基于OLGA的动态模拟在油气集输系统中的应用

随着石油天然气开发及行业的发展,流动保障"Flow Assurance"在石油工业中越来越受重视,OLGA作为世界先进的动态模拟软件,广泛应用于复杂流动过程研究和工程设计中。本文对OLGA动态模拟在油气集输系统中的应用进行了简要介绍,提出了油气集输系统动态分析的方法。     

集输站场放空管道低温工况探讨

油气集输站场放空系统是站内设施的重要安全保障。在事故情况下,站内高压气体必须快速泄放。放空管道材质主要参考放空过程中管道的温度进行确定。为保证选材合理性与经济性,有必要深入探讨放空工况下介质和管壁低温工况。基于超压放空和紧急放空过程,结合工程热力学基本规律,分析了放空过程管道温度的影响因素,借助商用软件OLGA探讨并模拟了某集气站放空管道的温度变化规律。结果表明,超压放空后管道温度与介质温度较为接近,但紧急放空后管道温度与介质温度存在明显差异;紧急放空工况中,管道积存气体、管道热容等对管道低温具有一定抑制作用;动态模拟为放空管道合理选材与降低成本提供了技术支持。研究成果为集输站场放空管道精细化设计提供了一定的参考与借鉴。     

长北气田集输干线清管研究

长北气田地面建设工程中气田集输采用丛式井及气液混输工艺,集输管道内持液量较大且中央处理厂(CPF)内无段塞流捕集器,集输干线清管操作风险较大。为保证集输系统的安全,有必要对集输干线的清管进行研究。实际清管前采用两相流模拟软件OLGA进行清管段塞液量的模拟,制定详细清管操作方案。将2009年6月长北气田集输北干线的实际清管操作数据与软件模拟结果进行对比,对清管方法提出合理化建议。针对长北气田集输系统的实际情况,采用非常规清管方法对集输管线进行清管有利于降低操作风险。     

基于瞬态模拟的原油处理系统强烈段塞流分析研究

段塞流是气液混输管道中经常出现的一种流型,是典型的不稳定工况。段塞流多发生于油气集输系统,在站内原油处理系统中同样存在段塞流现象,给生产系统带来不利影响。以国外某油田地面工程为例,结合其工艺流程对原油处理系统中段塞流的成因进行了分析。针对油田现场原油处理系统中出现的强烈段塞流现象,应用OLGA(全动态多相流模拟计算)软件进行了瞬态模拟分析,并利用顶部节流法等段塞流消除措施对不同工况进行了模拟,结果表明,顶部节流法可有效减缓及消除段塞流。     

流动保障技术在深水气田投产的应用

由于深水的高静压和低温条件的限制,深水水下生产系统的流动安全保障问题逐渐受到关注。该文对气田水下生产系统的流动安全保障设计中需要注意的问题进行分析并提出相应的解决措施,以中国南海某气田为例,利用OLGA动态模拟软件进行多方面分析,推荐合理的开井顺序,为对今后深水气田流动保障设计提供参考。     

基于Pearson相关系数的集输管道流动腐蚀主控因素分析

油气田集输管道腐蚀穿孔直接影响油田的安全、环境和生产,明确管道腐蚀的主控因素至关重要。采用多相流瞬态模拟软件OLGA建立管道的里程-高程模型,模拟管道内部流动状态,如温度、压力、持液率、壁面剪切力、气液相流速等参数,利用Pearson相关系数确定影响腐蚀的主控因素,结果表明:随着里程的增加,温度、压力和持液率呈现降低的趋势与腐蚀速率的规律一致,气液壁面剪切力和气液流速随着里程的增加呈现逐渐升高的趋势,但整体规律与腐蚀速度规律一致;影响集输管道腐蚀的主要因素是持液率(0.626),其次是气体流速(0.591),为油气集输管道“一管一策”的针对性实施提供了依据。      

迪北气田集气干线投产问题分析及对策研究

为实现迪北气田已建单井的生产,需要尽快完成地面集输系统的投产,但由于集输干线投产输量与设计输量比值过小,投产过程中可能存在凝析油凝固或者形成水合物的安全风险。利用OLGA软件完成了不同投产工况的模拟分析,并针对可能出现的风险问题提出加热、注入抑制剂、提高产量等保障措施。最终得出结论:在地温高于凝固点条件下,采取加热与注入水合物抑制剂结合的措施可实现该区块的投产,并建议加快区块开发速度,以提高地面系统适应性。     

电加热埋地管道传热实验研究

1.前言油田运行的电加热油气集输管道,受外界非稳态环境因素的影响,不同季节电加热埋地管道所需电加热功率有较大差异。为了减少设备的初投资、保证油田节能的需要及满足科学调节电加热管道功率,对电加热油气集输管道温度场的实验模拟和电加热功率计算公式的修正显得非常紧迫和     

本期导读

<正>研究探讨RESEARCHDISCUSSION"大庆油田油气集输管网失效概率研究"一文,结合大庆油田油气集输管网实际,改进了油气集输管网复杂系统的风险细化分析方法,并用于油气集输管网失效的计算。首先通过致命度分析方法(FMECA)得到油气集输管网系统的主要故障类型,然后对相关     

天然气管网稳态分析方法研究现状与展望

为了形成具有煤层气集输特点的管网模拟技术,系统总结了天然气管网稳态分析的基本方法,比较分析了节点法、环路法、管段方程法等三种方法的特点,调研了天然气管网稳态分析方法的研究现状,对城市配气管网稳态分析方法应用于煤层气集输管网的适用性进行了分析。煤层气集输管网模拟可借鉴城市配气管网稳态分析的基本方法,但必须考虑煤层气集输管网自身的特点。煤层气集输管网稳态分析的难点应是如何实现两相管流水力热力计算模型与管网方程的联立。     

工业汽轮机在油气集输系统中的应用

工业汽轮机正在许多工业部门的节能中发挥着重要作用,本文拟以工业汽轮机在油气集输系统中的应用进行可行性研究。一、油气集输系统采用工业汽轮机的条件分析 1.油气集输系统的能耗特点油气集输的工艺流程有不加热集输和加热集输两种方式。我国许多油田的原油集输(包括管输),是采用加热集输方式。油气集输的主要设施集中在联合站和中转站,耗能的主要特点如下:     

凝析气集输管道中天然气水合物冻堵防控措施效果模拟

为研究探讨水合物冻堵防控措施,结合OLGA水合物动力学模型CSMHyk V2.0对某凝析气集输管道内的水合物生成及变化规律进行了模拟。利用Parametric Studies敏感性分析,以过冷度为标准,研究了抑制剂的最佳注入量。通过对比不同工况,发现入口流量和出口压力均会影响水合物的生成:入口流量越大、出口压力越小,越晚进入水合物区,水合物浆液的黏性比越小,发生阻塞的概率也较小。研究结果可初步探索软件模拟在水合物浆液流动保障中进行应用,为类似管道运行中的安全操作提供理论依据和实际参考。     

油气集输系统节能措施探讨

油气集输系统节能主要作用是能够在油田集输的过程中节约能量。在油田开采过程中,能源的消耗占据大量的成本,因此油气集输系统节能一直是油田采集中重要工作,随着我国油田事业的发展,对油气集输系统节能有着更高的要求。因此,本文主要对油气集输系统节能措施展开分析。     

非稳态模型下的间歇气举流动特征分析

间歇气举时发生在井筒及地面管线内的流动是不稳定的气液两相流,目前学者对这种流动的研究多基于稳态模型,认识程度还不够深,这对精确刻画间歇气举流动特征带来一定困难。利用瞬态模拟软件OLGA建立了间歇气举非稳态流动模型,分析了间歇气举流量、压力、持液率、流型等参数随时间及空间的变化规律;对比了低产能井在连续气举与间歇气举举升状态下的产能差异,研究结果对实际开采具有一定的理论指导意义。     

塔河9区高含蜡集输管道清蜡周期预测及清蜡方案优选

塔河油田9区生产层系为奥陶系,属于凝析气藏,原油为凝析油,具有低密度、低黏度、低含硫量、低沥青质含量、高含蜡量、高凝固点的特点。9区目前有4条管道存在结蜡现象,由于管道介质为油气水三相复杂流动,现有室内实验难以确定清蜡周期,且无类似经验可借鉴。通过利用OLGA软件模拟管道蜡沉积、Pipesim软件模拟不同结蜡厚度下管道压降,预测得到清蜡周期,基于技术可行性分析与经济性对比,推荐管段TK916、TK915-8采用热油清蜡;管段S101、TK915-6采用提高加热炉出口温度的清蜡方式,为塔河9区降低蜡堵风险提供了经济、可行的解决方法,并可为高含蜡、高凝点、复杂多相流动下的集输管道清蜡提供借鉴。     

联合站集输系统能耗计算方法研究及应用

油气集输系统分为集油、脱水、稳定和储运等环节,油气集输能耗一般占原油生产总能耗的30%~40%,所消耗的热能和电能是油田节能的重点对象。通过对北十七联合站集输系统能耗研究,建立了集输系统能耗"黑箱—灰箱"数学模型,对集输系统的能量平衡进行分析,发现系统中的转油站热能利用率和电能利用率都不高,是用能的薄弱环节,系统能耗计算方法为实现集输系统"优质、低耗"改造提供了理论依据。     

浅谈油气集输管网布局优化的发展

当油气开采到了地面,随之而来的是一系列的分离处理,这就要经过油气集输的生产过程,油气集输系统是否优良直接影响着油田的产能,所以优化油气集输系统是一项重要的工程。本文对油气集输系统优化的理论、油气集输系统的设计原则、油气集输管网布局的优化方案和油气集输管网布局的发展趋势进行了详细的阐述,希望对今后油田的油气集输管网布局的优化起到一定的借鉴作用。     

油气集输系统优化设计软件

论述了研制油气集输系统优化设计软件的必要性,介绍了油气集输系统管站网络拓扑优化方法,用Ｃ＋＋语言在Ｗｉｎｄｏｗｓ环境下编制了油气集输系统优化设计软件,文中给出了优化软件的结构,介绍了各模块的功能,使用该软件可以进行油气集输系统的优化设计和生产管理。     

南海深水陆坡区油气集输的重大挑战与技术创新——荔湾3-1深水气田及周边气田水下及水上集输工程关键技术

为解决南海陆坡区荔湾3-1深水气田及周边气田油气集输工程中面临的深水环境、恶劣海况、集输高差及复杂路由等重大挑战,创新性提出了"深-浅-陆"开发模式,其中多相流控制及集输安全保障、超大型海上油气集输处理系统设计建造和安装、高分辨率深拖和深水工程地质调查分析、高压小径厚比海管国产化技术及深水气田生产运维应急处理等多项关键创新技术为该项大型深水工程的成功实施提供了支撑。荔湾3-1深水气田的顺利投产验证了"深-浅-陆"开发模式在南海陆坡区深水气田的可行性,对南海油气田开发与国家能源安全战略具有重大意义。     

大庆油田油气集输系统热耗规律

在油气集输系统工程设计中,热耗计算是系统工程设计的关键之一。由于掺活性水树状油气集输系统热耗计算非常繁杂,人工设计时只能进行简化的近似计算。本文介绍运用油气集输优化设计软件处理后得到的油气集输系统热耗规律,以及运用这些规律取得的初步成果。