[发明专利]一种三相分离器数字孪生模拟方法及装置

权利要求书

1.一种三相分离器数字孪生模拟方法，其特征在于，包括：

分别建立三相分离器中的油位控制方程、水位控制方程以及压力控制方程；

建立用于表征液滴流动的运动模型；

在所述三相分离器中分区域建立分散相的质量平衡模型；

根据所述油位控制方程、所述水位控制方程、所述压力控制方程以及所述运动模型对所述三相分离器进行数字孪生模拟。

2.根据权利要求1所述的三相分离器数字孪生模拟方法，其特征在于，所述建立用于表征液滴流动的运动模型包括：

建立所述三相分离器中液滴流动竖直方向上液滴的速度方程；

建立所述三相分离器中液滴流动水平方向上的运动速度方程。

3.根据权利要求1所述的三相分离器数字孪生模拟方法，其特征在于，所述建立三相分离器中的油位控制方程、水位控制方程以及压力控制方程，包括：

根据所述三相分离器的半径、长度、油层体积、水层体积、进液量、进气量、出气口流量、出油口流量、出水口流量、气相体积、密度、摩尔质量和温度建立所述油位控制方程、所述水位控制方程以及所述压力控制方程。

4.根据权利要求1所述的三相分离器数字孪生模拟方法，其特征在于，在所述三相分离器中分区域建立分散相的质量平衡模型，包括：

在水平方向上，将所述三相分离器划分为纯油区、出水口区以及油水共存区；

将所述油水共存区在竖直方向上划分为多个区域；

在水平方向上，建立所述油水共存区在体积流动驱动下液滴流动的控制方程；

在竖直方向上，分别建立所述纯油区以及所述出水口区在非体积流动驱动下液滴流动的控制方程；

在竖直方向上，建立所述多个区域的液滴流动的控制方程。

5.根据权利要求1所述的三相分离器数字孪生模拟方法，其特征在于，还包括：根据所述油位控制方程、所述水位控制方程、所述压力控制方程以及所述运动模型建立所述三相分离器的出水口含油率以及出油口含水率计算模型。

6.一种三相分离器数字孪生模拟装置，其特征在于，包括：

控制方程建立模块，用于分别建立三相分离器中的油位控制方程、水位控制方程以及压力控制方程；

运动模型建立模块，用于建立用于表征液滴流动的运动模型；

平衡模型建立模块，用于在所述三相分离器中分区域建立分散相的质量平衡模型；

数字模拟模块，用于根据所述油位控制方程、所述水位控制方程、所述压力控制方程以及所述运动模型对所述三相分离器进行数字孪生模拟。

7.根据权利要求6所述的三相分离器数字孪生模拟装置，其特征在于，所述运动模型建立模块包括：

竖直方程建立单元，用于建立所述三相分离器中液滴流动竖直方向上液滴的速度方程；

水平方程建立单元，用于建立所述三相分离器中液滴流动水平方向上的运动速度方程；

所述控制方程建立模块具体用于根据所述三相分离器的半径、长度、油层体积、水层体积、进液量、进气量、出气口流量、出油口流量、出水口流量、气相体积、密度、摩尔质量和温度建立所述油位控制方程、所述水位控制方程以及所述压力控制方程。