管道集輸是油氣開發(fā)與輸送過程中一項重要的技術(shù)。目前管道集輸技術(shù)已有很多成熟的理論和模型，而且隨著計算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，油氣集輸技術(shù)也逐步實現(xiàn)了信息化，形成了比較著名的集輸管道仿真模擬軟件。

1、PIPENET——復(fù)雜管網(wǎng)流體分析軟件

簡介：

PIPENETTM由英國SUNRISE SYSTEMS LIMITED開發(fā)，廣泛服務(wù)于石油、天然氣、造船、化工及電力工業(yè)等領(lǐng)域。

是一種離線或者在線的集輸管網(wǎng)仿真模擬計算軟件，不但可以用來測試和評價輸氣管道的設(shè)計或進(jìn)行實際操作參數(shù)的設(shè)置，還能與氣田集輸實時監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，為集輸管網(wǎng)運(yùn)行提供輔助專家診斷分析。

可用于化工廠、煉油廠循環(huán)水系統(tǒng)管網(wǎng)優(yōu)化、灌區(qū)及廠區(qū)消防水系統(tǒng)模擬、LNG工藝系統(tǒng)及循環(huán)水系統(tǒng)優(yōu)化分析等復(fù)雜流體管網(wǎng)的穩(wěn)態(tài)與瞬態(tài)水力計算。

功能模塊：

穩(wěn)態(tài)流設(shè)計模擬系統(tǒng)、瞬態(tài)流設(shè)計模擬系統(tǒng)和消防管路設(shè)計系統(tǒng)。管網(wǎng)系統(tǒng)的計算和優(yōu)化、設(shè)備的選型以及事故工況下的水力分析均可在PIPENETTM 下迅速實現(xiàn)。

PIPENET·瞬態(tài)設(shè)計模擬系統(tǒng)具有以下幾個特殊用途：

• 分析計算系統(tǒng)水力瞬變壓力和流量的波動
• 預(yù)知水擊并進(jìn)行水擊分析
• 驗證系統(tǒng)對動態(tài)工況的響應(yīng)性
• 檢驗控制系統(tǒng)在瞬態(tài)情況下是否會控制失效
• 模擬氣蝕的形成和消失
• 建立管道模擬圖和表格輸出

PIPENET·穩(wěn)態(tài)設(shè)計模擬系統(tǒng)具有以下幾個特殊用途：

• 管道（或風(fēng)道）和設(shè)備（泵、閥門、孔板等等）的選型和優(yōu)化；
• 模擬異常工況（管道堵、漏和破裂）；
• 計算流體的分布和阻力；
• 修正因標(biāo)高產(chǎn)生的大氣壓降；
• 計算管道的水力坡度；
• 審查目前正在使用的管道是否存在氣蝕現(xiàn)象。

2、PipePhase——管網(wǎng)多相流模擬分析軟件

簡介：

PipePhase軟件是由美國SimSci公司開發(fā)，是油氣管道網(wǎng)絡(luò)和管道系統(tǒng)中精確模擬穩(wěn)態(tài)多相流的程序，是一個石油領(lǐng)域設(shè)計、規(guī)劃的有效工具，具有現(xiàn)代化的生產(chǎn)管理方法和科學(xué)的分析技術(shù)，它擁有龐大的物性數(shù)據(jù)庫和精確的熱力學(xué)計算方法。

功能模塊：

油氣混合網(wǎng)絡(luò)、天然氣傳輸與管道分布、管網(wǎng)節(jié)點分析、管線尺寸大小選擇、油田規(guī)劃與油藏管理研究、蒸汽注入網(wǎng)絡(luò)、管輸CO2、氣舉分析、管道輸送重油的熱傳遞分析、含水物預(yù)測等。

適用介質(zhì)：

單相流體（氣體和液體）、混合組份、原油、凝析油、蒸汽、純組份等，單個蒸氣組份或CO2注入網(wǎng)絡(luò)。

3、PIPEFLO——集輸管網(wǎng)穩(wěn)態(tài)軟件

簡介：

加拿大Neotec公司的PIPEFLO在國際石油天然氣行業(yè)已經(jīng)應(yīng)用30多年，它是穩(wěn)態(tài)集輸單管或復(fù)雜管網(wǎng)水力熱力學(xué)模擬軟件，與OLGA軟件有專用接口可以將輸入直接保存為OLGA軟件模型。

功能：

• 可用簡化氣組分輸入、黑油、蒸汽或詳細(xì)組分狀態(tài)方程；
• 能模擬埋地管線、海底管線、地面管線或部分埋地管線的傳熱計算；
• 可計算管線的CO2或H2S腐蝕、管線清管及沖蝕速度限制；
• 可模擬管線停輸溫降與水合物生成邊界；
• 能夠模擬組份或非組份物性計算（黑油、簡化組份或蒸汽）；
• 能夠支持廣泛的流動相關(guān)式，模擬出系統(tǒng)任一處的壓力，熱動力學(xué)計算，持液率計算和壓降預(yù)測。

4、TGNET——集輸管網(wǎng)模擬軟件

簡介：

TGNET是指世界著名的管道仿真系統(tǒng)軟件公司――美國科學(xué)軟件公司（SSI）研究開發(fā)的氣體管道仿真軟件TGNET，已在世界上45條油氣管道上應(yīng)用。 TGNET（Pipeline Studio for Gas）是Pipeline Studio管道軟件分析包中關(guān)于輸氣管道工藝分析的軟件工具。

TGNET歷史悠久，能夠?qū)敋夤艿乐械膯蜗鄽怏w進(jìn)行穩(wěn)態(tài)和動態(tài)模擬，已經(jīng)在全世界得到了廣泛應(yīng)用。同時，TGNET具有圖形界面友好、數(shù)值求解穩(wěn)定、設(shè)備模擬完備、控制方式靈活、約束條件多樣、溫度和氣體跟蹤方式靈活、默認(rèn)值集合詳盡、易學(xué)好用等特點。

功能模塊：

可對管道運(yùn)行的瞬態(tài)水力狀況進(jìn)行模擬。管道在線仿真系統(tǒng)的應(yīng)用可有效地提高管道運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性。

組成：

在線模擬系統(tǒng)由實時模型、預(yù)測模型和自動先行模擬等幾個模擬軟件組成。

• 實時模型是根據(jù)管道液（氣）體流動的連續(xù)性方程、動量方程、能量方程及狀態(tài)方程建立的數(shù)學(xué)模型，編制實時模擬應(yīng)用程序，再根據(jù)管內(nèi)流體的溫度、壓力、流量、密度及組分等參數(shù)完成管道的泄漏檢測與定位、超低壓保護(hù)、批量及組分跟蹤、熱值跟蹤等功能。
• 預(yù)測模型可計算某一時刻管道的存儲量、管內(nèi)批量油品的位置，預(yù)測喘振條件，檢測輸差等。
• 自動先行模擬軟件是根據(jù)目前的實時模擬條件和設(shè)備的設(shè)定來確定將來的運(yùn)行條件有何變化，預(yù)測水擊的產(chǎn)生，做到超前保護(hù)。

應(yīng)用：

中-緬天然氣管道、陜-京三線等多條輸氣管道可研的工藝計算。

5、SPS——集輸管網(wǎng)瞬態(tài)模擬軟件

簡介：

SPS（Stoner Pipeline Simulator）軟件是一套先進(jìn)的瞬態(tài)流體仿真應(yīng)用軟件，它分為氣體和液體兩個模塊，可以分別用于模擬管網(wǎng)中天然氣或油品的動態(tài)流動。目前，SPS 已被眾多國際知名工程和建設(shè)公司采用，主要用于管道設(shè)計及分析。

組成：

模擬系統(tǒng)由離線仿真、在線仿真、預(yù)測分析、泄漏檢測、仿真培訓(xùn)組成。

• SPS/仿真器可以模擬任何現(xiàn)有的或規(guī)劃設(shè)計中的管道，可對正?；蚍钦l件下，諸如管路破裂、設(shè)備故障或其它異常工況等，各種不同控制策略的結(jié)果作出預(yù)測。
• 氣體模塊可以模擬不同對象如用戶的用氣周期性變化、氣源斷流、壓縮機(jī)故障、管線出現(xiàn)泄漏以及管網(wǎng)系統(tǒng)的最大存活時間等。
• 液體模塊可以模擬管道的水擊分析、順序輸送時各油品的到達(dá)時間及混油位置、輸油泵故障、管線出現(xiàn)泄漏以及故障管網(wǎng)系統(tǒng)的最大存活時間等。
• SPS/仿真器計算設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)及管網(wǎng)中的流量、壓力、密度及溫度等管路變量，并隨仿真計算的進(jìn)程，在屏幕上相對于時間或距離以報表或圖形的形式交互顯示設(shè)備和管路參數(shù)。仿真結(jié)果可用于打印或繪圖。
• SPS/仿真器可用于解決在設(shè)計及操作天然氣、密相氣體或液態(tài)烴類管道運(yùn)輸系統(tǒng)時涉及液體、控制系統(tǒng)、液體處理設(shè)備的瞬態(tài)行為的幾乎所有的問題。

應(yīng)用：

SPS/仿真器已被眾多國際知名工程和建設(shè)公司所采用，用于管道設(shè)計及分析。

• 國外：在世界各地天然氣管道公司的工程部和規(guī)劃部的日常工作中廣泛應(yīng)用了SPS，一些公司已將SPS 視為管道分析的標(biāo)準(zhǔn)。
• 國內(nèi)：近幾年來，我國的西氣東輸管道二線、澀-寧-蘭管道復(fù)線、蘭-銀管道等多條輸氣管道可研的工藝計算采用了SPS。

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