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PIPESIM INTRODUCTION

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油气生产系统模拟与优化设计

全面解决方案

一、PIPESIM 主要功能介绍

PIPESIM Suite是针对油气生产系统（油藏、井筒、地面集油管线和输油管

道）的设计和分析模拟的世界公认的工程应用软件。油藏、井筒和地面管网一体化

模拟与优化设计软件由以下主要模块组成：

PIPESIM―单井/单管生产模拟与节点分析

PIPESIM-Net―油气田管网模拟分析

HoSim―水平井及分支井计算模拟

PIPESIM-GOAL―油田/区块生产最优化设计

PIPESIM-FPT―油气田开发规划

PIPESIM

单井和管道设计和分析 主要功能：

1. 流体黑油与组份模型PVT物性计算

2. 油气井IPR计算和产能预测

3. 压力温度剖面精确计算

4. 油井停喷压力预测

5. 油气井节点分析

6. 油气井系统分析

a) 系统入口压力对产量的关系

b) 系统出口压力对产量的关系 c) 系统产量对任意参数的变化关系

7. 油气井生产参数优化设计

8. 水平井产能计算

9. 油藏数值模拟数据表生成。包括Eclipse、VIP、 PORES、COM4等格式

10. 井筒／管道内水化物生成预测

11. 流态计算预测

12. 完井参数分析设计

13. 注水井压力系统分析计算

14. 地面设备模拟。地面设备可包括：分离器、压缩机、减压器、油嘴、泵、加热

器和冷却器等。

PIPESIM主要特点：

1. 精确模拟多相流

2. 众多的多相流计算模型

a) 20种以上垂直管流模型

b) 15种以上水平管流模型

c) 提供摩擦和持液2个修正系数

d) 除提供Baker Jardine公司的多相流计算程序外，还提供Tulsa大学和Shell

公司的多相流计算程序。

3. 先进的PVT物性预测

a) 多种可组合选择的黑油模型流体物性计算方法

b) 多种可选状态方程的组份模型

c) 丰富可选的组份物质库

d) 用户可由实验数据拟合修正计算模型

e) 水化物预测和抑制剂对水化物形成的影响分析

4. 不同类型完井方式的多种产能计算方法

5. 多层生产的油气井IPR和产能计算

6. 准确的油嘴压差和温差计算

7. 丰富的功能设计

8. 图形用户界面提供了易于操作而功效强大的建模系统和数据输入系统，可以快速地建立研究模型并提供详细的设计模拟。

9. 用户可设置多种生产条件同时进行计算研究。专门图表有效地显示综合结果。

10. 进行系统分析时可以设定多达10个变量值同时变化。这样使得根据油藏工程研

究结果准确地预测油气井生产随时间的变化规律得以实现。

11. 计算结果有多种变量组合图形输出方式。丰富了计算研究内容，提高了工作效

率。

12. 计算结果图形可方便地拷贝到剪贴板和保存为位图。

13. 计算结果数据可方便地转换到Excel等其它办公软件中。

14. 高效、丰富和明了的图形窗口帮助。

15. 用户可以按自己的需要从软件提供的内容中选择设定自己的输出报告

16. PIPESIM是PIPESIM Suite的核心。在应用方面有很大的扩展空间。

17. Baker Jardine公司对PIPESIM软件不断地强力投入。

适应范围：

z 油井（包括自喷井、气举井和电潜泵井）、干气井、凝析气井、水井

z 直井、定向井、水平井

z 单一油／气／水井或地面输油气管道

主要界面：

HoSim

水平井和分支井计算模拟

HoSim与英国Heriot－Watt大学水平井技术研究组(HWTU)合作开发的。该

软件在BakerJardine公司先进的油井模拟技术基础上，采用了HWTU的 最新理论

研究成果。

HoSim的主要功能：

1. 计算评价水平井、多底井、多分枝井不同水平段的沿程压力损失

2. 分析水平井、多底井、多分枝井的生产能力，优化其参数设计

3. 均质和非均质水平井、多底井、多分枝井的完井设计分析

4. 评价多底井、多分枝井的各枝流体流动之间的交互作用。

5. 通过FPT将HoSim与Eclipse油藏数值模拟软件动态联接。由此油藏和油井可

同步模拟，保证了油藏和油井计算分析结果的一致性。

Hosim的主要特点：

1. 操作简便，易于建模的图形用户界面。计算结果可以表格和图形输出。图形输

出可容易地拷贝到Microsoft Word或Excel文件中。

2. 可模拟单枝水平井、多底井、多分枝井等复杂井身结构井。对油井，除自喷外

可考虑气举和电潜泵举升。

3. 可精确计算非均质油藏水平井和多底井及多分枝井的沿各井段的压力和流量分

布。

4. 具有最新技术的水平井流入动态(IPR)计算模型。包括油井和气井的稳态流和非

稳态流。这些计算模型包括详细的完井表皮模型。

5. 可考虑水平段的部分打开。

6. 使用最新技术的多相流动相关式评价沿系统的流体流动特性。详细的流动图可

表明系统不同位置的流态。

7. 生产流体可以考虑是黑油模型、组分模型和PVT表格。对黑油模型，可以对水

平段增加水气锥进模型。不同水平段可以定义不同的流体性质。

HoSim的应用范围：

z 油井（包括自喷井、气举井和电潜泵井）、干气井、凝析气井

z 单枝水平井、多底井、多分枝井等不同类型的复杂井身结构井

HoSim的主要界面：

PIPESIM-Net

油气田管网模拟分析模块

PIPESIM-Net主要功能：

1. 地面集油（气）管网系统生产模拟分析

2. 地面注水管网系统压力模拟分析

3. 与PIPESIM结合的油藏（IPR）、井筒、地面管网一体化油气生产系统压力温度

模拟分析

4. 与PIPESIM结合的地面管网、井筒、油藏（吸水指数）一体化注水系统压力温

度模拟分析

PIPESIM-Net的主要特点：

1. PIPESIM-Net作为精确的油气田管网模拟分析软件已经进行了10年以上的商

业化应用。许多石油公司和作业商将PIPESIMNet与PIPESIM结合以解决油

气田复杂生产集输系统的计算分析问题。

2. 对应用工程师来说，PIPESIM-Net采用了被应用证明了的先进的多相流计算

技术，可获得精确的计算结果。软件的精心设计开发使得操作简单、计算

速度快。

3. PIPESIMNet可以计算模拟任何数量的生产源或油气井,可以解决任何能想象得

到的分支连接。管网模型设置可以包含许多循环回路、生产源、换能设备、直

管道、弯管和交叉管道等。压缩机和其它处理设备也可设置在管网模型内。

4. 操作简便，易于建模的图形用户界面。计算结果可以表格和图形输出。图形输

出可容易地拷贝到Microsoft Word或Excel文件中。

5. PIPESIM-Net能模拟计算任何类型的管网。包括：生产集油(气)系统、注入

分配系统和循环回路。

6. 精确的流体动力和热力学计算。

7. 用户很容易将PIPESIM模型和PIPESIM-Net模型结合生成复杂的油气生产集

输系统模型。

8. PIPESIM-Net可以用黑油模型或全组份模型设置流体。管网不同部分可以有

不同的流体模型设置。

9. PIPESIM-Net可以使用吸水指数将注水系统模拟到油藏。

10. PIPESIM-Net是Baker Jardine公司强大的油田规划工具软件(PIPESIM-FPT)

的基础软件。

PIPESIM-Net的主要界面：

PIPESIM- GOAL

油田(区块)生产优化

油田生产最优化设计是油田开发的非常重要的部分。实际应用证明

PIPESIM-GOAL是一个非常优秀的油田(区块)生产最优化设计软件。借助

PIPESIM-GOAL的计算设计，通常能提高油田5%-15%的生产能力或降低5%-15%

的生产成本。

PIPESIM-GOAL 的主要功能：

自喷、气举和电潜泵开采的全油田或全区块或全举升系统的生产优化。

PIPESIM-GOAL的主要特点：

1. 可用于多达数百口井的油井和地面管网复杂系统的油田(区块)生产最优化设计。

可考虑各单元的生产约束条件和系统内压力等的相互作用。

2. 快速解决大油田的生产优化设计问题。通常，20口井的区块优化设计计算仅需

5-10秒钟，200口井的油田的生产优化设计计算也只需5-10分钟。

3. 用户可自由选择优化目标，包括：产油量、产液量、产气量和建立在用户经济

数据之上的总收入。

4. 在优化计算时可对油井、油藏和油田的生产给以限制性条件。使优化计算结果

更具可操作性。

a) 油井可限制：总液量、出水量、温度、气举注气量和电潜泵用电量。

b) 油藏限制：泡点压力等。

c) 集配站和油田(区块)限制：总液量、出水量、产气量、气举注气量和电潜泵

用电量。

d) 在PIPESIM-GOAL的所有级别上可设置多个生产限制。这意味着实际油

田条件和限制可在一起同时计算分析。

5 .PIPESIMGOAL可联接到生产数据库或油田数据采集控制分析系统(SCADA)。

由此可对油田的实时数据进行在线优化。亦可自动更新油井和油田模型。

PIPESIM-GOAL的主要界面：

合集下载

PIPESIM软件教程(软件介绍及模型建立)

PIPESIM软件教程(软件介绍及模型建立)

PIPESIM软件教程（软件介绍、模型建立）

目 录

前言 .................................................................................................................................................. 1

1 PIPESIM软件简介 .................................................................................................................... 2

1.1 PIPESIM软件 ................................................................................................................ 2

1.2 PIPESIM界面 ................................................................................................................ 2

1.2.1 启动/退出 ......................................................................................................... 2

1.2.2 开始页 ............................................................................................................... 3

PipeSim2017安装破解及使用入门教程

PipeSim2017安装破解及使用入门教程

1 / 18 PipeSim2017安装破解及使用入门教程 （编辑整理：李树清，2019年12月19日） PipeSim 2017是一款流体分析软件，PIPESIM对流体的描述分为黑油模型和组份模型。黑油模型可以对油、气、水三相，气液两相，以及单相液体进行计算模拟。组分模型可以对化学组份不同的碳氢化合物进行模拟计算。该软件最大的特点就是系统的集成性和开放性，它可以模拟从油藏到地面处理站的整个生产系统。Schlumberger PipeSim 2017破解版是世界公认的工程应用软件，是针对油藏、井筒和地面管网一体化的模拟与优化设计软件。PipeSim软件包为整个油气生产系统分析提供了多相流模拟工具。PIPESIM工具包具有单井／单支管设计和分析、井网于地面管网模拟及从有藏到地面外输点的一体化分析三大功能，并能够与油藏模拟软件ECLIPSE进行联动分析，是为多任务项目组量身打造的世界一流软件。PipeSim 2017破解版是全球领先的技术、综合项目管理和信息解决方案供应商，为全球油气行业的客户提供服务。采用PipeSim仿真器进行性能建模、节点分析、人工升力系统设计、管道网络及设施建模、现场生产计划制定。PIPESIM 2017软件具有以下特色： 1、安全有效的液体运输 现代生产系统需要设计以确保流体从储存器到处理设施的安全且成本有效的输送。一旦这些系统投入生产，确保最佳流量的能力对于最大化经济潜力至关重要。从复杂的单井到庞大的生产网络，PipeSim稳态多相流模拟器可在整个生命周期内实现生产优化。 2、持续创新融入领先科学 30多年来，PipeSim模拟器不仅通过在流动模型的三个核心领域 - 多相流，热传递和流体行为 - 中融入了最新科学，而且还在计算，石油和天然气领域的最新创新中不断改进。行业技术。该模拟器包括先进的三相机械模型，传热建模的增强功能以及全面的PVT建模选项。ESRI支持的GIS地图画布有助于提供井，设备和网络的真实空间表示。网络可以在GIS画布上构建，也可以使用GIS形状文件自动生成。交互式图形井筒可实现快速井模型建立和分析。 3、从概念到操作的稳态流动保证 2 / 18 PipeSim模拟器为前端系统设计和生产操作提供业界最全面的稳态流量保证工作流程。模拟器的流量保证功能使工程师能够确保安全有效的流体输送 - 从设施，管道和升降系统的尺寸确定，到确保有效的液体和固体管理，以及井和管道的完整性。此外，在需要动态分析以增加进一步洞察力的地方，PipeSim -to-OLGA转换器工具可实现模型的快速转换。共享传热，多相流和流体行为方法确保稳态和瞬态分析之间的数据质量和一致性。 第Ⅰ篇、安装破解教程 （此安装以PipeSim2017.1-64位破解版，Win7-64位系统为例） 1、运行“setup.exe”，点击“Install Products” 3 / 18 2、点击“PIPESIM 2017.1” 3、点击NEXT 4 / 18 4、勾选允许用户协议，选择I agree.... 5、确认安装系统后点击next 5 / 18 6、选择PIPESIM2017安装目录, 默认为“C:\Program Files\Schlumberger” 7、等待安装完成 6 / 18 8、打开安装包“Crack”文件夹，浆破解文件“3P2PS”和“Programs”复制到安装目录下覆盖源文件，默认目录为C:\Program Files\Schlumberger\PIPESIM2017.1 9、将许可文件“License.lic”复制到C盘根目录下（或：创建一个文件夹C:\ Program Files\SPT Group\Licenses\并将License.lic复制到其中） 7 / 18 10、右键点击计算机，选择属性》高级系统设置》高级》环境变量，点击新建，变量名：SLBSLS_LICENSE_FILE，变量值：C:\License.lic(或 C:\Program Files\SPT Group\Licenses\License.lic)，然后点击确定退出即可 11、启动软件 鼠标双击图标启动软件: 8 / 18 Ok，可以正常使用了。 12、如果启动时出现下列问题： 说明许可证文件License过期了，此时我们只有把License文件中的事情修改一下，然后保存，就可以使用了，我是将2019加了100年变成2119： 9 / 18 第Ⅱ篇、使用入门教程 1、启动程序 鼠标双击图标启动 2、新建文件或打开已有的文件 2.1、新建文件 2.2、打开已有的文件 10 / 18 3、建立工作空间及计算模型 3.1、新建文件工作空间 3.2、建立计算模型 3.2.1、安装组件（设备） 1）、安装起点"SOURCE(源)"与新建"FLUID MODEL流体模型" （1）、Black Oil（黑油）模型 11 / 18 （2）、Compositional（组分）模型 组分一览表： 序号 名称 译名 简称 1 Water 水 H2O 2 Methanol 甲醇 3 Ethanol 乙醇 4 Ethylene Glycol 乙二醇 EG 5 Diethylene Glycol 二甘醇 DEG 6 Triethylene Glycol 三甘醇 TEG 7 Methane 甲烷 C1 8 Ethylene 乙烯 9 Ethane 乙烷 C2 10 Propane 丙烷 C3 11 Isobutane 异丁烷 IC4 12 Butane 丁烷 NC4 13 Cyclopentane 环戊烷 14 2,2-Dimethylpropane 2,2-二甲基丙烷 15 Isopentane 异戊烷 IC5 16 Pentane 戊烷 NC5 17 Benzene 苯 18 Methylcyclopentane 甲基环戊烷 19 Cyclohexane 环己烷 20 Hexane 己烷 C6 21 Toluene 甲苯 22 Methylcyclohexane 甲基环己烷 23 Heptane 庚烷 C7 12 / 18 24 3-methyl hexane 3-甲基己烷 25 P-Xylene 对二甲苯 26 M-Xylene 间二甲苯 27 Ethylbenzene 乙苯 28 O-Xylene 邻二甲苯 29 Ethylcyclohexane 乙基环己烷 30 Octane 辛烷 C8 31 Cumene 异丙苯 32 Naphthalene 萘 33 Nonane 壬烷 C9 34 1,2-Diethylbenzene 1,2-二乙苯 35 Decane 癸烷 C10 36 Undecane 十一烷 37 Dodecane 十二烷 38 Tridecane 十三烷 39 Tetradecane 十四烷 40 Pentadecane 十五烷 41 Hexadecane 十六烷 42 Heptadecane 十七烷 43 Octadecane 十八烷 44 Nonadecane 十九烷 45 Eicosane 二十烷 46 Heneicosane 烯二十烷 47 Docosane 多糖 48 Tricosane 三聚醣 49 Tetracosane 四环素 50 Pentacosane 五烷 51 Hexacosane 十六烷 52 Heptacosane 庚烷 53 Octacosane 二十八烷 54 Nonacosane 非烷烃 55 Triacontane 三碳烷 56 Dotriacontane 多特里亚康坦 57 Hexatriacontane 六碳六烷 58 Hydrogen 氢 H2 59 Helium 氦 He 60 Ammonia 氨 NH3 61 Carbon Monoxide 一氧化碳 CO 62 Nitrogen 氮气 N2 63 Oxygen 氧气 O2 64 Hydrogen Sulphide 硫化氢 H2S 65 Argon 氩 Ar 66 Carbon Dioxide 二氧化碳 凑 13 / 18 2）、安装终点"SINK(接收器)" 14 / 18 3）、安装"FLOWLINE（流线——管线）" 4、模型运行计算 4.1、Black Oil（黑油）模型 15 / 18 4.2、Compositional（组分）模型 5、其他 5.1、添加、减少、修改组分 5.1.1、添加、减少、修改组分的个数 16 / 18 5.1.1、添加、减少、修改组分的数值 5.2、GIS（Geographic Information System地理信息系统）地图 17 / 18 鼠标点击屏幕--缩放地图--选择地图模式--将安装物体（模型组件）移动到实际位置上： 精确定位起终点和管道线路节点及走向（假设从保定---杨柳青，经A、B、C三点沿公路有条管线），捕获线路实际里程、高程数据： 18 / 18

pipesim节点分析和模型建立

pipesim节点分析和模型建立

目 录

作业一：节点分析 ................................................ 1

任务一....................................................... 1

任务二....................................................... 3

作业二：模型建立 ................................................ 7

1

作业一：节点分析

任务一：

问题一：打开Wellhead Nodal Analysis 模型和Bottom Hole Nodal Analysis模型，观察模型的主要构成有什么部分，两者之间的区别是什么？

答：

图1 节点位于井底

图2 节点位于井口

这两个模型的主要构成部分是：完井段、解节点、垂直（水平）井筒和节点。

俩者之间的区别是：

（1）当节点位于井底时，整个油藏系统被分为了两部分，分别是油藏中的流动部分和油管鞋到分离器的管流系统，这时我们设定一组产量，分别求两个系统的压力，得到的是该系统在给定条件下的油井产量和井底流压；

（2）当节点位于井口时，整个油藏系统被分为了从油藏到井口和从井口到分离器这两部分，这时同样设定一组压力，得到的是该井在所给条件下的产量和井口压力。

问题二：对Wellhead Nodal Analysis 模型、Bottom Hole Nodal Analysis模型打开节点分析，观察其流入流出敏感参数分别是什么？

答：

图3 节点在井口的敏感性参数

图4 节点在井底的敏感性参数

节点在井口的模型，流入的敏感性参数是采油指数，流出的敏感性参数是油管直径。

节点在井底的模型，流入的敏感性参数是地层压力，流出的敏感性参数是出口压力。

问题三：分别运行节点分析，观察两个模型的输出结果图的形状，并思考为什么？

PIPESIM应用操作流程示例

PIPESIM应用操作流程示例

PIPESIM 操作流程

目 录

1. 2. 3. 单井建模流程

4. 管网建模流程

5. 单井敏感分析及电泵参数优化设计流程

6. 共立管生产单井产量优化流程 1. 项目目的及内容

2.思路

模型建立，单井特性分析，产量优化，电泵优化设计几个部分，具体如下图所示： 数据收集整理

建立单井模型

建立各平台集输模型

应用FPT计算配产方案下单井回压

应用FPT完成指定约束条件下单井配产

电潜泵生产参数优化设计 3. 单井建模流程

3.1 建模流程图

3.2 流程界面演示 （1）流体高压物性方法选择

首先选黑油模型：

流体高压物性方法选择

多相流计算方法选择

单井流入动态计算

实际生产数据验证 单井产量拟合计算

根据不同流体计算方法适应范围，选取计算方法，软件将自动根据输入的实际参数对流体高压物性计算公式进行校正

在高压物性拟合基础上，根据单井井筒压力温度测试数据，运用多相流计算方法拟合，找出最接近实际压力温度曲线计算方法

在前面拟合基础上，计算井底流压，并依此计算单井采液指数

根据计算的采液指数，按照单井实际生产压力、含水、气油比等参数计算出单井产量。

将符合上述计算拟合的模型，按照最新生产条件计算单井压力、温度指标，验证模型代表性 输入基本参数，在PVT物性拟合时设定含水率为0%，选择“Viscosity Data”根据已知的地

面原油粘度数据选择相应的计算相关式（观察不同方法在选定的计算式下得到的粘度是否与

实际测试相近，取最接近的方法）。

如果PVT高压物性资料中包含压力与溶解气油比、原油粘度、原油体积系数关系，则使用

“Advanced Calibration Data”

PIPESIM根据输入的实测高压物性参数，内部自动将选定的计算相关式进行优化调整，使得

计算出的流体高压物性与实测值匹配。但是建议有可能的情况首先拟合溶解气油比与压力的

关系。

（2）多相流方法选择

在流体高压物性拟合的基础上进行多相流方法选择。该工作实际是进行井筒压力温度剖面拟