gFLARE应用案例_气头泄压

气头泄压（gas cap depressurization）
Safer start-up of wells after shut-in

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Gas cap : 井关闭后，管线里的存留的气体和液体分离，气体密度低，上升至顶部，形成 gas cap
井顶部的压力与正常流动时压力相比，上升到很高的程度，且整个系统（金属管网及流体）冷却到环境温度。这样给井的启动带来很大的挑战）


挑战：
开启时，系统内冷却后的高压气体通过阻气阀流入产品系统，由于焦耳-汤姆逊效应（等焓节流）使得气体流过阻气阀后温度相当的低。这给操作及安全方面带来很多限制包括：
脆化风险：防止管道，歧管，分离器出现金属允许的最低温度
设备容量：冷气体形成过多的冷凝物
这些威胁是动态的，随着排放的进行，井底部气体压力逐渐降低，液体温度逐渐回升到正常操作下的温度。
操作人员必须在安全限制范围内指定相应的启动策略，必须考虑一下因素：排放速率，阻气阀开启策略，是否需要预热管线，以及分离器是否需要提前释放压力。最佳的操作方式需要综合考虑以上各因素，gFLARE可快速并准确地的评估这些因素及风险，从而为操作提供判断依据。

gflare的解决方案基于：
1 井与工艺耦合的模型：包括贮液器产品速率；集成了海底管线的两相管道模型，以及提升管线（riser），包括与提升管相连的顶部处理装置及管道模型。
2 精确可信的预测管道及储罐金属温度分布的2D模型
3 先进的热力学方法及物性方法
4 采用详细的OIL/Gas模型来评价分离器可能存在的低温风险（可选）
5 先进的求解器，可以处理动态的多相流动


北海油井启动
典型北海油井的模型如下，开启前，井底部压力为115barg（即为 115bar g表示气体）

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典型结果：

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图1，释压过程中下游流体及金属温度预测结果
北海油井gas cap释放点解结果：
图1显示的是在base blowdownrate下与歧管连接处管道温度随时间的变化。实线及黑色虚线分别代表管道内壁及外壁面的温度。蓝色的线表示流体温度。在150-200s之间，金属达到最低温度。

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图2 释压过程中流体及金属温度敏感度分析
图2为系统对释压速率的敏感性分析，在这种情况下，较快的释压速率会导致在该点最低温度有所提高。