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。
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软件在大牛地气田注醇优化中的应用
PIPESIM软件在大牛地气田注醇优化中的应用【摘要】大牛地气田为低压低产含水气田，单井管线在天然气采输过程中，容易因局部节流，形成天然气水合物。
目前大牛地气田采取的是注甲醇防堵，而PIPESIM软件可以通过模拟不同气井在不同生产阶段的水合物生成条件，从而指导最优化注醇量，即实现了防堵的目的，又可以节约成本。
通过本论文的验证，得出了PIPESIM软件模拟调整注醇量适用于大牛地气田的气井。
【关键词】PIPESIM软件大牛地气田水合物注醇量1 概况水合物堵塞是大牛地气田气井堵塞的主要形式。
大牛地气田管线压力多在6.5～15MPa之间，水合物生成的临界温度为14～22℃，大牛地环境温度-30～40℃，气井管线内气体流动温度除夏季外一般都低于14℃，低于水合物生成的临界温度，加之气井一般都产水，一年四季绝大部分时间管线内压力、温度、产水条件均落在水合物生成的范围，生产过程易于生成水合物，因此生产过程必须采取水合物防治措施。
目前，注甲醇防堵已经成为大牛地气田普遍应用的防堵方式，PIPESIM软件可以通过模拟不同气井在不同生产阶段的水合物生成条件，从而指导最优化注醇量，即实现了防堵的目的，又可以节约成本。
2 各参数选取原则（1）关系式选取：PIPESIM模型各关系式中，以H-B方法（即Hagedorn&Brown）最适用于大牛地气田井筒两相流的计算。
（2）压力：在气井生产过程中，套压相对稳定，能比较准确的反映地层压力的变化情况，因此，可以根据以下公式计算地层压力：目前地层压力=投产初期地层压力-（投产初期套压-目前套压）；流压=实测井底流压；（3）稳定气产量：因为气井气产量的多少直接影响气井液产量，从而影响单井生产过程中的堵塞情况，最近一次配产调整后的平均气产量；（4）平均产液量：最近单井进计量时的产液量的平均值，特殊情况（降压、提产）下除外。
（5）地层温度：没测试过流压的井采用投产时的地层温度。
测试过流压的气井按照最近测试地层温度。
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。
西南石油大学现代cae作业2
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1 井眼径向位移 2 井周应力改变 路径 路径 单位：mm 〔查看 Von Mises stress〕
单位： MP
图 1 井眼径向位移 图 2 井周应力改变 图 3 井周井周应力改变曲线 从以上分析可知，井眼四周所受的最大应力为 81.28MP，此应力发生 图 2 所示的红色区域内，此区域极易发生井壁坍塌、脱落破坏，在工程中 应给予足够的重视。 第二题 钢板受力分析 PDL 程序 MESH,3 MESH,3 FINISH /SOLU DL, 10, ,SYMM
图 4 σx 应力场分布 图 5 σy 应力场分布 τxy 单位： MP Stress 单位： MP
图 6 τxy 应力场分布 图 7 Von Mises Stress 场分布 取孔眼四周路径做井周长度与σx 的曲线，见图 8 所示。题中给出了 屈服强度为 650MP，转变压力 P 的大小来验证当 P 为多大时，钢板发生屈 服。作出σx 与 P 之间的关系曲线从中计算出 650MP 下的 P 值。如图 9 所
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KESIZE,5,2 KESIZE,6,2 ESIZE,15,0, MSHPE,0,2D MSHKEY,0 孔板内的σx、σy、τxy，以及 Von Mises Stress 见图 4 至图 7 所示。 σx σx 单位：MP σy 单位：MP
图 20 悬臂梁〔P、q 共同作用〕剪力图 图 21 悬臂梁〔P、q 共同
图 14 悬臂梁〔P=5N〕剪力图 图 15 悬臂梁〔P=5N〕弯矩图
点 X 方向位移〔单位：mm〕 Y 方向位移〔单位：mm〕 1 .56E-07 -.13E-06 2 .45E-07 0 3 -.25E-07 -.20E-06 4 -.20E-07 -.63E-07 5
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。
石油大学pipesim作业
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2-1 IPR曲线的计算练习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计算结果：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/温度剖面计算计算结果：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）。
中国石油大学(北京)软件工程第三次在线作业满分答案
第三次在线作业单选题(共25道题)收起1.（2.5分）数据流图基本模型反映系统（）•A、怎么做•B、对谁做•C、何时做•D、做什么我的答案：D 此题得分：2.5分2.（2.5分）需求分析中开发人员要从用户那里了解（）•A、软件做什么•B、用户使用界面•C、输入的信息•D、软件的规模我的答案：A 此题得分：2.5分3.（2.5分）程序的三种基本结构是（）•A、过程、子程序和分程序•B、顺序、选择和重复•C、递归、堆栈和队列•D、调用、返回和转移我的答案：B 此题得分：2.5分4.（2.5分）软件复杂性度量的参数包括（）•A、效率•B、规模•C、完整性•D、容错性我的答案：B 此题得分：2.5分5.（2.5分）关联是建立（）之间关系的一种手段。
•A、类•B、对象•C、角色•D、属性我的答案：A 此题得分：2.5分6.（2.5分）软件工程学的一个重要目标是（）•A、提高程序的执行效率•B、降低程序对存储空间的要求•C、定义各种软件开发过程模型•D、提高软件的可维护性我的答案：D 此题得分：2.5分7.（2.5分）软件危机产生的主要原因是（）•A、软件日益庞大•B、不能与用户良好地沟通•C、开发人员编写程序能力差•D、没有适应的开发模型我的答案：A 此题得分：2.5分8.（2.5分）需求分析中开发人员要从用户那里了解（）•A、软件做什么•B、用户使用界面•C、输入的信息•D、软件的规模我的答案：A 此题得分：2.5分9.（2.5分）以下哪个软件生存周期模型是一种风险驱动的模型（）•A、瀑布模型•B、增量模型•C、螺旋模型•D、喷泉模型我的答案：C 此题得分：2.5分10.（2.5分）不属于需求分析的基本任务有（）•A、结构化分析•B、问题识别•C、分析与综合•D、编写文档我的答案：A 此题得分：2.5分11.（2.5分）不属于SA的描述工具有（）•A、数据流图•B、系统流程图•C、数据字典•D、判定表我的答案：B 此题得分：2.5分12.（2.5分）软件部分的内部实现与外部可访问性分离，这是指软件的（）•A、继承性•B、共享性•C、封装性•D、抽象性我的答案：C 此题得分：2.5分13.（2.5分）软件工程的出现是由于（）•A、软件危机•B、计算机硬件技术的发展•C、软件社会化的需要•D、计算机软件技术的发展我的答案：A 此题得分：2.5分14.（2.5分）螺旋模型是一种将瀑布模型和哪种模型结合起来的软件开发模型。
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石油大学p i p e s i m作业 Document number：BGCG-0857-BTDO-0089-2022
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%
井口压力800psia
产气量 mmcsfd
井底流压 psia
井底流温 F
井口流温 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2-1 IPR曲线的计算
P res =4600psia，T
res
=280°F
饱和情况下水含量%
井口压力800psia 产气量 mmcsfd 井底流压 psia 井底流温 F
井口流温 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d
井底流压 psia
井底流温 F
井口流温 F
选中油管尺寸 inch
最大冲蚀速率比
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图4-4 不同尺寸油管出口压力
入
可以看出油管尺寸在寸时，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 inches
系统各处压力损失
ΔP油藏3228 psia
ΔP油管 psia
ΔP油嘴 psia
ΔP管线 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%
井口油压：800psia
最适合计算相关式ANSARI
算术平均误差（%）
绝对平均误差（%）
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。