【7A文】OLGA-全动态多相流模拟系统.ppt

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1、TheTransientMultiphaseFlowSimulator全动态多相流模拟系统OLGA是当今世界领先的全动态多相流模拟计算软件，可以模拟在油井、输油管线和油气处理设备中的油、气和水的运动状态复杂的海上油田开发陆上油田开发及油气集输海底混输管线使用贯穿整个项目周期：概念设计->可行性研究->详细设计->运行管理PrdrainageboundarywellborePwfPwhPriserbasewellheadriserbasePsepflowlineseparatorPressurelossesReservoirProductionFacilitiesOLGA1980：IFE开

2、始程序的开发1983：SINTEF启用长距离高压试验环路1989：SCANDPOWER公司获得OLGA软件商业化的专有权OLGA——石油界非稳态多相流模拟计算的标准化程序OLGA的开发背景环道几何尺寸直径：1in到8in，一部分达到30in管道长径比可以达到5000管道倾角从-15到90压力从1到100bar实验介质可以包括各种流体实验——模型准确性的可靠保证最大的多相流数据库来自实验室的10000数据点30个气相/凝析液管道数据15条较低气油比管道数据来自不同源的油井数据参加者8-15石油公司Statoil,Total,Agip,ExxonMobilIFE和ScandpowerOLGAV

3、erificationandImprovementProjectOVIP多相混输的动静态水力计算管道尺寸和路径液相处理设备的容量液体产量的控制正常操作增产和减产清管器的操作关井和停产再启动过程管线增压和卸压过程沿管道的压力降水合物,结蜡管道腐蚀非稳态多相流模拟面临的主要挑战液体容易聚集在管道较低的位置,水会和油分离并滞留在管道的底部多相混输中常见的问题–水液体在管道出口的流量多相混输中常见的问题–段塞流产量增加,管线中的滞液率减少产量变化会引发段塞流多相混输中常见的问题–产量变化关井和重新开井的过渡过程关井后液体在重力的影响下重新分布停产再启动后不断增加的流量可能会引起段塞流多相混输中常见

4、的问题–关井和重新开井地形引起的段塞流A:液体聚集在地势低的地方,堵塞了流动,液体逐渐增加B:在堵塞点的上游压力增加C&D:当压力高到一定程度,气体将低处的液体推出去,形成了一个液体段塞地形引起的段塞流可能会在管道出口处引起相当严重的压力及液体流量波动地形引起的段塞流是非稳态的,必须用动态模拟软件来预测其流动过程多相混输中常见的问题–地形引起段塞清管器模拟随着清管器在管线中推进,将会有大量液体聚集在清管器前部.清管器将会带出大量液体优化清管器操作多相混输中常见的问题–清管器模拟流动稳定性取决于管道进口流量0510152025020406080100120Time(min)Liquidflo

5、wrateatrisertop(kg/s)10kg/smixture15kg/smixtureFlowlineprofile多相混输中常见的问题–流量和流动稳定性水和物曲线加了11wt%甲醇(methanol)之后水增大了水合物的安全区0501001502000510152025Temperature(Deg.C)Pressure(bar)11wt%MeOHinwaterPipelineNoMeOHinjection水合物区Inletseparator多相混输中常见的问题–水合物对管道做绝热保护通常用于比较短的和中等长度的管线较长的凝析油一般不用这种方法管束复杂的管束可用于深水管线系统通常

6、用于立管以及比较短的和中等长度的管线注入化学剂阻止水合物的生成一般用于凝析油系统用于输油管线的关键部位和操作的关键阶段例如井口关井-冷却-开井多相混输中常见的问题–控制水合物瞬态模型段塞分析人工举升优化关井开井积液水合物形成油井清洁稳态设计油管性能油井流入动态完井设计人工举升设计传热计算OLGA®–油藏与油井管径与路径操作段塞启动，停输，产量变化管内积液处理与清管卸压传热计算保温层与埋地管水合物和蜡沉积管束与复杂立管管道运行管理系统OLGA®–管线OLGA®可以模拟的工艺处理设备段塞捕集器多相流分离器气体压缩机多相流泵控制器阀门清管器换热器和其他设备模拟软件连接HYSYSDynamics(

7、Aspentech)UniSim(Honeywell)D-SPICE(Kongsberg)INDISS(RSI)SET(Kongsberg)Dynsim(Invensys)OLGA®–工艺处理设备跟踪危险气体过压保护管道断裂或泄漏阀门误动作控制最低温度压力波动水锤计算泄压过程中释放的流量换热器内漏OLGA®–安全分析水合物动力学模块稳态模块三维热传导模块高级井模块组分跟踪模块多相泵段塞跟踪模块腐蚀模块三相流基本平台MEG