PipePhase－稳态多相流模拟器简介

shamofeiou

PIPEPHASE®－稳态多相流模拟器

PipePhase是用于油气生产网络和管道传输、分布系统计算的严格的稳态多相流模拟器，其前身是1970 年代由雪弗龙（Chevron）公司开发的多相流模拟软件，SimSci于1980年将其商业化，取名为PipePhase，目前最新版本为9.2版。

PipePhase具有广泛的适用性，可用于从单井中关键参数的灵敏度分析，到整个油气田跨年度设施规划的分析等各种工作。同时，通过对井下和井筒特征与地面设施进行集成，PipePhase成为全面生产分析工具的终结者。

PipePhase整合了现代油气生产方法和软件分析技术，形成了鲁棒的、高效的油田设计和规划工具。PipePhase拥有详尽的物性数据库和友好的用户界面，可处理单相气液体、黑油、组成混合物和蒸汽、CO2等各种流体类型，是全球油气生产和设计公司首选的解决方案。

严格的多相流分析和详尽的热力学计算使得PipePhase适合于各种应用，如：

-        油气生产和地面管网

-        天然气集输和分配管网

-        工艺管线两相流计算（如：转油线）

-        公用工程管网（水、蒸汽、仪表风、消防水）

-        管线的传热分析

-        管线尺寸设计

-        节点分析

-        水合物生成分析

-        油气田的生产规划和资产管理研究

-        注蒸汽（水）网络

-        气举分析

PipePhase效益：

-        提高总体产量

-        改善油气井和流动管线的性能

-        改善管线和设备设计

-        整合油田开发和规划

-        减少操作费用

-        减少投资费用

-        提高工程设计的效率

PipePhase特点：

1.        用户界面

（1）PipePhase有十分友好的用户输入和运行界面，如图1所示。

图1 PipePhase操作界面

（2）PipePhase有方便的输出报表

一方面可在图形界面直接显示压力、温度、流量等数据，并能自动更新（如图1），另外，报告数据可方便地输出到Excel（图2－6）或系统自带地RAS系统中，当然，也可以输出为Text形式的报告文件。

图2 PipePhase图形报表输出－1

图3 PipePhase图形报表输出－2

图4 PipePhase图形报表输出－3

图5 PipePhase的Excel数据报表输出

2.        工程计算能力

PipePhase拥有相关行业领先的技术，采用工业标准的方法库与数据库，有先进的网络求解算法，能处理任意复杂度的网络计算。PipePhase正在为全球各地从事管线管网设计、油气生产等工程师广为采用，几大油气生产企业均PipePhase视为标准工具，用于提高效率、减少投资、降低操作费用、提高油气产量等。

（1）      物系计算

在组分流体（定义纯组分及其组成的流体）处理方面，PipePhase组分库有2000多种纯组分及其全面的物系参数，且这些参数允许用户调整，同时可处理油品评价数据和石油馏分数据。在热力学方面，PipePhase采用SimSci的工业标准热力学模型，包括：一般关联式、状态方程、液相活度系数方程、改进的状态方程、特殊物系处理包、Henry法则等，均与PRO/II相同，因而能准确计算各种工艺流体的热力学性质。

而对非组成流体，即根据给定的密度等数据和相应的关联式预测流体物性，可处理黑油 (API<=45)、气体凝析液(API>45)、单相气体、单相液体、蒸汽等类型的流体。

PipePhase用工业标准的算法计算流体的传递性质，包括：热传导率、表面张力和粘度等。对大多用户关心的粘度计算，可允许用户自定义粘度数据。对油水混合物，有三种方法处理，即体积平均、API 14B、油水乳化（Woelflin模型、转化点、乳化曲线）等。

（2）      压降（持液量）计算

PipePhase包含32种工业标准的压降（和持液量）计算模型，适合于各种类型的水平、垂直或倾斜管内的单相流和多相流计算，部分模型如下：

American Gas Association	Eaton-Flannigan
Angel – Welchon – Ross	Gray - Moody
Ansari	Gray
Aziz	Hagedorn & Brown
Beggs & Brill	Hagedorn & Brown - Beggs & Brill
Beggs & Brill – Moody	Hazen-Williams
Beggs & Brill - Moody high velocity	Lockhart & Martinelli
Beggs & Brill - Moody-Dukler	Moody
Beggs & Brill - Moody-Eaton	Mukherjee & Brill
Beggs & Brill - Moody-Hagedorn & Brown	Mukherjee & Brill-Eaton
Beggs & Brill - No slip	OLGA-S 2000 2-Phase
Beggs & Brill - No slip high velocity	OLGA-S 2000 3-Phase
Beggs & Brill high velocity	Olimens
Dukler	Orkiszewski
Dukler-Eaton-Flannigan	Panhandle B
Dukler-Flannigan	TACITE-S
Duns & Ros	Weymouth
Eaton	Xiao

PipePhase采用T-D-B的方法根据气液相的折算流速预测流体的流型，用户可以非常方便地获得管线中每个管段（Segment）的流型（泡状流、波状流、段塞流、雾状流、环状流等）。

（3）      传热计算

PipePhase能对管线进行严格的传热计算，考虑有保温层，管线在地面管线、水下管线、埋地管线等的传热情况。热量传递取决于流体的温度、压力、物性、流量和周围介质温度、流量等性质以及传热系数等。PipePhase将考虑所有这些因素并执行严格的传热计算，并由此计算出整个管网的温度分布。

（4）      设备计算

PipePhase可以进行各种管线和管件设备的计算，包括：

管线和管件：管线、入口和出口、弯管、三通、管嘴、大小头、文丘里、孔板等；

阀门：球阀、闸阀、角阀、堞阀、底阀、止回阀等；

设备：泵、压缩机、节流阀、加热冷却、调节阀、分离器等；

（5）      先进的网络算法

PipePhase采用联立方程法并结合先进的Newton-Raphson算法和矩阵求解器算法对整个管网进行压力和流量平衡计算，可处理任意复杂度的管网。PipePhase具有极强的网络解算能力，能很好地解算任意结构和大小的管网系统，无论是简单的前馈型网络或复杂的回路、复杂环状网络都有能很好地收敛。如：纯聚集和分配的树状管网、支状管网、多个Source和Sink、有些段流向不能确定、带复杂环状结构且流向不确定，并随边界条件而改变等网络结构。

3.        应用集成

PipePhase和MS Excel/Access兼容，可实现如：从Excel中导入设备的特征数据，将结果数据导出到Excel，将计算结果导出到Access数据库中保存等等功能。

PipePhase拥有非常开放的接口，其基于COM的API接口技术使用户可自行开发第三方应用程序，如在Excel或其它第三方程序中运行或调用PIPEPHASE模型等。

PipePhase配备有Portal模块，用户可以通过Excel创建自己的界面，并从Excel操作和控制PipePhase的模型而无需写任何代码，用户只需简单地将所需的模型从Excel树状列表中将参数拖拽到Excel表单中即可完成操作。

shuxue2008

只是浅浅的接触了一下多相流都觉得好难的说

wuguopei

pipephase个人感觉不太适合复杂多环状管网，收敛慢并且很不容易。需要非常有经验的人慢慢调试。

小小大世界2

{:4_86:}

longma

:lol:lol

bkqcycyqm

有道理，压力需要重新设置，源点和泵前压力都设为估算值吗？

shamofeiou

bkqcycyqm 发表于 2013-2-4 14:13
在管路设备上添加分离器，出口液相管线加泵，前面管路的回压并没有降低，这是为什么？

你泵前的压力没有变呀，所有回压还是原来的数值

bkqcycyqm

在管路设备上添加分离器，出口液相管线加泵，前面管路的回压并没有降低，这是为什么？

qh915gf1

帖子不多啊

bkqcycyqm

关于pipephase的帖子咋哪么少呀？