[發(fā)明專利]一種診斷識別管道積液的技術(shù)方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010699139.5
• 申請日: 2020-07-20
• 公開（公告）號: CN111832232A
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王春嵐;馬培新;李勃樺;王通通;王琦;柳潤澤;聶嵩;張霞;裴紅
• 申請（專利權(quán)）人: 森諾科技有限公司
• 主分類號: G06F30/28
• 分類號: G06F30/28;G06F113/08;G06F113/14;G06F119/14
• 代理公司: 青島高曉專利事務(wù)所(普通合伙) 37104
• 代理人: 張清東

本發(fā)明涉及氣田集輸管網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種診斷識別管道積液的技術(shù)方法，本發(fā)明采用集輸模擬軟件對集輸管網(wǎng)進(jìn)行建模分析，同時采用一階導(dǎo)數(shù)對管道沿程壓損進(jìn)行診斷分析，根據(jù)軟件模擬分析結(jié)果，對比分析管道沿程的氣體實(shí)際流速與臨界攜液流速大小，初步識別管道產(chǎn)生積液的位置；根據(jù)軟件模擬分析結(jié)果，對管線沿程的壓力曲線微分，建立管線沿程單位長度壓損曲線，確定管道沿途最大壓力損失點(diǎn)，精準(zhǔn)確定管道積液位置，提高了管道積液點(diǎn)識別的準(zhǔn)確度，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了精準(zhǔn)、方便、快速預(yù)測或診斷管網(wǎng)中的積液點(diǎn)及管線內(nèi)存在的積液量，為管道積液治理位置選擇提供一種快速而有效的方法。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及氣田集輸管網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種診斷識別管道積液的技術(shù)方法。

背景技術(shù)

隨著國家對清潔能源的推廣，“氣代油”、“氣代煤”項(xiàng)目陸續(xù)推進(jìn)，對天然氣的需求與日俱增，需要加大國內(nèi)天然氣開發(fā)的力度。

濕氣集氣工藝因其流程簡便、設(shè)計及施工周期短、投資經(jīng)濟(jì)而被廣泛應(yīng)用。濕氣集輸系統(tǒng)從井口到集氣站或者凈化站，輸氣管線一般都含有飽和水蒸氣，有的還含有H₂S和CO₂等酸性氣體。隨著管路沿線溫度、壓力和地形的變化，管線內(nèi)逐漸有冷凝水析出，當(dāng)氣、液兩相流混輸時，管線內(nèi)將沉積液相水。增加管線輸送壓損，降低管線輸送效率，使氣井回壓升高，影響氣井產(chǎn)能釋放；一定的壓力和溫度條件下，有可能加速水合物的形成，極易造成冰堵事故；一定的地形條件下，可能誘發(fā)產(chǎn)生段塞流，安全風(fēng)險較大；若輸送氣體為高含H₂S和CO₂酸性氣體時，積液的存在還會導(dǎo)致管線腐蝕加劇，增加泄漏風(fēng)險。為此，需對管線易產(chǎn)生積液點(diǎn)進(jìn)行診斷分析，通過適當(dāng)措施，避免管道局部積液產(chǎn)生，使管線輸送效率長期保持在較高水平，保證氣田安全生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的發(fā)明目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)，提出設(shè)計一種能夠精準(zhǔn)確定管道積液位置的診斷識別管道積液的技術(shù)方法，采用集輸模擬軟件對集輸管網(wǎng)進(jìn)行建模分析，同時采用一階導(dǎo)數(shù)對管道沿程壓損進(jìn)行診斷分析，提高了管道積液點(diǎn)識別的準(zhǔn)確度。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是：

一種診斷識別管道積液的技術(shù)方法，包括：

(1)繪制管線沿途高程點(diǎn)變化圖，制定管道沿途高差信息；

(2)利用管線沿途高程點(diǎn)變化圖識別管道沿途的坡度，采用管線臨界攜液流速/流量計算公式得到臨界攜液流速；

(3)利用模擬軟件模擬實(shí)際運(yùn)行參數(shù)，根據(jù)集輸系統(tǒng)地理信息、管道參數(shù)及生產(chǎn)參數(shù)，建立地面集輸系統(tǒng)模型，調(diào)整模型參數(shù)與生產(chǎn)數(shù)據(jù)吻合度＞95％；

(4)根據(jù)軟件模擬分析結(jié)果，對比分析管道沿程的氣體實(shí)際流速與臨界攜液流速大小，初步識別管道產(chǎn)生積液的位置；根據(jù)軟件模擬分析結(jié)果，對管線沿程的壓力曲線微分，建立管線沿程單位長度壓損曲線，確定管道沿途最大壓力損失點(diǎn)，精準(zhǔn)確定管道積液位置；

(5)采用集輸系統(tǒng)模型合理確定管道內(nèi)積液量；利用清管模型，預(yù)測管道排液量及排液間隔時間。

進(jìn)一步的，所述步驟(1)中，根據(jù)已建管網(wǎng)的施工圖，統(tǒng)計出每條管線的起伏點(diǎn)及對應(yīng)的管線里程，對兩個相鄰起伏點(diǎn)的高程及里程進(jìn)行差值計算，核算出每條管線各段的高程變化、對應(yīng)長度及管道坡度情況。

進(jìn)一步的，所述步驟(2)中，通過所述管線臨界攜液流速/流量計算公式進(jìn)行初步計算，計算公式如下：

式中：V_g—上傾斜段臨界攜液流速，m/s；ρ_L—管線內(nèi)液體密度，kg/m³；ρ_g—管線內(nèi)氣體密度，kg/m³；σ—管線內(nèi)液體的表面張力，N/m；θ—管線與水平面的夾角，°。