深水油气管道和水下采油树流动保障和OLGA多相流模拟专家讲座.pptx
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1、Essca BeijingT The he Transient MultiphaseTransient Multiphase F Flow low S Simulatorimulator全动态全动态多相流多相流管道模拟系统管道模拟系统ByByESSCAESSCA BeijingBeijing深水油气管道和水下采油树流动保障和深水油气管道和水下采油树流动保障和OLGA多相流模拟多相流模拟第第1页页Essca Beijing能够模拟在油井、输油管线和油气处理设备中油、气和水运动状能够模拟在油井、输油管线和油气处理设备中油、气和水运动状态态复杂海上油田开发陆上油田开发及其油气集输 OLGA 是当今世
2、界领先全动态多相流模拟计算软件是当今世界领先全动态多相流模拟计算软件海底管道回接使用贯通整个项目周期使用贯通整个项目周期概念概念 -可行性研究可行性研究 -详细设计详细设计 -操作操作深水油气管道和水下采油树流动保障和深水油气管道和水下采油树流动保障和OLGA多相流模拟多相流模拟第第2页页Essca Beijing主要内容主要内容 OLGA开发背景 OLGA应用范围 OLGA模块介绍 OLGA优点深水油气管道和水下采油树流动保障和深水油气管道和水下采油树流动保障和OLGA多相流模拟多相流模拟第第4页页Essca Beijing19801980:IFEIFE开始程序开发开始程序开发1983198
3、3:SINTEFSINTEF启用长距离高压试验环路启用长距离高压试验环路1984-19921984-1992:IFEIFE和和SINTEFSINTEF联合联合19891989:SCANDPOWERSCANDPOWER企业取得企业取得OLGAOLGA软件商业化专有权软件商业化专有权OLGAOLGA开发背景开发背景开发背景开发背景OLGAOLGA 已经成为石油界非稳态多相流模拟计算标准化程序已经成为石油界非稳态多相流模拟计算标准化程序已经成为石油界非稳态多相流模拟计算标准化程序已经成为石油界非稳态多相流模拟计算标准化程序深水油气管道和水下采油树流动保障和深水油气管道和水下采油树流动保障和OLGA多
4、相流模拟多相流模拟第第5页页Essca Beijing 环道几何尺寸环道几何尺寸u 直径:直径:1in1in到到8in8in,一部分到达,一部分到达30in30inu 管道长径比能够到达管道长径比能够到达50005000u 管道倾角从管道倾角从-15-15到到9090 压力从压力从1 1到到100bar100bar 试验介质能够包含各种流体试验介质能够包含各种流体试验试验试验试验 模型准确性可靠确保模型准确性可靠确保模型准确性可靠确保模型准确性可靠确保深水油气管道和水下采油树流动保障和深水油气管道和水下采油树流动保障和OLGA多相流模拟多相流模拟第第6页页Essca Beijing 最大多相流
5、数据库最大多相流数据库u 来自试验室来自试验室1000010000数据点数据点u 3030个气相个气相/凝析液管道数据凝析液管道数据u 1515条较低气油比管道数据条较低气油比管道数据u来自不一样源油井数据来自不一样源油井数据 参加者:参加者:u8-15 8-15 石油企业石油企业Statoil,Total,Agip,ExxonMobilStatoil,Total,Agip,ExxonMobiluIFE IFE 和和ScandpowerScandpowerOVIP OVIP OLGA Verification and Improvement ProjectOLGA Verification a
6、nd Improvement Project深水油气管道和水下采油树流动保障和深水油气管道和水下采油树流动保障和OLGA多相流模拟多相流模拟第第7页页Essca BeijingOLGA OLGA 用户列表用户列表用户列表用户列表深水油气管道和水下采油树流动保障和深水油气管道和水下采油树流动保障和OLGA多相流模拟多相流模拟第第9页页Essca BeijingOLGA OLGA 应用应用应用应用 油藏与油井(油藏与油井(油藏与油井(油藏与油井(WellsWellsWellsWells)管流计算管流计算油井流入动态油井流入动态完井设计完井设计段塞控制段塞控制人工举升设计与优化人工举升设计与优化气举
7、气举电潜泵电潜泵开启与关井开启与关井井筒及环空积液井筒及环空积液传热分析传热分析油井积水油井积水欠平衡钻井培训欠平衡钻井培训深水油气管道和水下采油树流动保障和深水油气管道和水下采油树流动保障和OLGA多相流模拟多相流模拟第第10页页Essca BeijingOLGA OLGA 应用应用应用应用 管线(管线(管线(管线(FlowlinesFlowlinesFlowlinesFlowlines)管径与路径管径与路径操作操作段塞段塞开启,停输,产量改变开启,停输,产量改变管内积液处理与清管管内积液处理与清管卸压卸压传热计算传热计算保温层与埋地管保温层与埋地管水合物和蜡沉积水合物和蜡沉积管束与复杂立管
8、管束与复杂立管管道运行管理管道运行管理深水油气管道和水下采油树流动保障和深水油气管道和水下采油树流动保障和OLGA多相流模拟多相流模拟第第11页页Essca BeijingOLGA 应用应用 工艺设备(工艺设备(工艺设备(工艺设备(Process FacilitiesProcess FacilitiesProcess FacilitiesProcess Facilities)段塞捕集器设计段塞捕集器设计海底分离器设计海底分离器设计控制器设计控制器设计抑制剂管理抑制剂管理火炬设计火炬设计停输分析停输分析有计划停输有计划停输紧急停输紧急停输自动控制自动控制深水油气管道和水下采油树流动保障和深水油气
9、管道和水下采油树流动保障和OLGA多相流模拟多相流模拟第第12页页Essca BeijingOLGA 应用应用 流动安全保障(流动安全保障(流动安全保障(流动安全保障(SafetySafetySafetySafety)有害气体跟踪有害气体跟踪过载保护过载保护管道迸裂管道迸裂阀门失效阀门失效低温安全分析低温安全分析压力激动压力激动水击水击卸压卸压热交换器迸裂热交换器迸裂深水油气管道和水下采油树流动保障和深水油气管道和水下采油树流动保障和OLGA多相流模拟多相流模拟第第13页页Essca Beijing模拟完整管网系统模拟完整管网系统模拟完整管网系统模拟完整管网系统 OLGA OLGA 能够模拟复
10、杂管网系能够模拟复杂管网系统,包含汇聚型和分流型节点,统,包含汇聚型和分流型节点,不限制进入节点和离开节点管不限制进入节点和离开节点管道数目。还能够模拟封闭系统,道数目。还能够模拟封闭系统,比如有共同进口和出口两根平比如有共同进口和出口两根平行管道。这种灵活性为工程师行管道。这种灵活性为工程师提供计算复杂管网系统、气举提供计算复杂管网系统、气举系统、收油设施或工厂网状系系统、收油设施或工厂网状系统可能性。统可能性。深水油气管道和水下采油树流动保障和深水油气管道和水下采油树流动保障和OLGA多相流模拟多相流模拟第第14页页Essca Beijing模拟工艺设备模拟工艺设备模拟工艺设备模拟工艺设备
11、 OLGA OLGA 能够模拟任何复杂形式管道能够模拟任何复杂形式管道网络系统及整套下游工艺设备系统。网络系统及整套下游工艺设备系统。比如,一个有几条管线系统连接到一比如,一个有几条管线系统连接到一个与分离器和压缩机下游管道相连管个与分离器和压缩机下游管道相连管汇。汇。OLGA OLGA 能够模拟工艺设备有:两相能够模拟工艺设备有:两相和三相分离器、临界节流阀和非临界和三相分离器、临界节流阀和非临界节流阀,带可控制回流管空气压缩机,节流阀,带可控制回流管空气压缩机,有回流管和旁通管单相流和多相流泵,有回流管和旁通管单相流和多相流泵,热交换器,单流阀,可控制源和汇,热交换器,单流阀,可控制源和汇
12、,管道泄漏,清管器管道泄漏,清管器/水合物堵塞及控制水合物堵塞及控制器。器。深水油气管道和水下采油树流动保障和深水油气管道和水下采油树流动保障和OLGA多相流模拟多相流模拟第第15页页Essca Beijing在线在线在线在线/离线离线离线离线 现场模拟器现场模拟器现场模拟器现场模拟器 经过服务器模块,经过服务器模块,OLGA OLGA 能够与管道管理系统相连。能够与管道管理系统相连。SCANDPOWERSCANDPOWER已经与其合作企业做了几个成功项目。已经与其合作企业做了几个成功项目。比较经典应用是:比较经典应用是:运行支持运行支持监测管线中经过监测管线中经过/滞留液体滞留液体MEGME
13、G在管线中分布在管线中分布清管器操作清管器操作预测管线系统非稳定状态发展改变预测管线系统非稳定状态发展改变深水油气管道和水下采油树流动保障和深水油气管道和水下采油树流动保障和OLGA多相流模拟多相流模拟第第16页页Essca BeijingOLGA OLGA 模块介绍模块介绍模块介绍模块介绍深水油气管道和水下采油树流动保障和深水油气管道和水下采油树流动保障和OLGA多相流模拟多相流模拟第第18页页水三相模块水三相模块水三相模块水三相模块(Water ModuleWater Module)预测油水之间滑脱现象速度差预测油水之间滑脱现象速度差,在流量低情况,在流量低情况下,油水之间会存在很大下,油
14、水之间会存在很大滑脱速度。因而水会在管滑脱速度。因而水会在管线低洼处沉积,造成水在局部地段大量聚集,从而具线低洼处沉积,造成水在局部地段大量聚集,从而具有产生水段塞可能。水在局部地段聚集也可能会导有产生水段塞可能。水在局部地段聚集也可能会导致严重腐蚀问题。致严重腐蚀问题。提供含水三相管流计算功效提供含水三相管流计算功效用来计算与通常油气二相混输游离水流动状态用来计算与通常油气二相混输游离水流动状态应用应用p 指出管道中哪里会因为水沉积而产生腐蚀指出管道中哪里会因为水沉积而产生腐蚀p 确定变产过程中油水是否会以段塞方式流出确定变产过程中油水是否会以段塞方式流出管线管线p 测算随含水率而改变油水混
15、合物粘度测算随含水率而改变油水混合物粘度p 解释抑制剂解释抑制剂p 模拟三相分离器模拟三相分离器深水油气管道和水下采油树流动保障和深水油气管道和水下采油树流动保障和OLGA多相流模拟多相流模拟第第19页页Essca Beijing段塞流模块段塞流模块段塞流模块段塞流模块(Slugtracking ModuleSlugtracking Module)与单相管路不一样,混输管道内气液两相常以长气泡和段塞交替流与单相管路不一样,混输管道内气液两相常以长气泡和段塞交替流过管道截面,在管道终点流出气、液瞬时流量有很大波动,对管道下游过管道截面,在管道终点流出气、液瞬时流量有很大波动,对管道下游油气加工设
16、备工作产生不利影响,在管道终点都设有段塞捕集器。油气加工设备工作产生不利影响,在管道终点都设有段塞捕集器。产生段塞流不一样机理:产生段塞流不一样机理:水力段塞流态水力段塞流态地形起伏地形起伏停输再开启停输再开启产量改变产量改变清管清管深水油气管道和水下采油树流动保障和深水油气管道和水下采油树流动保障和OLGA多相流模拟多相流模拟第第20页页段塞流模块段塞流模块段塞流模块段塞流模块(Slugtracking ModuleSlugtracking Module )跟踪每个段塞跟踪每个段塞从生成到从管线流出或在管线里消失独特从生成到从管线流出或在管线里消失独特功效功效考虑段塞形成、合并、增加和缩短各
17、种机考虑段塞形成、合并、增加和缩短各种机理理模拟水力段塞模拟水力段塞标准标准OLGA OLGA 会忽略掉形状尖锐液塞前沿会忽略掉形状尖锐液塞前沿标准标准OLGA OLGA 将水力段塞处理为平均值将水力段塞处理为平均值设计集输装置方面含有很高使用价值设计集输装置方面含有很高使用价值确定管线下游设备(如分离器、压缩机)确定管线下游设备(如分离器、压缩机)能否合理地处理段塞能否合理地处理段塞段塞捕集器段塞捕集器/分离器尺寸分离器尺寸控制系统设计控制系统设计制订操作指南和程序制订操作指南和程序深水油气管道和水下采油树流动保障和深水油气管道和水下采油树流动保障和OLGA多相流模拟多相流模拟第第21页页E
18、ssca Beijing组份跟踪模块组份跟踪模块组份跟踪模块组份跟踪模块(Compositional Tracking ModuleCompositional Tracking Module)XXXXXXX能确定流体组分动态改变及每个组分沿管线分布(时间和空间)能确定流体组分动态改变及每个组分沿管线分布(时间和空间)深水油气管道和水下采油树流动保障和深水油气管道和水下采油树流动保障和OLGA多相流模拟多相流模拟第第22页页组份跟踪模块组份跟踪模块组份跟踪模块组份跟踪模块(Compositional Tracking ModuleCompositional Tracking Module)沿管线
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