[发明专利]天然气管道运行及清管过程水合物预测方法

权利要求书

1.一种天然气管道运行及清管过程水合物预测方法，其特征是包括以下步骤：

1)监测天然气管道气质参数，主要包括气体组分、气体压力、温度变化范围、气体水露点；

2)通过水露点和水含量转换模型计算气体在不同压力下的水露点，水露点和水含量转换模型是基于P-R状态方程计算气态水和液态水的逸度，根据相平衡原理求得天然气含水量与水露点之间的换算关系；

3)通过水露点与水含量转换模型和测得的常压水露点，计算出管道压力下气体实际水露点，如果气体温度低于实际水露点，则表明存在液态水，如果气体温度高于实际水露点，则表明不存在液态水；只有存在液态水的前提下，才能生成水合物；

4)通过水合物生成模型计算气体在管道压力下的水合物生成温度，如果气体温度低于水合物生成温度，则表明达到水合物生成条件，如果气体温度高于水合物生成温度，则表明未达到水合物生成条件；

5)通过气体温度和气体水露点、水合物生成温度判断是否会有水合物生成。

2.根据权利要求1所述的天然气管道运行及清管过程水合物预测方法，其特征是水合物生成判断为：当气体温度＞水合物生成温度，若气体温度＞实际水露点，则无液态水，无水合物；若气体温度＜实际水露点，则有液态水，无水合物；

当气体温度＜水合物生成温度，若气体温度＞实际水露点，则无液态水，无水合物；若气体温度＜实际水露点，则有液态水，有水合物。

3.根据权利要求1所述的天然气管道运行及清管过程水合物预测方法，其特征是所述水露点与含水量转换计算流程为：

1)假定一个初始值作为露点温度Td；

2)对干天然气与水蒸气组成的新混合体系进行组分计算；

3)查阅i组分的临界温度Tc，此处主要为水蒸气的临界温度；

4)由关联式计算α函数，并计算i组分的ai、bi和混合体系的a、b；

5)利用状态方程求出混合体系的摩耳体积V和在P、Td条件下的压缩系数z；

6)计算水蒸气和水的逸度系数和相平衡常数Ki；

7)判断是否IYi/Ki-1I＜0？若是，则Td为计算的露点温度；若否，则返回到第一步。

4.根据权利要求1所述的天然气管道运行及清管过程水合物预测方法，其特征是所述水合物生成模型计算流程为：

1)假设水合物结构类型；

2)计算天然气露点温度Td；

3)假定水合物生成初值Th；

4)判断是否Th＞Td？若是，则无烃液相，给定干组成计算逸度fi；若否，则有烃液相，亮相闪蒸计算气相逸度fi；

5)计算混合气体中水合物的逸度及摩尔分数xi；

6)判断是否|∑xi-1|≤ε？若是，保存计算结果，改变水合物的结构类型，转回到第一步；若否，则转到第三步。