孤四区油气集输系统的仿真

论文摘要

油气集输主要研究的是油气田生产过程中原油及天然气的收集和输送问题,就油田生产的全局来说,油气集输是继油藏勘探、油田开发、采油工程之后的很重要的生产阶段。油气集输系统的主要组成部分和耗能单元是联合站,其特点是设备多、流程比较复杂。它的生产过程、设备利用、尤其是能源消耗、效率变化等因素,都直接影响着整个系统。油田进入特高含水开发期,这种影响更明显。为使达到原来的处理效果,只有采取高能耗、高成本的办法,投入大量的人力物力维持生产。但通过仿真技术并根据其原理对其模拟运算,不仅可以节省大量的人力物力财力,还可以为投资决策提供科学依据,保证设施安全、平稳、高效运行,这对提高油田原油采收率、降低原油开采成本及促进节能降耗都具有十分重要的理论意义和实用价值。为了能够对孤四油气集输系统的运行以及效能有一个全面、科学的仿真评价,本文首先确定了各类设备的分类标准,所谓设备是指实现单一功能的基础单元,然后在单体设备工作原理的基础上,根据能流和物流平衡,编制相应的仿真程序;建立相关设备的技术参数库和系统基本工艺参数库,然后根据系统的工艺参数、进站的油、气、水量等相关数据,以及关键设备的技术参数及性能计算方法,对各设备的整体处理能力、处理质量、技术指标等关键参数进行仿真计算。建立较完整的油田集输工艺设备模型库,并结合油田生产中的实际数据对各主要设备模型进行功能验证与测试,修改并完善各个模块。然后把各模块连接成一个整体,形成系统软件,并对整个系统进行功能验证与测试。最后根据实际需要,创建所需模拟的工艺流程,并进行相关研究。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 前言
• 1.1 论文研究的背景
• 1.2 论文研究的目的和意义
• 1.2.1 油田集输系统仿真技术
• 1.2.2 开发仿真模拟系统的意义
• 1.3 论文研究的基本方法和内容
• 1.3.1 仿真系统研究的方法
• 1.3.2 主要内容
• 1.4 论文研究研究的国内外现状及前景
• 第二章 油气物性计算
• 2.1 脱气原油物性计算
• 2.1.1 原油密度
• 2.1.2 原油粘度
• 2.2 天然气的物性计算
• 2.2.1 天然气压缩因子
• 2.2.2 天然气粘度
• 2.2.3 天然气密度
• 2.3 油水混合物物性
• 2.3.1 混合物密度
• 2.3.2 质量含水率
• 2.4 计算框图
• 2.5 功能描述
• 第三章 设备建模及仿真评价
• 3.1 分离器的仿真与评价
• 3.1.1 分离器的工作原理
• 3.1.2 分离器的仿真
• 3.1.3 油气两相分离器的评价方法
• 3.1.4 油气水三相分离器的评价方法
• 3.2 沉降罐仿真与评价
• 3.2.1 沉降罐的工作原理
• 3.2.2 沉降罐的仿真
• 3.2.3 沉降罐的评价
• 3.3 电脱水器的仿真与评价
• 3.3.1 电脱水器的工作原理
• 3.3.2 电脱水器的仿真
• 3.3.3 电脱水器的评价
• 3.4 加热炉的仿真与评价
• 3.4.1 加热炉工作原理
• 3.4.2 加热炉仿真
• 3.4.3 加热炉评价
• 3.5 泵的仿真与评价
• 3.5.1 泵的工作原理
• 3.5.2 仿真模型
• 3.5.3 仿真程序
• 3.5.4 泵的评价
• 3.6 管道的仿真与评价
• 3.6.1 管网水力计算模型
• 3.6.2 管网水力学模型
• 3.6.3 通用两相流管网基本方程
• 3.6.4 热力学模型
• 3.7 能流物流模型
• 3.7.1 油气集输系统能流物流模型
• 3.7.2 各个设备能流物流模型
• 3.7.3 集输系统评价模型
• 第四章 孤四区油气集输系统仿真软件简介
• 4.1 软件描述
• 4.2 软件结构
• 4.2.1 数据输入模块
• 4.2.2 功能计算模块
• 4.2.3 数据输出模块
• 4.3 软件说明
• 第五章 计算实例测试
• 5.1 设备出入口参数的计算
• 5.1.1 加热炉仿真
• 5.1.2 分离器仿真
• 5.1.3 沉降罐仿真
• 5.1.4 电脱水器仿真
• 5.1.5 泵类设备仿真
• 5.2 设备能量分析
• 5.2.1 加热炉能量分析
• 5.2.2 分离器能量分析
• 5.2.3 沉降罐能量分析
• 5.2.4 电脱水器的能量分析
• 5.3 设备性能评价
• 5.3.1 分离器处理能力评价
• 5.3.2 分离器分离效果评价
• 5.3.3 沉降罐处理能力评价
• 5.4 整体效能的评价及建议
• 结论
• 参考文献
• 致谢