[發明專利]天然氣管道運行及清管過程水合物預測方法

無效

• 申請號: 201210016460.4
• 申請日: 2012-01-18
• 公開（公告）號: CN103217457A
• 公開（公告）日: 2013-07-24
• 發明（設計）人: 王玉彬;李大全;熊輝;苗青;徐波;薛向東;馮偉;趙佳麗;王龍;趙國輝;丁雨;劉凱;周偉;宋明國;王禹欽
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: G01N25/66
• 分類號: G01N25/66
• 代理公司: 北京市中實友知識產權代理有限責任公司 11013
• 代理人: 金杰;任清漢

1.一種天然氣管道運行及清管過程水合物預測方法，其特征是包括以下步驟：

1)監測天然氣管道氣質參數，主要包括氣體組分、氣體壓力、溫度變化范圍、氣體水露點；

2)通過水露點和水含量轉換模型計算氣體在不同壓力下的水露點，水露點和水含量轉換模型是基于P-R狀態方程計算氣態水和液態水的逸度，根據相平衡原理求得天然氣含水量與水露點之間的換算關系；

3)通過水露點與水含量轉換模型和測得的常壓水露點，計算出管道壓力下氣體實際水露點，如果氣體溫度低于實際水露點，則表明存在液態水，如果氣體溫度高于實際水露點，則表明不存在液態水；只有存在液態水的前提下，才能生成水合物；

4)通過水合物生成模型計算氣體在管道壓力下的水合物生成溫度，如果氣體溫度低于水合物生成溫度，則表明達到水合物生成條件，如果氣體溫度高于水合物生成溫度，則表明未達到水合物生成條件；

5)通過氣體溫度和氣體水露點、水合物生成溫度判斷是否會有水合物生成。

2.根據權利要求1所述的天然氣管道運行及清管過程水合物預測方法，其特征是水合物生成判斷為：當氣體溫度＞水合物生成溫度，若氣體溫度＞實際水露點，則無液態水，無水合物；若氣體溫度＜實際水露點，則有液態水，無水合物；

當氣體溫度＜水合物生成溫度，若氣體溫度＞實際水露點，則無液態水，無水合物；若氣體溫度＜實際水露點，則有液態水，有水合物。

3.根據權利要求1所述的天然氣管道運行及清管過程水合物預測方法，其特征是所述水露點與含水量轉換計算流程為：

1)假定一個初始值作為露點溫度Td；

2)對干天然氣與水蒸氣組成的新混合體系進行組分計算；

3)查閱i組分的臨界溫度Tc，此處主要為水蒸氣的臨界溫度；

4)由關聯式計算α函數，并計算i組分的ai、bi和混合體系的a、b；

5)利用狀態方程求出混合體系的摩耳體積V和在P、Td條件下的壓縮系數z；

6)計算水蒸氣和水的逸度系數和相平衡常數Ki；

7)判斷是否IYi/Ki-1I＜0？若是，則Td為計算的露點溫度；若否，則返回到第一步。

4.根據權利要求1所述的天然氣管道運行及清管過程水合物預測方法，其特征是所述水合物生成模型計算流程為：

1)假設水合物結構類型；

2)計算天然氣露點溫度Td；

3)假定水合物生成初值Th；

4)判斷是否Th＞Td？若是，則無烴液相，給定干組成計算逸度fi；若否，則有烴液相，亮相閃蒸計算氣相逸度fi；

5)計算混合氣體中水合物的逸度及摩爾分數xi；

6)判斷是否|∑xi-1|≤ε？若是，保存計算結果，改變水合物的結構類型，轉回到第一步；若否，則轉到第三步。