(shè)計(jì)參數(shù)油井油井環(huán)4到2號(hào)計(jì)量站（m）油井油井環(huán)5到2號(hào)計(jì)量站（m）管長(zhǎng)管徑管長(zhǎng)管徑井12196114×4.5井4020376×4.5井1426360×3.5井3496114×4.5井1314276×4.5井3745789×4.5井3846776×4.5井3635776×4.5井1529160×3.5井3154960×3.5井15回計(jì)量間38376×4.5井31回計(jì)量間

32、54476×4.5表5-2-3設(shè)計(jì)參數(shù)油井油井環(huán)6到3號(hào)計(jì)量站（m）油井油井環(huán)7到3號(hào)計(jì)量站（m）管長(zhǎng)管徑管長(zhǎng)管徑井3348389×4.5井2217076×4.5井3222876×4.5井18438114×4.5井3941389×4.5井3030160×3.5井3522176×4.5井1747489×4.5井1652876×4.5井16回計(jì)量間28676×4.5井17回計(jì)量間45876×4.5表5-2-4設(shè)計(jì)參數(shù)油井油井環(huán)8到4號(hào)計(jì)量站（m）油井油井環(huán)9到4號(hào)計(jì)量站（m）管長(zhǎng)

33、管徑管長(zhǎng)管徑井1922789×4.5井2435989×4.5井2828076×4.5井2633589×4.5井2919589×4.5井2754189×4.5井2523560×3.5井2320689×4.5井2120660×3.5井2017876×3.5井21回計(jì)量間23789×4.5井31回計(jì)量間18689×4.5表5-3 運(yùn)行參數(shù)井號(hào)井口回壓（kPa）摻水量（m3/d）進(jìn)計(jì)量間溫度（）進(jìn)轉(zhuǎn)油站溫度（）160135.9253436.135.9366135.946906035.

34、9548236.235.965504035.9752135.9852535.635.998056035.91067134.335.91179435.9126356034.31359434.31460434.31540835.134.31660633.034.01761535.234.01872934.0198137034.42065933.934.42163734.834.4227308034.02371534.4247687034.42566034.42675934.42773334.42880534.42979634.43066134.03145133.434.33285034.0338688034.03476834.03578534.03671534.33775534.33854734.33982834.0407686034.3（三）結(jié)果分析單管摻水流程在設(shè)計(jì)過(guò)程中，不斷調(diào)節(jié)管徑和摻水量，以滿足題目要求，通過(guò)參數(shù)的修改得到以下結(jié)論：井口回壓主要取決于管徑，油品輸送時(shí)