PVTsim软件学习

PVTsim 20 是为石油工程师开发的多用途PVT模拟软件。要精确模拟油和凝析气混合物的PVT特性,需要进行标准的组份分析。多种油藏组分流体可以被定性化和集总为一个唯一的拟组分。程序中的回归方法选项允许将PVT数据匹配成与最少的拟组分。PVTsim中的天然气水化物、蜡、沥青质和结垢功能选项使PVTsim 非常适合于评估在管线运输过程中的固体沉降的风险。PVTsim 中还有组分蜡分解模拟器（DepoWax）。PVTsim20可以定量地模拟从深层油藏到标准条件下得油、气、水多相的组份分布及相特性。PVTsim 可以将结果向其他油藏模拟器、管道模拟器、处理模拟器的输出，这样就可能在模拟整个油/气生产过程中使用同一种热动力基础。流体处理器：处理流体组分和PVT数据是PVTsim 中的主要组成部分。PVT实验室测出的PVT数据可以输入到并存在PVTsim的数据库中去。PVTsim自动的将加号组分分开，并结成拟组分，准备好在模拟过程中所需的各组分和模型参数。PVTsim 中的“泥浆清理”功能可以将数据中被泥浆中的油基所污染的数据数字化清理。 PVTsim的流体处理器中还包括两相压力/温度闪蒸和相态变化模拟功能。闪蒸计算的输出结果包括：密度和Z因子；焓、熵、Cp和Cv；声速：粘度；热传导率；表面张力。 PVTsim 模拟器：PVTsim 适合于计划PVT实验、检查实验数据的质量。所有的常规PVT实验都可以被模拟：定量膨胀；定容脱离；差异脱离；分离试验；膨胀试验；粘度试验还有其他选项可计算饱和点、零界点和随深度的组分变化。闪蒸和设备操作：PVTsim 所支持的闪蒸有：PT（压力，温度）：PH（压力，焓）：PS（压力，熵）：VT（容积，温度）：UV（内能,容积）；HS（焓，熵）； 可以模拟的设备有：压缩机；扩容机；冷却器；加热器；泵；阀；闪蒸分离器 与油藏模拟器的接口： PVTsim 只用几分钟就可以将标准组分分析的结果转化为向油藏和井流模拟器的输入文件。所支持的模拟器有：Eclipse 黑油模型；Eclipse 200(Gi)；Eclipse组分模型；VIP黑油模型；VIP 组分模型；Prosper/Mbal；Saphir。

网友提问

1.PVTsim水合物模块怎么用？

你先需要输入气体组分。 然后加入水，看看相包图，再调NaCl浓度。看相包络图. 2.PVTsim如何导出水合物TAB文件？

导出的水合物曲线TAB文件需要导入到OLGA中，但是没找到接口，总不能直接复制粘贴吧！

3.PVTsim如何混合油气水的组分

气、油分别做成物性，用recombine将气油合并

你需要给定混合物的GOR (气液比)或CGR(凝析液气比), 然后用PVTSIM: Fluid - Recombine.

4.PVTsim中，如何把原油实沸点馏程数据转换成组份数据？ 可以用hysys，plus完成切割后把组分导入到PVTsim中

Cp 就是热比容。在 PVTsim 中：Cp = a + b*T + c*T^2 + d*T^3；但在Hysys中，有很多经验公式，要一一对应不容易。对在PVTsim中缺失的物性参数可以点击“complete” 【在 \"add comp\" 后面。】在PVTsim中， Cpen 是 Peng-Robinson EOS 体积校正参数。还有就是要保证Hysys和PVTsim选的EOS一致。还要注意参数的单位。

5.PVT中的mix fluid在什么时候用？

个人浅见：较常用的是在OLGA网络模型分析中，因为OLGA中的一个branch只能指定一种组分 （如果没有compositional tracking的话），所以在junction不同组分的混合需要指定mix的属性以便OLGA进行在trunckline里的计算。还有就是在做fluid data matching时，根据实验数据需要分离或混合去match。

6.那请问，OLGA的所有组分或者读入流体，都需要先用PVTsim建立组分么？ 以前是这样，不过由于现在斯伦贝谢收购了OLGA所在的整个SPT集团，已经在将PIPESIM中所使用的也是第三方的Multilflash闪蒸计算包与OLGA进行结合了，目前也能使用Multiflash产生组分文件后导入到OLGA了。

经验

在创建新流体时，若流体组分在C10以内推荐使用New no-Plus Fluid，若存在C10+推荐使用New Plus Fluid；

这里的no-Plus Fluid和Plus Fluid的区别在于是否流体组分中含有plus fraction。对于plus fraction我看有人翻译为加组分，有人翻译为重组分，不过之所以存在这个特殊的组分，主要是在C6以后，同分异构体太多，很多时候都是采用的控制馏程范围的方式分离出的组分数据，都是混合物，所以C6及以上组分都不再标注n和i，只是采用单碳数（SCN）的方式进行标注。回到主题，之所以要对plus fraction进行劈分的目的在于将其劈分成更细的拟组分后，便于拟合实验数据的目的。所以在创建新流体时，只要有plus fraction的组分数据，都建议使用New Plus Fluid。

混合多项流时，有两种方式。Mixing of Fluid对多种流体进行依据摩尔比或者质量百分比进行混合；Recombination多是针对气、液（油）进行混合，需要提供具体混合参数，至少需要填入气油比以及标况下油组分密度。前者是对多个“流体”组分进行混合，这是一种对于PVT表格形式的物性文件的妥协方式，因为这种情况下在出现多种流体混合时，OLGA在计算是没法自动计算，除非采用完整组分流体模型的组分跟踪模块。而后者一般是对单个地层流体在经分离器分离后气、液相单独的组分数据进行“回配”，回配为地下油气

藏中的地层流体状态，所以才需要气油比，用以计算究竟有多少气会溶解到原油中。总之，前者是“混合”，后者是“回配”。

OLGA软件入门教程：PVTsim软件输出table

Calsep.PVTsim20.0是为石油工程师开发的多用途PVT模拟软件。能够精确模拟油和凝析气混合物的PVT特性,从而进行标准的组份分析。可将多种油藏组分流体定性化和集中为一个唯一的虚拟组分。

PVTSIM20.0是由Calsep公司提供，具有PVT模拟、水合物形成预测、结蜡结垢预测、多相闪蒸计算、回归分析、单元操作计算等功能。任选模块包括段塞跟踪（可跟踪水力学段塞、地形起伏引起的段塞、流量变化引起的段塞、清管引起的段塞、启输引起的段塞等）、三相流〔气液水三相流（主要为层流）模拟〕、管束（管束结构中单相流管和多相流管之间的传热计算）、土壤（埋地管道与土壤传热的二维模拟）、多相流泵（离心泵和容积式泵模拟）、腐蚀（井筒和管道内部CO2腐蚀速率、分布规律计算）、蜡（井筒和管道内蜡沉积分布规律计算）、井筒（油气藏流入动态、钻井、试井和井喷过程模拟）、服务器（提供与其他模拟软件，如动态过程模拟器的接口）等模块。可直接输出table表导入OLGA等数值模拟软件进行精确计算。 接下来针对OLGA介绍如何建立特定井流物性的table表。

First step：

图1 pvtsim20建立流体包界面

首先选择Simulations Explorer下的Fluid Management建立流体，已使用过PVTSIM,可点击Select Fluid打开Database（如图2）。新建流体点击New Plus

Fluid（或者New no-Plus Fluid、New Char Fluid；拆分、不拆分、已拆分）可得到图3。

图2 Database中已建流体

如图3所示，在Well（井名称），Text、Fluid（流体类型）中输入描述流体的关键信息，用来区分复杂模型需要的大量流体类型（建议定义流体时多使用英文命名，尽量不适用数字，不可使用中文）；对于Fluid Type可在Simulations Explorer下选择亦可在图3所示位置进行拆分的选择；在Input composition in中选择数据为摩尔分数或者质量分数；若数据给出wax含量，可在Input wax fraction下进行设置；Adjust to Sat point(c7+ dens)通过其他数据进行调整（包括温度压力等参数），一般建立流体不使用此功能；点击Fluid options下Save Char/Regres，将已新建流体保存至数据库；其中输入流体组分数据时，可通过Add Comps增加默认中缺少的组分（如图4所示）。注意输入数据的归一化。

图3 新建流体PVTSIM20.0界面

图4 增加默认中缺少的组分

Second step：

新建流体输入完毕后点击OK即保存至Database中，打开Simulations Explorer下的Interfaces进行针对OLGA软件table表的输出（如图1所示）。点击Flow下的OLGA输入table表物性参数（如图2所示）。其中，FLOW可以建立OLGA三种文件：1.OLGA（一般使用这个，就是普通物流组分文件）；2.OLGA compositional tracking（组分跟踪文件，专门为OLGA采用组分跟踪计算所设置的）；3.OLGA wax（为含蜡和结蜡计算所设置的）。

图1 输出针对OLGA软件的table表

在当前已选定流体下，首先对含水率进行定义，包括四种定义方式。1.water cut，液相含水率；2. mol spec water/mol feed，水与其他组分的摩尔比；3. mole% of feed+spec water，水与总组分的摩尔比；4. weight% of feed+spec water，水与总组分的质量比，对应输入数值同时注意归一化（水合物抑制剂类似本节不过多讲解）。在Pressure and temperature中设置压力、温度计算模拟范围，保证模拟过程中，压力、温度最大值及最小值均在范围中，且注意温度负值情况，建议压力范围为1~200bara，温度范围为-20~100℃。在其下方有Intelligrid（自动划分网格）选项，可以勾上使网格划分更为合理，不过有些流体组成使用自动划分网格

会使生成的table文件在OLGA中使用时报错，遇到此种情况可以尝试修改。

图2 PVT tables for OLGA

设置Output table中相态选择，含水选择三相。在extrapolation method（外推方法）中可以选择derivatives（根据压力边界外推）、compositional（根据组分数据外推）进行压力温度外推。一般在压力温度设定中要使设定范围足够大，此处则不太重要，一般选定derivatives方法。在water properties中定义水组分的处理方法，可选EOS（状态方程）、water package（水组分包）计算，两种方法都可以。在下面可以选择Composition，左键点击在数据库中选择建好的流体数据。勾选Save Fluid并在Fluid label中对流体进行标号命名（英文）。设置完毕后点击Output File命名并保存至文件夹（如图3所示）。最后点击OK进行PVT文件的输出如图4所示。

图3 保存界面

图4 输出table表

利用PVTsim20.0两步输出table表已经简单介绍完了，要注意操作时的细节，有时命名定义时应用数字符号也会造成pvt文件无效，软件矫情，咱们只能认真仔细了。下周一8:30 将发布PVTsim20.0操作过程易忽略的细节，欢迎互相探讨交流~。

1) “注意”在PVTsim20.0中进行操作或者保存等所有操作不能使用中文，建议均应用英文；

2) 流体方程的选择：一般常用SRK Peneloux和PR方程，根据所要求不同流体属性进行设置（如图1）；

图1 选择流体处理方程

3)添加默认组分中没有的组分有两种方式，a.直接在新建流体界面选择Add Comps，或者在Fluid Management下的Defaults中选择Default Comp List进行添加（如图2），前者添加组分只在当前流体编辑中使用，或许再新建流体则还是添加前默认流体包，后者添加组分可直接添加至默认流体包，根据具体情况可选择性使用；

在新建流体中添加组分 在Default Comp List中添加组分

图2 添加默认中缺少组分

4)在创建新流体时，若流体组分在C10以内推荐使用New no-Plus Fluid，若存在C10+推荐使用New Plus Fluid；

5)混合多项流时，有两种方式。Mixing of Fluid对多种流体进行依据摩尔比或者质量百分比进行混合；Recombination多是针对气、液（油）进行混合，需要提供具体混合参数，至少需要填入气油比以及标况下油组分密度。

图3 混合多项流操作

1）Simulations中Flash&Unit Operations下Flash功能，设置界面如图1所示，输入对应压力温度（可同时输入多组参数）即可得到当前流体对应温度压力下属性，如图2所示。

图1

包括气相、液相摩尔（质量、体积）比重，对应相密度，化学分子量，对应相焓值，对应相熵值，热容CP、CV等。

图2

2）流体水合物曲线，操作界面如图3所示，输入含水量，以及对应含水中相应组分的含量，可得到对应温度压力范围内水合物生成曲线。

图3

3）Simulations环境下Flow Assurance（流动安全保障）可对蜡组分进行研究（如图所示），结合原油物性参数以及所给数据在对应位置输入，在被编辑的当前流体中，PVT会直接将有关蜡组分的参数代入被编辑的当期流体。在Interfaces中进行OLGA Wax的蜡文件输出。