[發明專利]一種山地天然氣集輸管道停輸再啟動試驗裝置及方法

在審

• 申請號: 202010413450.9
• 申請日: 2020-05-15
• 公開（公告）號: CN111442188A
• 公開（公告）日: 2020-07-24
• 發明（設計）人: 劉武;魯玉婷;惠龍軒;趙東輝;單檢挺;董浩楠
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: F17D1/00
• 分類號: F17D1/00;F17D3/01;F17D5/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種山地天然氣集輸管道停輸再啟動試驗裝置及方法，屬于石油與天然氣工程技術領域，通過設計停輸再啟動試驗裝置及方法，可以試驗研究：含/不含酸性氣體時山地天然氣集輸管道停輸再啟動過程，管道的安全停輸時間及再啟動過程管內壓力、再啟動過程排液量、再啟動時間；加注抑制劑時山地天然氣集輸管道停輸再啟動過程，相關參數的變化情況；安裝水合物控制模塊時山地天然氣集輸管道停輸再啟動過程，相關參數的變化情況。設計一種水合物控制模塊，通過安裝在管道的低洼處，減少停輸再啟動過程中形成的水合物。通過本發明對山地天然氣集輸管道停輸再啟動過程的試驗研究，可以為實際管道的安全運行和下游工藝設施的設計及操作提供指導。

技術領域

本發明涉及一種山地天然氣集輸管道停輸再啟動試驗裝置及方法，屬于石油與天然氣工程技術領域。

背景技術

山地天然氣集輸管道主要輸送天然氣，往往采用氣液混輸，輸送過程中呈現出較為明顯的氣液兩相流狀態，流體流型較多變且具有不穩定性，由于山地天然氣集輸管道多位于山區，管道起伏大，管內流體的流動更趨復雜和多變。停輸再啟動是山地天然氣集輸管道工藝設計重點關注的工況之一，當管道因事故不可避免的出現停輸時，需要考慮停輸后管內的壓力、溫度變化情況、水合物形成時間、再啟動壓力/時間及再啟動過程的排液量。

目前公開文獻尚未見到對山地天然氣集輸管道停輸再啟動過程進行研究的成果，因此，本發明設計一種山地天然氣集輸管道停輸再啟動試驗裝置及方法，從確保安全的角度出發，綜合分析山地天然氣集輸管道停輸再啟動過程中，影響再啟動過程管內壓力、再啟動過程排液量、再啟動時間的因素，以提高適用性為目標，達到確保集輸系統安全的目的。同時，為實際管道的安全運行和下游工藝設施的設計及操作提供指導。

發明內容

本發明的目的在于提供一種山地天然氣集輸管道停輸再啟動試驗裝置及方法，以便更好地完成山地天然氣集輸管道停輸再啟動過程的試驗研究。

本發明主要解決了以下幾個問題：(1)含/不含酸性氣體時山地天然氣集輸管道停輸再啟動過程，管道的安全停輸時間及再啟動過程管內壓力、再啟動過程排液量、再啟動時間；(2)加注抑制劑時山地天然氣集輸管道停輸再啟動過程，相關參數的變化情況；(3)安裝水合物控制模塊時山地天然氣集輸管道停輸再啟動過程，相關參數的變化情況；(4)設計一種水合物控制模塊，通過安裝在管道的低洼處，減少停輸再啟動過程中形成的水合物。

為了實現上述目的，本發明的技術方案如下。

一種山地天然氣集輸管道停輸再啟動試驗裝置及方法，包括試驗環道模塊1、氣液比配置模塊2、環境溫度模擬模塊3、抑制劑加注模塊4、酸性氣體加注模塊5、水合物控制模塊6、數據采集模塊7、環道8、廢氣處理模塊9、壓力傳感器10、溫度傳感器11、增壓系統12、段塞流捕集器13；所述氣液比配置模塊2、抑制劑加注模塊4、酸性氣體加注模塊5、增壓系統12與環道8相連，分別用來控制進入試驗環道模塊1氣體的含液量、抑制劑含量、酸氣含量及壓力，所述環境溫度模擬模塊3安裝在試驗環道模塊1外部，為試驗環道模塊1內流體提供不同的環境溫度，所述壓力傳感器10、溫度傳感器11對稱安裝在環道8上，用來測量環道8關鍵部位的壓力及溫度，通過所述數據采集模塊7采集記錄測量數據，所述廢氣處理模塊9安裝在環道8尾部，用以處理試驗后的氣體。