[發(fā)明專利]一種管道內(nèi)天然氣水合物柔性感知和消除系統(tǒng)及方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202111200697.3 | 申請日： | 2021-10-13 |
| 公開（公告）號： | CN113864540A | 公開（公告）日： | 2021-12-31 |
| 發(fā)明（設計）人： | 李清平;陳海宏;姚海元 | 申請（專利權(quán)）人： | 中海石油（中國）有限公司;中海石油（中國）有限公司北京研究中心 |
| 主分類號： | F16L9/14 | 分類號： | F16L9/14;F16L53/35;F16L55/24;F17D1/00;F17D3/01 |
| 代理公司： | 北京紀凱知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245 | 代理人： | 王胥慧 |
| 地址： | 100010 北*** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 管道 天然氣 水合物 柔性 感知 消除 系統(tǒng) 方法 | ||
1.一種管道內(nèi)天然氣水合物柔性感知和消除系統(tǒng)，其特征在于，包括柔性傳感器、加熱層和中央處理器；
若干所述柔性傳感器間隔敷設在管道的內(nèi)壁面，用于實時采集所述管道對應位置處的運行溫度和壓力數(shù)據(jù)；
所述加熱層設置在所述管道的外壁面，用于加熱所述管道內(nèi)的流體；
所述中央處理器分別連接每一所述柔性傳感器和所述加熱層，用于根據(jù)各所述柔性傳感器采集的運行溫度和壓力數(shù)據(jù)，確定所述管道內(nèi)天然氣水合物的生成位置，并通過所述加熱層進行加熱，以消除所述管道內(nèi)的天然氣水合物。
2.如權(quán)利要求1所述的一種管道內(nèi)天然氣水合物柔性感知和消除系統(tǒng)，其特征在于，所述管道采用鋼管，所述鋼管的外側(cè)由內(nèi)到外依次設置有所述加熱層、保溫層和保護層。
3.如權(quán)利要求1所述的一種管道內(nèi)天然氣水合物柔性感知和消除系統(tǒng)，其特征在于，所述加熱層是由若干加熱紙拼接而成，若干所述加熱紙敷設在所述管道的外壁面。
4.如權(quán)利要求3所述的一種管道內(nèi)天然氣水合物柔性感知和消除系統(tǒng)，其特征在于，所述加熱層采用石墨烯加熱紙。
5.如權(quán)利要求3所述的一種管道內(nèi)天然氣水合物柔性感知和消除系統(tǒng)，其特征在于，所述中央處理器內(nèi)設置有：
運行參數(shù)獲取模塊，用于獲取各所述柔性傳感器采集的運行溫度和壓力數(shù)據(jù)；
匹配模塊，用于匹配確定所述加熱層的每一加熱紙所在管道的位置；
水合物定位模塊，用于根據(jù)各所述柔性傳感器采集的運行溫度和壓力數(shù)據(jù)，確定所述管道內(nèi)天然氣水合物的生成位置；
加熱控制模塊，用于根據(jù)所述管道內(nèi)天然氣水合物的生成位置，控制對應位置處的所述加熱紙進行加熱。
6.如權(quán)利要求5所述的一種管道內(nèi)天然氣水合物柔性感知和消除系統(tǒng)，其特征在于，所述水合物定位模塊內(nèi)設置有：
臨界曲線獲取單元，用于預先獲取天然氣水合物生成臨界曲線，其中，天然氣水合物生成臨界曲線內(nèi)各點的橫坐標為運行溫度、縱坐標為壓力；
水合物定位單元，用于根據(jù)各柔性傳感器采集的運行溫度和壓力數(shù)據(jù)，確定管道沿線各監(jiān)測位置的運行工作點，并基于天然氣水合物生成臨界曲線，確定管道沿線是否有天然氣水合物生成。
7.如權(quán)利要求1所述的一種管道內(nèi)天然氣水合物柔性感知和消除系統(tǒng)，其特征在于，所述柔性傳感器包括柔性壓力傳感器和柔性溫度傳感器；
所述柔性壓力傳感器用于實時采集所述管道對應位置處的壓力數(shù)據(jù)；
所述柔性溫度傳感器用于實時采集所述管道對應位置處的運行溫度數(shù)據(jù)。
8.一種管道內(nèi)天然氣水合物柔性感知和消除方法，其特征在于，包括：
實時獲取管道沿線各監(jiān)測位置處的運行溫度和壓力數(shù)據(jù)，得到各監(jiān)測位置處的運行工作點；
根據(jù)各監(jiān)測位置處的運行工作點，實時判斷管道沿線是否有天然氣水合物生成；
若管道沿線有天然氣水合物生成，則實時確定管道內(nèi)天然氣水合物的生成位置，并通過加熱層進行加熱，消除管道內(nèi)生成的天然氣水合物。
9.如權(quán)利要求8所述的一種管道內(nèi)天然氣水合物柔性感知和消除方法，其特征在于，所述根據(jù)各監(jiān)測位置處的運行工作點，實時判斷管道沿線是否有天然氣水合物生成，包括：
獲取天然氣水合物生成臨界曲線，其中，天然氣水合物生成臨界曲線內(nèi)各點的橫坐標為運行溫度、縱坐標為壓力；
若監(jiān)測位置處的運行工作點位于天然氣水合物生成臨界曲線的左側(cè)，則該監(jiān)測位置為有天然氣水合物生成區(qū)域；
若監(jiān)測位置處的運行工作點位于天然氣水合物生成臨界曲線的右側(cè)，則該監(jiān)測位置為無天然氣水合物生成區(qū)域。
10.如權(quán)利要求8所述的一種管道內(nèi)天然氣水合物柔性感知和消除方法，其特征在于，所述若管道沿線有天然氣水合物生成，則實時確定管道內(nèi)天然氣水合物的生成位置，并通過加熱層進行加熱，消除管道內(nèi)生成的天然氣水合物，包括：
若管道沿線有天然氣水合物生成，則實時確定管道內(nèi)天然氣水合物的生成位置，并通過加熱層對應位置處的加熱紙進行加熱；
當管道內(nèi)無天然氣水合物生成區(qū)域時，則停止加熱。
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