PIPESIM 2009基础培训教材

PIPESIM 基础功能

培训及练习教材

版本版本：：2009.1

斯伦贝谢SIS

2010年03月

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目录

前言................................................................................................................................I 第一章管流知识简介 (1)

练习1 水管线计算指南 (2)

练习2 水管线敏感性分析 (17)

练习3 气管线敏感参数分析 (20)

练习4 气体流量计算 (23)

练习5 多相流动管线模拟计算 (26)

第二章油井特性分析 (34)

练习1 定义井模型 (35)

练习2 评估井底流动条件 (38)

练习3 运行节点分析 (39)

练习4 高压物性（PVT）校正 (40)

练习5 流动相关式拟合 (43)

练习6 运行IPR（流入动态）拟合 (45)

练习7 含水率敏感性分析 (46)

练习8 气举特性分析 (47)

练习9 多层开采计算 (48)

练习10 流动控制阀模拟计算 (51)

第三章气井特性分析 (52)

练习1 建立简单井模型 (53)

练习2 流入模型校正 (57)

练习3 运行井底为节点的节点分析 (59)

练习4 模拟管线流动及油嘴特性分析 (60)

练习5 预测产量变化 (61)

练习6 评价携液能力及流动计算相关式拟合 (61)

练习7 油藏至出口压力-温度关系剖面 (63)

第四章水平井设计 (64)

练习1 优化水平井长度 (66)

练习2 多段射孔水平井模拟 (66)

第五章人工举升设计 (68)

电潜泵设计 (68)

练习1 单井建模及节点分析 (68)

练习2 选泵及优化设计 (70)

练习3 不同生产条件下泵特性分析 (72)

气举设计 — 新设计阀距 (73)

练习1 单井建模及节点分析 (73)

练习2 气举响应计算 (75)

练习3 气举优化设计（“IPO Surface Close”方法） (76)

气举设计 — 已知阀距 (78)

PIPESIM 2009 基础培训教材I

练习1 安装井下气举阀系统，最下级阀注气 (78)

练习2 生成气举响应曲线 (80)

练习3 利用已知阀距进行气举优化设计 (81)

练习4 气举诊断 (82)

第六章海管设计 (84)

练习1 建立组分模型 (84)

练习2 海管尺寸选择 (85)

练习3 检查严重段塞流 (88)

练习4a 选择海管保温层厚度 (89)

练习4b 甲醇注入量计算 (89)

练习5 计算段塞流捕集器体积 (91)

第七章环形输气管线 (93)

设定管网计算边界条件 (98)

运行管网计算并确定集输能力 (100)

管网练习 1 ：数据汇总 (102)

第八章注水管网系统 (105)

PIPESIM 2009 基础培训教材II

PIPESIM 2009 基础培训教材

I 前 言

该培训教材旨在向用户介绍PIPESIM 应用软件基础功能及操作。PIPESIM 做为采油及集输工程计算、分析及设计工具，在油气工业中有着广泛的应用。 该教材包括节点分析、气举设计及管网模型。

知识背景知识背景要求要求

为顺利完成PIPESIM 课程，您必须具备如下知识：

? 熟悉Windows 基础操作

? 熟悉微软Office 办公软件操作

? 具有基础的采/气油工程及油藏工程知识

? 了解节点分析（流入及流出特性）

? 基本掌握人工举升概念

课程课程学习目标学习目标

通过下面课程的学习，您将掌握如何使用PIPESIM 进行计算、分析及设计。

? 单相流动介绍

? 井特性分析案例

? 人工举升案例

? 单分枝管线及设备计算案例

? 管网模拟案例

必备软硬件必备软硬件环境环境

为顺利完成本课程，您需要准备如下软硬件环境：

?至少512MB内存的个人电脑

?安装PIPESIM 2008 应用软件

?训练用数据资料

课程结构

本培训课程材料涵括如下内容：

?模型简介

?学习目标

?指导及联系

?学习总结

总之

通过本课程学习，您将掌握使用PIPESIM完成采油/气工程各项工作，从而对井特性规律进行评价及预测。

PIPESIM 2009 基础培训教材II

简介

管流知识简介

第一章管流知识

本章学习目的是通过建立及运行简单模型，让您熟悉PIPESIM单分枝功能模块界面。首先，您将手工计算一个水管线压降。随后您将会通过建立的简单管线模型，计算给定入口压力及流量条件下水平管线压降。之后您将学习如何应用该模型进行敏感性分析。

学习目标

本章中，您将根据下面工作流进行相关操作：

?建立物理模型

?建立流体模型

?选择多相流计算相关式

?运行功能计算

?查看及分析结果

PIPESIM 2009 基础培训教材1

PIPESIM 2009 基础培训教材 2练习1 水管线计算指南

该练习假设通过下图所示管线进行水相输送：

通过下面方程计算得到单相流体通过L 长距离后压力变化：

通常情况下，加速度项会被忽略不计（除非低压、高速气体流动），但

PIPESIM 中加速度项也被计算出来。在手工计算时，假设加速度项为零，则压力梯度公式变为：

其中：

流体密度

重力加速度

Moody 摩擦系数

流体流速

管线内径

PIPESIM 2009 基础培训教材

3

第一部分第一部分：：手工计算

使用表1中的数据同时假设流动为等温过程，应用单相流理论计算管线出口压力。

表1 水相管流计算模型数据

管道数据

直径

3

长度

20,025 高程差

1000

水平产度

20,000

环境温度

60

倾斜角

2.866

粗糙度

0.0015 相对粗糙度 0.0005

流体参数

水相粘度

1.2

水相密度

63.7

流动参数

源温度

60

入口压力

1200

水流量

6,000

常量

重力加速度

32.2

1．计算水相流速：

PIPESIM 2009 基础培训教材

42．计算雷诺数：

流态为层流（laminar ）或紊流 （turbulent

）？（见图1）

3．使用Colebrook —White 方程计算紊流情况下摩擦系数。

注：该方程中摩擦系数f 为隐式变量，需要迭代求解（可使用Excel 中的

Goalseek 功能求解）。同时也可以使用图1

给出的Moody 图版查找摩擦系数。

图1 Moody 图版

4

．计算摩擦压降项，：

对于给定的管线长度可得，

：

对于给定的管线长度可得，

．将摩擦压降与重力压降相加得到总压力降：

对于给定的管线长度可得，

7．根据给定入口压力计算出口压力：

PIPESIM 2009 基础培训教材5

PIPESIM 2009 基础培训教材 6第二部分第二部分：：PIPESIM 计算

在本部分，您将学习如何使用PIPESIM 建立水管线模型。

建模开始

1．从开始开始

开始菜单启动PIPESIM （开始开始>程序>Schlumberger>PIPESIM ）。 2．选择新建单分枝模型（从 “

Select a PIPESIM option ” 选择界面）

3．通过Setup>Umits 菜单选择工程单位制（Eng ）。

4．通过Setup>Define Output 选项选择输出“Primary Output ”及“Auxiliary Output ”，其它选项均取消。

建立物理模型建立物理模型（（水管线模型水管线模型））

步骤 1.

定义模型中物理组件

PIPESIM 单分枝模型工具栏包含如下物理模型组件：

节点组件

节点

油嘴

边界节点注气点

源点设备

垂直完井段乘法器/加法器

水平完井段汇报

泵引擎关键字工具

多相混输泵节点分析点

分离器膨胀机

压缩机热交换器

连接组件

连接线

水平管道

油管

垂直管道

1．选择源点图标并通过在绘图区单击鼠标将其摆放在合适位置。选择边界节点图标，同时将其摆放在绘图区合适位置。具体如下图所示。

PIPESIM 2009 基础培训教材7

2．通过选中水平管道组件，按住鼠标左键并从“Source_1”拖至终点节点

”组件及终点节点“S1”连接。

“S1”完成“Source_1

3

．双击“Source_1”弹出用户源点数据输入界面。输入界面如下图所示：

PIPESIM 2009 基础培训教材8

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/54eq.html