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什么是云计算

Wed, 01 Nov 2017 06:00:00 GMT

云计算（Cloud computing）是基于互联网的的一种运算模式。工程程序或应用软件不需要安装在个人的电脑上运行，而是通过一个或多个服务器向用户提供服务。用户的电脑、笔记本、或手机只要能连网，有权进入指定的服务器，就能运行程序，存储数据，传送图表，或进行任何其他计算，按自己的需求完成所要完成的任务，而程序所有的计算资源及其具备的功能犹如躲在“云端”向用户提供服务。这样，工程师可以在世界上任何一个地方运行软件程序，而市场人员也可以随时随地向用户演示他们的产品和服务。

美国国家标准与技术研究院（NIST）给云计算下如此定义：云计算是一种按使用量付费的模式，这种模式提供有使用价值的、便捷的、快速的、按需要的网络在线服务。

相比传统软件，云计算平台的服务优势如下：

云计算

基于互联网的的一种运算模式，通过一个或多个服务器向用户提供服务
用户一般不用安装软件，不用更新升级
可在普通电脑、平板电脑和手机等多种设备上进行运算
可随时、随地使用，只要能够联上互联网即可运行
不局限于一部电脑，用户通过用户名和密码登录，即，用户的账号和密码可以分享
按用户使用量计费，在网站上自行支付使用，无需签订协议

传统软件

软件需要安装在个人的电脑上运行
用户的软件经常需要更新升级，且需要交付升级费和维持费等
通常只能在电脑上运行
仅限于在安装软件的单机上运行，
如不同部门的员工，或在不同地方工作的员工使用同一软件，用户需购买多套软件或网络版软件
用户须签署协议，购买拷贝，即使用许可证

工程软件的云端化（PaaS vs SaaS）

Sun, 15 Oct 2017 07:00:00 GMT

在传统工程软件云端化的今天，了解在这一趋势中的两个不同模型，SaaS（软件即服务）和PaaS（平台即服务）之间的基本差别是十分必要的。

PaaS（平台即服务）

PaaS方式本质上是传统软件通过云环境向用户的发布。
用户购买软件服务后，传统工程软件将不再安装或下载到用户的电脑上，用户被分配一台云端的虚拟机（VM），该虚拟机预装了用户所需要的软件。
用户通过互联网远程登录此虚拟机运行软件。
这种方式对于软件供应商来说，省却了软件的云端化开发，对用户来说，也免去了安装、配置、调试等一系列的操作，可以尽快地使用到软件。
一个典型的PaaS云计算的工作流程如下图所示：
1. 用户请求一个云计算服务；
2. 软件供应商动态生成一个虚拟机，该虚拟机中包含了用户所要求的软件，并授权用户以访问权限；
3. 用户通过互联网远程访问并在“云端”运行软件；
4. 用户签出后，虚拟机关闭，资源回收使用。

PaaS虽然实现了云端化访问，但用户受到的仍然是传统软件的体验。所不同的只是软件在虚拟机而不是在用户的个人电脑上运行。
PaaS为了是避免对工程软件，特别是大型工程软件进行耗时费力的再开发，而作出的一种妥协办法。

SaaS（软件即服务）

SaaS 方式下，云端的软件以网页的形式展示给用户。
用户无须下载安装软件，使用浏览器登录网站即可进行运算，随取随用，按需支付。运行软件如同乘坐“随上随下的巴士”。
SaaS具有极强的兼容性和便利性，更有利于软件的二次开发（比如建立API，应用程序接口）。
软件的计算结果不但可以下载，与其他软件进行交互，也可以实现与其他网络平台进行数据共享，使构建大数据网络成为可能。
虽然基于网络的软件目前尚不如桌面软件功能强大，但是随着网络技术的进步，这个差距将被消除。
SaaS最终将取代PaaS和其他形式的云端化。

PaaS 和 SaaS的利与弊:

	PaaS	SaaS
事实	为每个用户配置一台云端的虚拟机软件的许可证已集成在虚拟机上	通过登录网站进行运算获准访问网站时即获取软件的许可证
优点	可使用现有软件以减少开发工作量	属于互联网原生系统可跨平台运行易于访问，易于部署和升级降低发行软件许可的成本有利于软件的二次开发
弊端	需给每个用户单独配置一台虚拟机，并且用户多时大量消耗供应商的资源需要耗费一定的时间给每次进入系统的用户配置虚拟机从服务器到用户端需要实时刷新界面，消耗网络资源通常只能在Windows系统上运行	云端软件的界面、引擎，以及软件架构，都与传统工程软件有本质上的不同，需要从头开始重新设计与研发，工作量不容小觑
点评	相比SaaS，PaaS的功能低一层次，是大型工程软件云端化的一种妥协方案	短期来看，SaaS 和 PaaS 互为补充，但SaaS 最终将取代PaaS。

储油罐的排放 - 美国环保总署是如何征收排放费的

Tue, 03 Oct 2017 06:00:00 GMT

进入模块计算

工业界广泛地使用储油罐用于在常温常压条件下储存原油。大多数的储油罐都无油气回收的装置，任由油气（烃类气体）直接排放至大气层中。这些油气中不仅含有甲烷和二氧化碳等温室气体，更有挥发性有机化合物（Volatile Organic Compounds）和有害空气污染物（Hazardous Air Pollutants）。据报道在美国大约有30万储油罐，美国环保总署（EPA）要求工业界定期定量报告储油罐的排放量，并征收排放费。一个典型的储油罐每年的排放费大约是5万美元。仅此一项储油罐排放费，总数高达150亿美元。

工业界所用储油罐向大气层的直接排放是造成空气污染和雾霾的元凶之一。到目前为止，我国环保部门还未向工业界征收储油罐排放费。

由于在现场对储油罐排放进行检测所花费的代价太高，美国EPA和工业界都采用软件模型来进行估算。通常，储油罐向大气排放有三部分原因组成：即，由压差引起的闪蒸损耗（flash loss），由环境温差引起的持续性损耗（standing loss），以及用泵向储油罐输入原油引起的排放（working loss）。持续性损耗也称作“呼吸损耗”（breathing loss），储油罐中的原油随着环境温度的变化热胀冷缩，象人体作呼吸一样，吸入储油罐的是空气，而呼出的则是烃类气体。此外，在储油罐清空的时候，罐内存留的是烃类气体，当新的原油输入罐中时将烃类气体挤出罐外，这种排放称作储油的运作损耗。

闪蒸损耗可用严格的化工热力学原理进行计算；而呼吸损耗和运作损耗，工业界通常采用美国石油研究院（API）的AP-42法进行估算。

点击可见本站的排放模型介绍。

为什么储油罐VOCs排放计算必须包括闪蒸排放

Mon, 02 Oct 2017 19:00:00 GMT

云计算储油罐 VOC, HAP及温室气体排放模型介绍

Mon, 02 Oct 2017 06:00:00 GMT

泡点、露点计算

Sat, 02 Sep 2017 06:00:00 GMT

泡点是液体混合物开始出现第一个汽泡时的温度和压力。露点则是第一个“露珠”从气体混合物中出现时的温度和压力。

泡点随液相组成和压力而变。在恒压下加热的过程中，出现第一个气泡时的温度，也就是一定组成的液体在一定压力下与蒸气达到汽液平衡时的温度。对于纯化合物，泡点=沸点=露点。

本模块包括以下4种泡、露点的计算：

泡点温度：已知压力和液相组成计算泡点温度和气相组成
泡点压力：已知温度和液相组成计算泡点压力和气相组成
露点温度：已知压力和气相组成计算露点温度和液相组成
露点压力：已知温度和气相组成计算露点压力和液相组成

本模块向用户提供如下12种工业界常用的状态方程，及其混合规则(参见终端组份特征化):

SRK 状态方程 (1972)
Peng-Robinson 方程（1978）
Peng-Robinson 方程（1976）
Peng-Robinson (Magoulas & Tassios 修订于1990）
Adachi-Lu-Sugie (ALS) (1983)
Patel-Teja 状态方程 (1982)
Valderrama-Patel-Teja 状态方程 (1990)
Schmidt-Wenzel 状态方程 (1980)
Yu-Lu 状态方程 (1987)
Modified Du-Guo 状态方程 (1989)
Trebble-Bishnoi 状态方程 (1987)
Salim Modified Trebble-Bishnoi 状态方程 (1994)

相包线与等容线 (Phase Envelope and Quality Lines)

Fri, 01 Sep 2017 06:00:00 GMT

进入模块计算

相包线，也称相图、相态图、相平衡状态图，英语Phase Envelope, 或者Phase Diagram。相对于纯组分的饱和蒸气压曲线，混合物（两组分以上）在PT图上显示的通常是有两相区共存的曲线。在曲线的内侧（曲线合拢的区域），是两相区，合拢两相区的曲线称之为相包线。相包线由泡点曲线、露点曲线和临界点组成。

原则上，相包线可由一系列的泡点、露点计算得到。可是这样的计算费时，又会产生收敛性问题，特别是在高压和临界区附近。本模块采用Michael L. Michelsen (1980) 所建立的方法计算相包线和等容线。

在PT图的两相区内，将气相或液相体积相同的点连起来，可组成等容线。对于油藏工程师来说，了解油藏流体的相包线及其等容线，对进一步了解油藏流体物性、制定油藏开采计划是不可或缺的信息。

本模块向用户提供如下12种工业界常用的状态方程，及其混合规则(参见终端组份特征化):

SRK 状态方程 (1972)
Peng-Robinson 方程（1978）
Peng-Robinson 方程（1976）
Peng-Robinson (Magoulas & Tassios 修订于1990）
Adachi-Lu-Sugie (ALS) (1983)
Patel-Teja 状态方程 (1982)
Valderrama-Patel-Teja 状态方程 (1990)
Schmidt-Wenzel 状态方程 (1980)
Yu-Lu 状态方程 (1987)
Modified Du-Guo 状态方程 (1989)
Trebble-Bishnoi 状态方程 (1987)
Salim Modified Trebble-Bishnoi 状态方程 (1994)

点击上方按钮可进入模块计算

临界烃露点(Cricondentherm Hydrocarbon Dew Point)的预测

Tue, 01 Aug 2017 06:00:00 GMT

进入模块计算

烃露点是烃类气体开始冷凝的那一刻的温度。由于烃类气体中含有许多液体烃组分，其中最先冷凝的重组分决定烃类气体的冷凝温度。冷凝温度又与压力有关，临界烃露点是气-液两相曲线上的最高露点温度（见右图）。

在烃类气体的管道输送过程中，控制烃露点是十分重要的。工业界会采取必要的措施避免输送气体在冷却条件下生成液相。这不仅仅是为了保证输送气体的品质，也为了防止管内积液造成管道的腐蚀，并排除起火和爆炸的隐患。

了解在给定烃类气体组成下的临界烃露点，即，在某操作压力下的最高露点温度，便可采取措施，如升高或降低管道输送气体的压力，来避免液体烃的生成。

临界烃露点的计算模板可与公司的监督控制和数据采集（SCADA）系统结合起来，在线、及时地读取指定生产线或集气线上的气体组成分析，反馈以临界烃露点的预测，可作为监督和控制管道内形成积液的有效手段。

点击此处可试用本网站提供的临界烃露点估算：临界烃露点估算

气液两相平衡 (Vapor-Liquid Equilibrium)

Sat, 01 Jul 2017 06:00:00 GMT

进入模块计算

气液两相的平衡计算，通常也称为PT闪蒸计算，即对一流体在给定压力和温度的条件下，计算其气液两相 (如果形成气液两相的话) 的平衡组成。

用户可从以下的12个状态方程中任选其一，并结合一则混合规则进行计算：

SRK 状态方程 (1972)
Peng-Robinson 方程（1978）
Peng-Robinson 方程（1976）
Peng-Robinson (Magoulas & Tassios 修订于1990）
Adachi-Lu-Sugie (ALS) (1983)
Patel-Teja 状态方程 (1982)
Valderrama-Patel-Teja 状态方程 (1990)
Schmidt-Wenzel 状态方程 (1980)
Yu-Lu 状态方程 (1987)
Modified Du-Guo 状态方程 (1989)
Trebble-Bishnoi 状态方程 (1987)
Salim Modified Trebble-Bishnoi 状态方程 (1994)

如流体组成中含有终端馏份，可对终端馏份进行特征化 (见终端组份特征化) 。计算结果 (平衡组成及其物性) 将以图、表形式显示。

油气水多相平衡 (Vapor-Oil-Water Phase Equilibrium)

Thu, 01 Jun 2017 06:00:00 GMT

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多相平衡计算，通常也称为多相PT闪蒸，即对一流体在给定压力和温度的条件下，计算其多相 (如果有多相形成的话) 的平衡组成。

如下图所示，该流体在给定压力、温度下，形成气-液 1 (液态烃) -液2 (水相) –液3 (富CO2液态烃) 多相平衡。

(以上实例基于如下输入)：

油藏流体终端组份的特征化

Tue, 02 May 2017 06:00:00 GMT

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油藏流体终端组份特征化在预测油藏流体的物性及其相态变化，以及作进一步化工运算过程中起着很重要的作用。

油品送去实验室作组成分析，一般含有的终端组份（Cn+）是一个物性未知的混合物。终端组份的特征化就是用一组“拟组份”来代替终端组份，并估算出这一组拟组份的物理性质，以便用状态方程进行运算。因为每一油品的终端组份及组成不同，所以特征化的结果也就不一样。

油藏流体终端组份特征化必须遵循一定的规则，包括选择一定数量的拟组分和选用适宜的临界性质的关联式。对同一个油品作终端组份特征化，如果选用不同的临界性质关联式，会得出截然不同的相图（见右图）。如果用不同特征化后的状态方程作进一步运算，结果便大相径庭。因此，选用适当的模型和关联式，对油藏流体终端组份进行特征化至关重要。

油藏流体终端组份特征化涉及三个层面：

确定组份的分布函数，即选择一特征化方式；
确定拟组份的的归并方式和拟组份数；和
估算拟组份的临界性质。

本模块向用户提供多种特征化方式和临界物性关联式，用户可根据自己的经验作特征化或采用模块默认方式。

计算组成梯度 (Composition Gradient with Depth)

Sat, 15 Apr 2017 06:00:00 GMT

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油藏流体的压力、温度以及组成随着油藏的深度发生变化。越往深处，油藏流体的压力和温度越高，然而组成的变化便不是那么单一。一般说来，轻组分的浓度随着油藏的深度递减，重组分的浓度则随着油藏的深度递增。特别在接近饱和点的时候，流体组成呈现很大的变化。流体组成的变化又引起其物性，如密度、粘度等的变化。因此，掌握油藏流体组成随油藏深度的变化，对于认识油藏的价值，制定油藏开采计划的重要性是不言而喻的。

影响油藏流体组成变化的因素很多，如生物降解，及流体对流引起的质量传递等。本模块应用热力学状态方程，假设在一维垂直空间内无质量传递，计算流体在重力、热扩散和化学位变化的驱动下组成，以及流体相关物性随深度的变化。计算结果以三维相图及表格的形式显示。请注意图表显示在2500米至2520米处的相态变化。

（以上计算实例取自于Pedersen book, p312）

PVT 物性工具箱

Sat, 01 Apr 2017 06:00:00 GMT

目前，本模块提供如下PVT物性计算：

原油体积系数，Bo
气体体积系数，Bg
油气比
气体采收率

更多的油、气和地层水的物性计算正在研发之中。模块计算将采用状态方程和经验关联式完成：

原油物性
- 原油地下体积系数（B_o）
- 原油泡点
- 气油比（GOR）
- 活油粘度（饱和）
- 活油粘度（未饱和）
- 死油粘度
- 活油的压缩系数（饱和，P<Pb）
- 活油的压缩系数（未饱和，P>Pb）

气体物性
- 临界物性（已知气体组成）
- 临界物性（已知气体重度）
- 压缩因子
- 气体粘度
- 气体压缩系数
地下水物性
- 地下水体积系数FVF
- 地下水溶解气水比
- 地下水粘度
- 地下水压缩系数（饱和, P<Pb）

地下水压缩系数（未饱和, P>Pb）

PVT测试仿真模拟

Sun, 05 Mar 2017 07:00:00 GMT

进入模块计算

对实验室一系列常规PVT测试进行仿真模拟，包括恒组成膨胀（CCE test），微分释放（DL test），恒容衰竭（CVD test），分离器实验（separator test）和流体溶胀（swelling test）等过程模拟。可用于制定实验测量计划和测试工作流程，并估算测试结果。

1. 恒组成膨胀

在组成决定之后，无论是常规油样还是凝析气样，CCE测试通常是第一步的测试。恒组成膨胀测试在油藏温度下从高于饱和压力点开始，逐步降压（恒组成条件下体积得以膨胀）。测试得到样品的泡点或露点，以及其他物性随压力和温度的变化。

2. 微分释放

DL测试从泡点（常规油样）或露点（凝析气样）开始。如下图所示，流体在恒温的条件下逐步降压，测量降压过程中产生的液体和气体的体积，并将气体排出。同CCE测试一样，DL测试是为了了解油藏流体在油藏条件下的相行为及物性变化。DL测试的目的还为了得到油藏流体在油藏条件下的体积相比较于其在标准条件下体积的信息，即，原油体积系数，Bo和天然气体积系数，Bg。

3. 恒容衰竭

CVD测试从凝析气样的露点开始，记录露点下饱和体积，Vsat。随着压力下降，体积增大，形成气油两相。气体从顶部的阀门排出，将两相的体积在维持恒定压力下降至饱和体积，Vsat。记录排出气体的摩尔数相对于原有气体的百分比 (% of vapor depleted)，以及生成液体的体积相对于饱和体积的百分比（% of liquid dropout）。

油藏如同一个体积和温度恒定的储罐，随着油气的采出，压力逐步下降，而体积和温度维持几乎不变。CVD测试是为了了解凝析气或挥发油在开采过程中流体的PVT物性随时间的变化。

4. 分离器实验

一般说来，原油或其他油品多是油气混合物（有的还是油气水混合物），在一定的温度压力下，只要经过充分的接触，便会形成油相（液相）和气相，且组分和组成一定，这种现象称为平衡分离。将原油分离为油气两相的过程通常是在油气分离器中进行，通过控制温度和压力使气液两相接近平衡。

油气分离可以有一级分离和多级分离。从理论上讲，分离的级数多，原油的收率高。而从生产的经济效益来讲，则要根据原油的气油比来确定分离级数。通常采用2至4级分离，直至压力系统降至常压。

5. 流体溶胀实验

实验室的溶胀实验是在给定温度下将气体注入到一般是未饱和的油藏流体中，气体溶入其中导致油藏流体的膨胀。在逐步注气的每一级过程中，对所得到的混合流体作CCE测试，测定饱和压力，相对体积，收缩因子及单相流体的密度和粘度等。通常溶胀实验反复进行至混合流体的饱和压力达到实验的系统压力或混合流体成为凝析气。

CCE (恒组成膨胀) 测试模拟 (Constant Composition Expansion / Constant Mass Expansion)

Sat, 04 Mar 2017 07:00:00 GMT

进入模块计算

为优化油藏的开采，油藏流体被采样送去实验室进行一系列的测试，以期掌握在一系列降压、降温条件下所可能取得的最佳产量及最佳油品。比如，了解起初为一相的流体在何种条件下会分裂为两相以及各相的组成和物性等。这样的测试称之为PVT测试，所得的性质称之为PVT性质，通常将其表达成压力和温度的函数。

在组成决定之后，无论是常规油样还是凝析气样CCE通常是第一步的测试。CCE测试在油藏温度下从高于饱和压力点开始，逐步降压 (恒组成条件下体积得以膨胀) 。测试得到样品的泡点或露点，以及其他物性随压力和温度的变化 (见示意图)。

本模块是对CCE测试的仿真模拟，也可以用作对实验室一系列测试的计划和预测。

DL (微分释放 / 差异分离) 测试模拟 (Differential Liberation)

Fri, 03 Mar 2017 07:00:00 GMT

进入模块计算

DL测试从泡点 (常规油样) 或露点 (凝析气样) 开始。如下图所示，流体在恒温的条件下逐步降压，测量降压过程中产生的液体和气体的体积，并将气体排出。同CCE测试一样，DL测试是为了了解油藏流体在油藏条件下的相行为及物性变化。DL测试的目的还为了得到油藏流体在油藏条件下的体积相比较于其在标准条件下体积的信息，即，原油体积系数，Bo和天然气体积系数，Bg。

CVD (恒容衰竭 / 恒定体积损耗) 测试模拟 (Constant Volume Depletion)

Thu, 02 Mar 2017 07:00:00 GMT

进入模块计算

CVD测试从凝析气样的露点开始，记录露点下饱和体积，V_sat。随着压力下降，体积增大，形成气油两相。气体从顶部的阀门排出，将两相的体积在维持恒定压力下降至饱和体积，V_sat。记录排出气体的摩尔数相对于原有气体的百分比 (% of vapor depleted)，以及生成液体的体积相对于饱和体积的百分比 (% of liquid dropout)。

油藏如同一个体积和温度恒定的储罐，随着油气的采出，压力逐步下降，而体积和温度维持 (几乎) 不变。CVD测试是为了了解凝析气或挥发油在开采过程中流体的PVT物性随时间的变化。

Separator (分离器 / 油气分离) 测试模拟 (Separator Test)

Wed, 01 Mar 2017 07:00:00 GMT

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水合物生成预测

Sun, 05 Feb 2017 07:00:00 GMT

进入模块计算

天然气水合物是一种“冰状”的晶体，由气体分子和“笼状”结构的水分子组成，通常在高压低温下，有时能在高于室温的条件下形成。一旦具备形成条件，水合物的晶核会迅速长大，堵塞油气的生产设备或输送管线，造成停产，甚至会有爆破的危险。因此，水合物是工业界在油气田的开发和过程设计中热切关注的问题。

另一方面，降压或升温会使已形成的水合物解体，并释放出甲烷等可燃气体，所以，有时水合物也称为“燃冰”，是可利用的能源。

除了保持生产设备和输送管线在足够的低压高温下运行之外，工业界普遍采用水合物阻制剂。水合物阻制剂分热力学和动力学两种。前者的使用，降低了给定压力条件下水合物的生成温度；而后者则延迟水合物的生成时间。由于某种盐类，如NaCl、KCl和CaCl₂也有阻制水合物的作用，而地下生成水中就有盐类的存在，与有机阻制剂结合使用，可以有效地降低给定压力条件下水合物的生成温度。

防止水合物生成的有效手段莫过于采用一款成熟、可靠的水合物预测软件。本模块预测在有 / 无水合物阻滞剂情况下，水合物的生成条件 (生成曲线) ；为避免水合物生成所需最小阻滞剂量，以及流体在水合物生成前所允许的最大水含量。

阻制剂对水合物生成的影响及其预测

Thu, 02 Feb 2017 07:00:00 GMT

进入模块计算

除了保持生产设备和输送管线在足够的低压高温下运行之外，工业界普遍采用水合物阻制剂。水合物阻制剂分热力学和动力学两种。前者的使用，降低了给定压力条件下水合物的生成温度；而后者则延迟水合物的生成时间。

由于某种盐类，如NaCl、KCl和CaCl2也有阻制水合物的作用，而地下生成水中就有盐类的存在，与有机阻制剂结合使用，可以有效的降低给定压力条件下水合物的生成温度（见右图）。

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什么是云计算

云计算

传统软件

工程软件的云端化（PaaS vs SaaS）

储油罐的排放 - 美国环保总署是如何征收排放费的

为什么储油罐VOCs排放计算必须包括闪蒸排放

云计算储油罐 VOC, HAP及温室气体排放模型介绍

泡点、露点计算

相包线与等容线 (Phase Envelope and Quality Lines)

临界烃露点(Cricondentherm Hydrocarbon Dew Point)的预测

气液两相平衡 (Vapor-Liquid Equilibrium)

油气水多相平衡 (Vapor-Oil-Water Phase Equilibrium)

油藏流体终端组份的特征化

计算 组成梯度 (Composition Gradient with Depth)

PVT 物性工具箱

PVT测试仿真模拟

CCE (恒组成膨胀) 测试模拟 (Constant Composition Expansion / Constant Mass Expansion)

DL (微分释放 / 差异分离) 测试模拟 (Differential Liberation)

CVD (恒容衰竭 / 恒定体积损耗) 测试模拟 (Constant Volume Depletion)

Separator (分离器 / 油气分离) 测试模拟 (Separator Test)

水合物生成预测

阻制剂对水合物生成的影响及其预测

计算组成梯度 (Composition Gradient with Depth)