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注气管网系统作为气举采油的动力源,直接影响气举采油的规模以及整个气举采油系统的经济效益。因此,人们迫切需要了解注气管网中气体的流动规律,以保证气采系统的优化设计、合理调度和可靠运行。
数值模拟是了解管网内气体流动规律的一种较好途径,它主要包括图形模拟和状态模拟。图形模拟就是将管网系统的拓扑结构,在可行的简化基础上,输入计算机,组成一个能实现模拟的管网图形。状态模拟又包括静态模拟和动态模拟,状态模拟的目的是根据管网的静态和动态模拟计算结果进行水动力分析,从而了解管网内气体的流动规律。
目前,管网模拟方法主要有:稳态的节点压力法和以四阶龙格-库塔法进行求解的数值法,动态的隐式中心有限差分法和显式特征线差分法。
本文借用节点压力法的思想在节点流量平衡方程的基础上使用简单的水力计算和热力计算公式迭代求解输气管网的稳定工况沿线参数,得到一种迭代法建立管网的稳态模拟模型。同时建立了基于四阶龙格-库塔法求解的数值法稳态模型、基于拟牛顿迭代法求解的隐式中
心有限差分动态分析模型和基于改进的欧拉预估一较正法为基础求解的显式特征差分动态分析模型,并使用Visual Basic 6.0编写了注气管网的上述四种模拟计算程序。