olga 全动态多相流模拟软件.
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1、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：概概念念设计设计- - 可行性可行性研研究究- - 详细设计详细设计- - 运运行管理行管理Prdrainage boundarywell borePwfPwhP riser basewell headriserbaseP sepflow lineseparatorPressure lossesReservoirProductionFacilitiesOLGA1980： IFE开始程序的开发1983： SIN
2、TEF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v OLGA的开发背景的开发背景l 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90l 压力从1到100barl 实验介质可以包括各种流体v实验实验 模型准确性的可靠保证模型准确性的可靠保证l 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l 参加者 8-15 石油公司Statoil, Total, Agip, ExxonMobil IFE和Scandpowerv O
3、VIP多相混输的动静态水力计算多相混输的动静态水力计算管道尺寸和路径管道尺寸和路径液相处理设备的容量液相处理设备的容量液体产量的控制液体产量的控制 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沿管道的压力降水合物水合物, , 结蜡结蜡管道腐蚀管道腐蚀v 非稳态多相流模拟非稳态多相流模拟面临的主要挑战面临的主要挑战PIPELINE WATER HOLDUP PROFILE05101520020000400006000080000Pipeline DistanceWater Holdup (%)040080012001600Elevation (m)E
4、levationWaterHoldup液体容易聚集在管道较低的位置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水会和油分离并滞留在管道的底部v 多相混输中常见的问题多相混输中常见的问题 水水Trend dataTOTAL LIQUID MASS FLOW OUTLET kg/skg/s400350300250200150100500-50-100Time sC:OLGA-2000Testcaseshydr-slug-3phase.inp3200300025002000150010005000v 多相混输中常见的问题多相混输中常见的问题段塞流段塞流 产量增加产量增加, ,管
5、线中的滞液率减少管线中的滞液率减少 产量变化会引发产量变化会引发段塞段塞流流Gas Production RateLiquid InventoryInitialamountFinalamountAmountremovedv 多相混输中常见的问题多相混输中常见的问题产量变化产量变化 关井和重新开井的过渡过程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B-Gas and Liquid Outlet FlowA-Liquid Distribution After ShutdownshutdownFlowrategasliquidv 多相混输中
6、常见的问题多相混输中常见的问题关井和重新开井关井和重新开井 地形引起的地形引起的段塞段塞流流 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地形引起的段塞段塞流可能会在管道出口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处引起相当严重的压力及液体流量波动动地形引起的地形引起的段塞段塞流是流是非稳态的非稳态的, , 必须必须用动态模拟软件来预测其流动过程用动态模拟软件来预测其流动过程A. Slug formationB.Slug productionC.
7、Gas penetrationD. Gas blow-downv 多相混输中常见的问题多相混输中常见的问题地形引起段塞地形引起段塞 清管器模拟清管器模拟 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A : Slug build-upB . front arriv alC . slug surfaceD . Pig arriv alTimeFlowrategasliquidABCDv 多相混输中常见的问题多相混输中常见的问题清管器模拟清管器模拟 流动稳定性取决于管道进口流量流动稳定性取决于管道进口流量0510152025020406080100
8、120Time (min)Liquid flow rate at riser top (kg/s)10 kg/s mixture15 kg/s mixtureFlowlineprofilev 多相混输中常见的问题多相混输中常见的问题流量和流动稳定性流量和流动稳定性 水和物曲线水和物曲线加了加了11 wt% 11 wt% 甲醇甲醇(methanol)(methanol)之后水增大了水合物的安全区之后水增大了水合物的安全区0501001502000510152025Temperature (Deg. C)Pressure (bar)11 wt% MeOH in waterPipelineNo Me
9、OHinjection水合物区水合物区Inlet separatorv 多相混输中常见的问题多相混输中常见的问题水合物水合物 对管道做绝热保护对管道做绝热保护 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管束 复杂的管束可用于深水管线系统 通常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例如井口关井关井 - - 冷却冷却 - - 开井开井v 多相混输中常见的问题多相混输中常见的问题控制水合物控制水合物 瞬态模型瞬态模型段塞分析段塞分析人工举升优化人工举升优化关井
