石油大学pipesim作业
三种气液混输软件的模拟计算与分析
中国科技信息2015年第01期·CHINA SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION Jan.2015-114-信息技术推广概述在工程设计中管道工艺模拟计算软件有很多，如PIPESIM、PIPESYS、OLGA、PIPEFLOW、PIPEPHASE、TACET 等，在混输管道计算中，PIPESIM、OLGA 和PIPESYS 是比较常用的三种软件，三种软件均可以用来进行模拟计算，并互相验证。
根据管道运行工况选择合适的软件和恰当的关联式，以保证计算的精确度。
软件介绍PIPESIM 软件PIPESIM 软件是斯伦贝谢公司开发的、针对油藏、井筒和地面管网等设施模拟计算的设计软件。
其基础模块功能包括：单井设计分析和人工举升、管道设计和管径优化、设备计算选型等。
PIPESIM 对流体的描述分为黑油模型和组分模型。
黑油模型可以对油、气、水三相、气液两相以及单相液体进行模拟计算；组分模型可以对化学组份不同的碳氢化合物进行模拟计算。
OLGA 软件OLGA 软件是由挪威著名的SPT 石油技术公司开发研制。
可以模拟在油井、输油管线和油气处理设备中的油、气、水的运动状态。
该软件已经被广泛应用于可行性研究、工程设计和运行模拟中。
OLGA 软件可以进行稳态模拟，其结果与动态模拟是一致的；也可以模拟油井、管道和工艺设备。
OLGA 软件以机理模型为基础，采用大量实验数据生成自己独有的数据库进行稳态和瞬态模拟计算。
PIPESYS 软件ASPEN 公司的 PIPESYS 多相流管网模拟分析软件是将PIPEFLO 和HYSYS 结合在一起，使之成为当今功能强大的管道计算软件。
PIPESYS 包括以下功能：模拟各种管网、单相流及多相流的计算、压力倒推计算。
通过HYSYS 和PIPESYS 的结合，可以研究管道的流量及其他条件的变化对整个管道系统的影响，计算管道的压力和温度分布，管道可以是海上或陆地，地形高度可以是简单或非常复杂。
石大远程奥鹏-油气管道完整性管理-第三阶段在线作业-参考答案
C、设计
D、误操作
我的答案：A此题得分：2.5分
5.（2.5分）管道风险评分体系中，培训应该是在如下哪个模块中考虑。
A、第三方破坏
B、腐蚀
C、设计
D、误操作
我的答案：D此题得分：2.5分
6.（2.5分）沿管道中心线两侧各200m范围内，任意划分成长度为2km的若干地段，输气管道二级地区聚居的户数为
B、管道两侧各50m内有高速公路、国道、省道、铁路、航道
C、管道两侧20m内平行的地下管网如污水管、暗河、暗渠、自来水管、消防管线、光缆和电力、通信电缆等，与其他管道交叉半径25m的区域
D、穿跨越管道经过密闭空间如涵洞
我的答案：ABCD此题得分：2.5分
19.（2.5分）高后果区包括管道经过的：
A、一级地区
A、人口密集区
B、环境敏感区
C、基础设施区
D、开发区
我的答案：ABC此题得分：2.5分
17.（2.5分）风险评价方法的选择依据：
A、被评价系统的特点
B、要求的最终结果
C、可以得到的数据资料
D、评价人员的情况
我的答案：ABCD此题得分：2.5分
18.（2.5分）基础设施区包括：
A、管道两侧各200m内有工厂、加油站、军事设施、机场、码头、仓库、文物保护单位、保护地等
12.（2.5分）管道风险评分体系中，腐蚀模块应该考虑如下哪些子模块：
A、环境腐蚀
B、外腐蚀
C、内腐蚀
D、应力腐蚀
我的答案：ABC此题得分：2.5分
13.（2.5分）风险的构成要素包括以下哪些。
A、风险因素
B、风险事件
C、风险损失
D、风险概率
我的答案：ABC此题得分：2.5分
油气井生产一体化软件PIPESIM
油气井生产一体化软件PIPESIM油气井生产一体化软件 PIPESIMSISPIPESIM 全球客户分布600多家用户，3000多个最终用户国际石油公司–壳牌, BP, Unocal, Phillips…. 国际工程服务和咨询公司–INTEC, Aker Kvaerner, Worley, JP Kenny…. 国内石油公司–中石油，中海油，胜利油田，中原油田，南阳油田，中石化西北局，中石化华北局…..2PIPESIM 组成模块Network Analysis井/管网模拟Pipeline & Facilities Analysis管道和设备分析FPT Base System单井分析油田规划工具ESP/Gas Lift/ RodPump电泵/气举/游梁式设计和诊断GOAL区块/油田优化复杂结构井分析HoSimPIPESIM 采油气工程上的应用—单井分析、人工举升优化设计及管道设备分析采油、采油、气工程上的应用油、气流体物性分析常规油、稠油、干气及凝析气井开采油气井产能分析井下管柱优选自喷工作制度人工举升设计(电泵、气举、抽油机等)5采油、采油、气工程上的应用气井优化分析设计结蜡预测沥青质生成预测水合物预测及防治气井携液能力计算强大的关键字编辑功能6PIPESIM 单井分析功能适合油井、——适合油井、气井及注水井分析黑油模型组分模型Dead Oil Viscosities used to develop correlationsBergman and Sutton Beal Elsharkawy Hossain et al. De Ghetto et al. Kartoatmodjo-Schmidt Glaso 0.1 1 10 100 1000 10000 100000Dead Oil Viscosities (cP)基于黑油模型：可模拟稠油（API < 10，粘度达几万厘泊） 10，粘度达几万厘泊）基于组分模型：可计算水合物水合物生成、预测结蜡沥青质结蜡及沥青质水合物结蜡沥青质含量7PIPESIM 单井分析功能——流入动态分析计算智能井完井计算流入动态计算计算模型中包含 Schlumberger 和其它井下流动控制阀用户可以在完井模型中控制产量可计算约束条件下的产量可以很好模拟智能完井8PIPESIM 单井分析功能——井筒压力、——井筒压力、温度及流动性质剖面计算井筒压力井筒压力剖面计算同时可以模拟含砂含砂流体对管道冲蚀冲蚀以及井含砂冲蚀腐蚀影响流物含CO2对管道腐蚀腐蚀20种以上垂直管流模型；15种以上水平管流模型包括：OGA-S 多相流方法及 SHELL 多相流相关式9PIPESIM 单井分析功能——节点分析、——节点分析、系统分析节点分析可以精确的分析油/气井不同敏感参数对产量、可以精确的分析油/气井不同敏感参数对产量、压力等的影响节点分析系统分析10PIPESIM 单井分析能功能——各种类型井分析、——各种类型井分析、设计与诊断各种类型井分析自喷井、抽油机井、自喷井、抽油机井、电潜泵井及气举井自喷井可以进行: 自喷井可以进行停喷期计算工作制度选择自喷井油嘴选择不同油嘴尺寸对产量影响11PIPESIM 单井分析能做什么？单井分析能做什么？各种井分析、——各种井分析、设计及诊断有杆泵设计有杆泵考虑到抽油机井不同的约束条件，PIPESIM提供了快速、有效的抽油机参数设计功能。
PIPESIM在天然气集输设计中的应用
PIPESIM在天然气集输设计中的应用发布时间：2022-07-26T02:37:58.681Z 来源：《科学与技术》2022年第30卷第3月第5期作者：陈小军陈艳萍谢恩何小军[导读] 介绍了PIPESIM在实际新建天然气集输设计中的应用：地面工程管网模拟；利用稳态流体模拟工具进行管网模拟。
该软件的使用陈小军陈艳萍谢恩何小军（重庆泰格石油天然气工程有限公司，重庆市江北区400021）（重庆川维石化工程有限责任公司，重庆市长寿区401254）摘要：介绍了PIPESIM在实际新建天然气集输设计中的应用：地面工程管网模拟；利用稳态流体模拟工具进行管网模拟。
该软件的使用提升了天然气集输工程设计的准确性和可靠性。
关键词：天然气集输；PIPESIM；地面工程；管网模拟；1软件介绍在天然气集输工程的实施过程中，从早期工程设计阶段的管线、地面设备以及整体管网设计，到后期日常运营管理阶段，稳态流动模拟可分析当前设备及管网的运行情况，及时发现并解决制约生产效能的瓶颈因素。
虽然目前市面上有若干软件可以进行管网模拟计算，但有的存在输入参数繁琐，专业知识要求较高等缺点。
而PIPESIM软件稳态流动模拟功能可便捷地模拟和发现设计中的不妥之处，以免在生产运行中发现问题导致返工和浪费。
作为行业内领先的稳态流动模拟计算软件，PIPESIM在石油行业内已得到了广泛的应用 [1]。
2 项目基本情况本项目将新建5个井场共15口单井以及配套的5条采气管道，输往就近的采气管道，再通过采气干管输往集气站。
根据气田已建管网及整个气田采用的压力系统：本区块各气井节流到1.0~2.0MPa，通过采气管道输送至集气站，要求集气站进站压力不小于1MPa。
本项目新建采气管道信息如下表所示。
结合区域实际生产经验，气液混输时流速不宜超过12m/s。
本项目采用PIPESIM稳态模拟，输入包括拟建5个井场在内共15口单井的生产数据和采气管道属性，模拟分析新建井场并网后的管道运行情况。
2020—2021学年第1学期虚拟样机仿真大作业石油大学
项目一：游梁式抽油机某游梁式抽油机模型见图1。
该抽油机减速箱为两级减速，有三根轴和两组齿轮组成。
各齿轮的参数见表1。
抽油机冲次为3次/分，抽油机运行时从当前位置向下移动。
试进行如下分析：（每小题10分，共计40分）a.分别分析两个配重与四个配重无悬点载荷条件下输入轴的扭矩大小，绘制其扭矩变化曲线，并分析电机做正功与负功的区间。
b.悬点载荷上冲程为8吨，下冲程为6吨时，分析两个配重与四个配重条件下输入轴扭矩变化，绘制变化曲线。
c.根据上述结果，试分析配重变化与悬点载荷变化对扭矩的影响。
d.绘制四个配重施加悬点载荷条件下驴头沿竖直方向的速度变化曲线。
题图1 游梁式抽油机模型图题表1 减速箱齿轮参数序号名称齿轮模数齿数传动比1 高速传动端输入轴齿轮8 174.88 中间轴大齿轮8 832 低速传动端中间轴小齿轮8 206.5 输出轴齿轮8 130问题解答1. 问题a1.1 创建模型（1）导入模型按照图示步骤，导入相关模型。
（2）简化模型先对各个零部件进行重命名，然后再进行模型的简化。
在进行模型简化时，需要通过布尔运算将两个无相对运动并且有接触的部件进行布尔操作。
简化后如图：1.2添加约束（1）固定副按照图示过程，在连接中选择固定副。
考虑系统整体的运动过程和规律，确定相对于地面不发生运动的部件及各部件相互之间没有相对运动的部件，创建固定副。
（2）旋转副在左侧的图标中选择旋转副，默认的就是2 Bodies-1Locations，依次选择第一个body 和第二个body，然后选择旋转副的位置，即可创建旋转副。
确定旋转副位置时注意要选择中心位置。
图示左半部分为创建过程，右半部分为创建完成后的旋转副。
（3）齿轮副由齿轮副的命令窗口可以看出，齿轮副实际上是在确定的位置上（common velocity maker）、于两个相对于大地的旋转副之间创建的，所以我们在上文建立了齿轮轴与大地之间的的转动副。
再创建同速标记点。
PIPESIM INTRODUCTION
油气生产系统模拟与优化设计全面解决方案一、PIPESIM 主要功能介绍PIPESIM Suite是针对油气生产系统（油藏、井筒、地面集油管线和输油管道）的设计和分析模拟的世界公认的工程应用软件。
油藏、井筒和地面管网一体化模拟与优化设计软件由以下主要模块组成：PIPESIM―单井/单管生产模拟与节点分析PIPESIM-Net―油气田管网模拟分析HoSim―水平井及分支井计算模拟PIPESIM-GOAL―油田/区块生产最优化设计PIPESIM-FPT―油气田开发规划PIPESIM单井和管道设计和分析主要功能：1.流体黑油与组份模型PVT物性计算2.油气井IPR计算和产能预测3.压力温度剖面精确计算4.油井停喷压力预测5.油气井节点分析6.油气井系统分析a)系统入口压力对产量的关系b)系统出口压力对产量的关系c)系统产量对任意参数的变化关系7.油气井生产参数优化设计8.水平井产能计算9.油藏数值模拟数据表生成。
包括Eclipse、VIP、 PORES、COM4等格式10.井筒／管道内水化物生成预测11.流态计算预测12.完井参数分析设计13.注水井压力系统分析计算14.地面设备模拟。
地面设备可包括：分离器、压缩机、减压器、油嘴、泵、加热器和冷却器等。
PIPESIM主要特点：1.精确模拟多相流2.众多的多相流计算模型a)20种以上垂直管流模型b)15种以上水平管流模型c)提供摩擦和持液2个修正系数d)除提供Baker Jardine公司的多相流计算程序外，还提供Tulsa大学和Shell公司的多相流计算程序。
3.先进的PVT物性预测a)多种可组合选择的黑油模型流体物性计算方法b)多种可选状态方程的组份模型c)丰富可选的组份物质库d)用户可由实验数据拟合修正计算模型e)水化物预测和抑制剂对水化物形成的影响分析4.不同类型完井方式的多种产能计算方法5.多层生产的油气井IPR和产能计算6.准确的油嘴压差和温差计算7.丰富的功能设计8.图形用户界面提供了易于操作而功效强大的建模系统和数据输入系统，可以快速地建立研究模型并提供详细的设计模拟。
PIPESIM实例练习
PIPESIM 基础功能培训及练习教材 版本版本：：2009.1斯伦贝谢SIS 2010年03月Copyright Notice© 2007 Schlumberger. All rights reserved.No part of this manual may be reproduced, stored in a retrieval system, or translated in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying and recording, without the prior written permission of Schlumberger Information Solutions, 5599 San Felipe, Suite 100, Houston, TX 77056-2722.DisclaimerUse of this product is governed by the License Agreement. Schlumberger makes no warranties, express, implied, or statutory, with respect to the product described herein and disclaims without limitation any warranties of merchantability or fitness for a particular purpose. Schlumberger reserves the right to revise the information in this manual at any time without notice.Trademark InformationPIPESIM and NODAL Analysis are trademarks of Schlumberger. Certain other products and product names are trademarks or registered trademarks of their respective companies or organizations.目录前言 (I)第一章管流知识简介 (1)练习1 水管线计算指南 (2)练习2 水管线敏感性分析 (17)练习3 气管线敏感参数分析 (20)练习4 气体流量计算 (23)练习5 多相流动管线模拟计算 (26)第二章油井特性分析 (34)练习1 定义井模型 (35)练习2 评估井底流动条件 (38)练习3 运行节点分析 (39)练习4 高压物性（PVT）校正 (40)练习5 流动相关式拟合 (43)练习6 运行IPR（流入动态）拟合 (45)练习7 含水率敏感性分析 (46)练习8 气举特性分析 (47)练习9 多层开采计算 (48)练习10 流动控制阀模拟计算 (51)第三章气井特性分析 (52)练习1 建立简单井模型 (53)练习2 流入模型校正 (57)练习3 运行井底为节点的节点分析 (59)练习4 模拟管线流动及油嘴特性分析 (60)练习5 预测产量变化 (61)练习6 评价携液能力及流动计算相关式拟合 (61)练习7 油藏至出口压力-温度关系剖面 (63)第四章水平井设计 (64)练习1 优化水平井长度 (66)练习2 多段射孔水平井模拟 (66)第五章人工举升设计 (68)电潜泵设计 (68)练习1 单井建模及节点分析 (68)练习2 选泵及优化设计 (70)练习3 不同生产条件下泵特性分析 (72)气举设计 — 新设计阀距 (73)练习1 单井建模及节点分析 (73)练习2 气举响应计算 (75)练习3 气举优化设计（“IPO Surface Close”方法） (76)气举设计 — 已知阀距 (78)I练习1 安装井下气举阀系统，最下级阀注气 (78)练习2 生成气举响应曲线 (80)练习3 利用已知阀距进行气举优化设计 (81)练习4 气举诊断 (82)第六章海管设计 (84)练习1 建立组分模型 (84)练习2 海管尺寸选择 (85)练习3 检查严重段塞流 (88)练习4a 选择海管保温层厚度 (89)练习4b 甲醇注入量计算 (89)练习5 计算段塞流捕集器体积 (91)第七章环形输气管线 (93)设定管网计算边界条件 (98)运行管网计算并确定集输能力 (100)管网练习 1 ：数据汇总 (102)第八章注水管网系统 (105)I前 言该培训教材旨在向用户介绍PIPESIM 应用软件基础功能及操作。
石大远程奥鹏-城市燃气输配(含课程设计)-第三阶段在线作业-参考答案
A、计算压力降的大小
B、压降利用程度
C、系统负荷的变化情况
D、调压器出口压力调节方法
我的答案：ABCD此题得分：2.5分
11.（2.5分）在确定高、中压管网末端最小压力时，应保证______________。
A、保证调压站的调压器正常启动
A、0
B、15
C、20
D、25
我的答案：A此题得分：2.5分
6.（2.5分）要求解燃气流动的状态参数：压力、密度及流速，需要用到的方程有______________。
A、连续性方程
B、运动方程
C、能量方程
D、气体状态方程
我的答案：ABD此题得分：2.5分
7.（2.5分）燃气管道摩擦阻力系数是反映管内燃气流动摩擦阻力的一个无因次系数，其影响因素包括______________。
我的答案：ABC此题得分：2.5分
9.（2.5分）对于高层建筑燃气供应系统，针对密度小于空气的燃气，为了克服高程差引起的附加压头的影响，可采用措施______________。
A、适当减小高层立管管径
B、设置用户调压器
C、在立管上设置低-低压调压器
D、在立管上设置节流阀门
我的答案：ABCD此题得分：2.5分
2.（2.5分）对于等直径、等流量、稳态流动的输气管段来说，沿着燃气流动的方向，燃气的流速______________。
A、增大
B、减小
C、不变
D、先增大后减小
我的答案：A此题得分：2.5分
3.（2.5分）对于等直径、等流量、稳态流动的输气管段来说，沿着燃气流动的方向，燃气的质量流量______________。
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采油采气工程实训作业
——气井特性分析
学生姓名：
学号：
专业班级：
指导老师：
练习1 建立简单井模型
建立井物理的模型（图1-1），输入垂直完井段数据（图1-2）和油管数据（图1-3）。
图1-1 井物理模型图1-2垂直完井段数据
图1-3油管数据
闪蒸计算得到的地层条件（4600psia，280°F）的水组分和烃组分（图1-4）。
图1-4水组分和烃组分
选择垂直流动计算相关式“Gray Modified”，图1-5
图1-5流动计算相关式
计算压力/温度分布（图1-6~8）
图1-6计算界面
图1-7压力随井深分布图图1-8温度随井深分布图概括结果文件（图1-9）
图1-9概括结果文件
计算结果
P res=4600psia，T res=280°F
饱和情况下水含量 1.8549%
井口压力800psia
产气量18.211 mmcsfd
井底流压1717.2 psia
井底流温236.97 F
井口流温169.30 F
练习2 流入模型校正
输入生产数据，计算IPR曲线（图2-1），得到计算结果
图2-1IPR曲线的计算
P res=4600psia，T res=280°F
饱和情况下水含量 1.8549%
井口压力800psia
产气量14.97 mmcsfd
井底流压1548.7 psia
井底流温233.22 F
井口流温164.55 F
练习3 以井底为节点的节点分析
输入不同的油管尺寸，进行节点分析（图3-1），得到结果如图3-2所示。
图3-1节点分析计算
图3-2计算结果
图3-3冲蚀计算
选择3.958寸的油管，既有足够的产量，也有较大的携液能力。
计算此油管下的压力/温度剖面，得到图3-4
图3-4压力/温度剖面计算结果
计算结果：
井口压力800psia
产气量15.386mmscf/d
井底流压1370.2 psia
井底流温229.24 F
井口流温163.33 F
选中油管尺寸 3.958 inch
最大冲蚀速率比0.7655
练习4 以井底为节点的节点分析
建立井物理的模型（图4-1），输入水平管线数据（图4-2）。
图4-1 井物理模型图4-2水平管线数据输入不同油嘴尺寸，进行系统分析：
图4-3 不同尺寸油管尺寸输入图4-4 不同尺寸油管出口压力可以看出油管尺寸在1.5寸时，出口压力约为710psia。
计算压力/温度剖面（图4-5），得到的结果为图4-6
图4-5压力/温度剖面计算
图4-6压力/温度剖面计算结果计算结果：
管汇压力710psia
油嘴尺寸 1.5 inches
系统各处压力损失
ΔP油藏3228 psia
ΔP油管570.3 psia
ΔP油嘴90.06 psia
ΔP管线 1.683 psia
练习5 预测产量变化
设置不同的地层压力，进行系统分析（图5-1），得到产量随地层压力变化曲线（图5-2），可以看出，产气量随地层压力的增大而增大。
图5-1系统分析
图5-2产量随地层压力变化曲线
练习6 评价高携液量及流动计算相关式拟合
通过闪蒸计算，得到地层压力4300psia时的水组分和烃组分（图6-1）。
图6-1组分属性
输入测试数据，图6-2所示：
图6-2测试数据输入
选择5种流动相关式进行拟合（图6-3、图6-4）：
图6-3选择流动相关式
图6-4拟合结果
查看完整结果文件，得到各流动相关式误差值
图6-5各流动相关式误差值
计算结果：
气藏压力4300psia，气藏温度280°F
饱和含水百分比 1.9071%
井口油压：800psia
最适合计算相关式ANSARI
算术平均误差（%） 1.45
绝对平均误差（%） 1.65
练习7 油藏至出口压力-温度关系剖面
建立井物理的模型（图7-1），在“汇报工具”中勾选“相图”（图7-2）。
图7-1 井物理模型图7-2勾选“相图”
运行“压力/温度剖面”计算，并将显示结果曲线Y 轴设置为压力，X 轴设置为温度。
得到图7-3，可以看出PT曲线与水合物相图相交，因此会产生水合物。
环境温度：30°F
是否生产水合物是
图7-3 PT曲线与水合物相图。