[發明專利]用于確定油氣氣液相變擴散系數的方法、裝置及存儲介質

在審

• 申請號: 202210770606.8
• 申請日: 2022-06-30
• 公開（公告）號: CN115132284A
• 公開（公告）日: 2022-09-30
• 發明（設計）人: 李旺;謝斐;何佳憶;黃立宇;張濤;張皓;楊鵬博;劉思洋;馮亮
• 申請（專利權）人: 國家石油天然氣管網集團有限公司;國家管網集團西南管道有限責任公司
• 主分類號: G16C10/00
• 分類號: G16C10/00
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 陳姝婧

本申請公開了一種用于確定油氣氣液相變擴散系數的方法、裝置及存儲介質。該方法包括：獲取油氣的組分數據；獲取油氣在管道中運行的環境數據；根據組分數據和環境數據確定初始擴散系數；通過環境數據確定修正系數；根據修正系數確定修正因子；利用修正因子對初始擴散系數進行修正，以得到目標擴散系數。本申請考慮了溫度、壓力、甲烷濃度對擴散系數的修正，進一步得到修正因子，利用修正因子對初始擴散系數進行修正，極大簡化了擴散系數的計算難度，提高了計算結果的精確度，可適用于多組分擴散系數的計算，解決了現有技術中所采用的計算擴散系數的方法存在的計算過程復雜、計算結果精度較低的問題。

技術領域

本申請涉及擴散系數計算技術領域，具體地涉及一種用于確定油氣氣液相變擴散系數的方法、裝置及存儲介質。

背景技術

目前我國的石油和天然氣大部分采用管道輸送的方式，管道內的氣液相變和兩相流動過程是氣液相特征參數與管道流動參數相互耦合的，伴隨物質與熱量傳遞的復雜非穩態過程。因此掌握油氣輸送管道內的氣液相變規律，可為油氣管道設備的改進和完善提供理論和技術支撐，對于提高油氣輸送管道的安全性和經濟性有重要意義。擴散系數是表征物質輸運過程的一項重要參數，對于擴散系數計算，目前主要包括實驗方法、基于分子動力學模擬以及經驗公式。對于實驗方法，存在各種缺點，例如隔膜池法需要較長的分析時間，而分子動力學模擬方法計算資源消耗極大。因此，現有技術所采用的計算擴散系數的方法存在計算過程復雜、計算結果精度較低的問題。

發明內容

本申請實施例的目的是提供一種用于確定油氣氣液相變擴散系數的方法、裝置及存儲介質，用以解決現有技術中所采用的計算擴散系數的方法存在計算過程復雜、計算結果精度較低的問題。

為了實現上述目的，本申請第一方面提供一種用于確定油氣氣液相變擴散系數的方法，包括：

獲取油氣的組分數據；

獲取油氣在管道中運行的環境數據；

根據組分數據和環境數據確定初始擴散系數；

通過環境數據確定修正系數；

根據修正系數確定修正因子；

利用修正因子對初始擴散系數進行修正，以得到目標擴散系數。

在本申請實施例中，油氣在管道中運行的環境數據包括：

溫度、壓力以及油氣中的甲烷濃度。

在本申請實施例中，通過環境數據確定修正系數包括：

根據環境數據確定溫度對擴散系數的修正系數；

根據環境數據確定壓力對擴散系數的修正系數；

根據環境數據確定油氣中的甲烷濃度對擴散系數的修正系數。

在本申請實施例中，修正因子滿足公式(1)：

Z＝f_Tf_Pf_C； (1)

其中，Z為修正因子，f_T為溫度對擴散系數的修正系數，f_P為壓力對擴散系數的修正系數，f_C為甲烷濃度對擴散系數的修正系數。

在本申請實施例中，溫度對擴散系數的修正系數滿足公式(2)：

f_T＝-8.65+ln(74.48T)； (2)

其中，f_T為溫度對擴散系數的修正系數，T為溫度。

在本申請實施例中，壓力對擴散系數的修正系數滿足公式(3)：