[發明專利]一種結合激光射線光敏傳感接收的多相流流型實時監控系統

在審

• 申請號: 202210369838.2
• 申請日: 2022-04-08
• 公開（公告）號: CN114894432A
• 公開（公告）日: 2022-08-12
• 發明（設計）人: 喬衛亮;郭泓彤陽;陳海泉;黃恩澤;馬來好;王生海
• 申請（專利權）人: 大連海事大學
• 主分類號: G01M10/00
• 分類號: G01M10/00
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 陳麗;李洪福

本發明提供了一種結合激光射線光敏傳感接收的多相流流型實時監控系統，涉及多相流流型監控技術領域，該系統主要包括：激光發射裝置，成行成列布置在待測盲通管道內管壁，沿徑向的一側，用于向另一側發射平行的激光；激光透過所述待測盲通管道內流過的不同相流，光線強度減弱程度不同；激光接收裝置，與激光發射裝置的數量相同、排列方式相同，沿徑向的另一側，用于接收所述激光發射裝置發射出的激光；無線信號發射裝置，與激光接收裝置位于同側，包裹管道，用于對激光接收裝置接收到的光信號進行處理；陸地監控臺，能夠收到由無線信號發射裝置處理過后發出的信息，在屏幕形成畫面顯示。本發明實現了對盲通管道內流過的多相流流型的實時監控。

技術領域

本發明涉及多相流流型監測技術領域，特別是涉及一種結合激光射線光敏傳感接收的多相流流型實時監控系統。

背景技術

隨著世界經濟的發展，地下油氣田的開采規模越發龐大，陸地油氣資源與上世紀相比已經大幅減少，對于石油天然氣的開采逐漸由陸地向淺海，從淺海到深海及遠海區域發展。在油氣田開采的過程中，原油的壓力在達到泡點壓力的情況下，原油中的氣體會從油液中析出，形成氣液兩相流。另一方面，隨著海底油氣田開采工作的進行，到達后期階段時，常常會出現產能不足的問題，從而海上采油技術以及海底混輸技術逐步被社會關注。

海底油氣田開采過程中的運輸過程一般都是通過海底的混輸管道進行運輸的，混輸海底管道又常常位于一些地形特殊的海底區域，混輸的液體密度差較大，多為氣液兩相流，在氣液達到某種特定的比例時，又或在某種特殊的地形時，會誘發段塞流的形成，大大降低混輸管道的輸送效率，如不及時有效地消除段塞流，還會對管道下游段地設備以及管道本身造成大幅地沖擊和振動，會對設備和管道本身造成一定程度地損壞。而部分海底管線為了避免海底海水流動的影響，被埋藏在海底泥土之下。也存在直接暴露在泥土之上的管線，但也因其位于深海海底，且管線全封閉，兩種情況都對管路中的流體流動狀態的觀測和監控造成困難。

因此發明一種可直接或間接觀測盲通管道中多相流流型的儀器或系統是具有實際意義的，監控出流體的實時流動狀態，可以進行預警和預先處理，以免形成嚴重的段塞流，堵塞管路中的重要輸送管段，避免對下游設備以及管線本身造成損壞。

發明內容

有鑒于此，本發明提出一種結合激光射線光敏傳感接收的多相流流型實時監控系統，以實現對盲通管道中流體實時流動狀態的監測，進而進行預警和預先處理，以免形成嚴重的段塞流，堵塞管路中的重要輸送管段，避免對下游設備以及管線本身造成損壞。

為此，本發明提供了以下技術方案：

一種結合激光射線光敏傳感接收的多相流流型實時監控系統，所述系統主要包括：激光發射裝置、激光接收裝置、無線信號發射裝置和陸地監控臺；其中：

所述激光發射裝置，成行成列布置在待測盲通管道內管壁，沿徑向的一側，用于向另一側發射平行的激光；所述激光透過所述待測盲通管道內流過的不同相流，光線強度減弱程度不同；

所述激光接收裝置，與激光發射裝置的數量相同、排列方式相同，且關于管道軸界面對稱布置在待測盲通管道內管壁，沿徑向的另一側，用于接收所述激光發射裝置發射出的、并透過所述待測盲通管道內流過的不同相流的光信號；所述激光接收裝置還用于將接收到的光信號轉換出不同的電壓值發送至所述無線信號發射裝置；

所述無線信號發射裝置，與所述激光接收裝置位于同側，包裹管道，用于將從所述激光接收裝置接收到的電壓值轉換為不同頻率的無線電信號，以無線傳輸的方式發送到陸地監控臺；

所述陸地監控臺，用于根據接收到的不同頻率的無線電信號，在屏幕形成畫面顯示，以便直觀的對盲通管道中的流體的流動狀態進行監控和判斷。

進一步地，所述待測盲通管道內流過的流體包括液相和氣相。

進一步地，所述液相為原油，所述氣相為天然氣。

進一步地，在屏幕形成畫面顯示，包括：