[发明专利]一种气体多管道集输系统及应用于该系统的流量控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种气体多管道集输系统及应用于该系统的流量控制方法。

背景技术

传统的集气阀组管网布置形式是多个采气井通过各自的采气管线将被开采气体运送至一个集气阀组，然后在集气阀组与中央处理站之间采用单管道线路运输被开采气体。然而，由于不同采气井所开采出来的气的气压、物理性质以及化学性质的不同，不能采用同一管道进行运输。因此，在传统开采运输方式下，高压被开采气体会对底压被开采气体进行干扰，甚至产生“倒灌”的现象。同时，传统开采运输方式中，一旦管道线路损坏或者停止工作，就必须关闭该管线，造成采气工作停止。

国家标准：GB 50251-2015《输气管道工程设计规范》中，3.3.2条款中记载：

“当输气管道纵断面的相对高差Δh≤200m且不考虑高差影响时，应按下式计算：

式中：q_V——气体(P₀＝0.101325MPa，T＝293K)的流量(m³/d)；

P₁——输气管道计算段的起点压力(绝)(MPa)；

P₂——输气管道计算段的终点压力(绝)(MPa)；

d——输气管道内径(cm)；

λ——水力摩阻系数；

Z——气体的压缩因子；

Δ——气体的相对密度；

T——输气管道内气体的平均温度(K)；

L——输气管道计算段的长度(km)。”

将上述公式两边平方后移项可得：

用p_Q代替P₁，用p_Z代替P₂，用C代替用Q代替q_V可得：

p_Q²＝p_Z²+CLQ²

其中：p_Q为输气管道计算段的起点压力；p_Z为输气管道计算段的终点压力；C为与输气管道有关的状态参量，能够通过测量得到；L为输气管道计算段的长度；Q为气体的流量。

发明内容

本发明一实施例提供一种气体多管道集输系统，包括：x个采气井，其中所述x为正整数；y个集气阀组，与所述x个采气井之间分别通过集气支管道连接，其中所述y为正整数，且x≧y；中央处理站，与每一个所述集气阀组之间通过m个集气主管道连接，其中所述m为正整数；m个切换装置，分别设置在所述m个集气主管道上，用于在其中一个或几个所述集气主管道关闭时，将所述被关闭的集气主管道中的气体切换至没有被关闭的集气主管道中；所述中央处理站进一步包含y*m个接气管道，所述y*m个接气管道分别与每一个所述集气阀组的所述m个集气主管道一一对应连接，并接收来自于所述y*m个集气主管道内的气体。

上述的气体多管道集输系统，所述m个集气主管道上分别设有气压调节装置，用于增加或降低所述m个集气主管道内的气压。

上述的气体多管道集输系统，所述中央处理站还包括：

增压装置，将所述y*m个接气管道内的气压分别与第一预设值进行比较，并将其中气压低于所述第一预设值的气体经过所述增压装置增压到高于所述第一预设值之后，送入到气压高于所述第一预设值的高压管道内。

上述的气体多管道集输系统，还包括比较模块，所述比较模块将所述y*m个接气管道内的气压分别与第一预设值进行比较，并将其中气压低于所述第一预设值的气体和其中气压高于所述第一预设值的气体分别送入两个不同管道内。

上述的气体多管道集输系统，每一个所述采气井还包括：高压检测装置，和/或油管气压检测装置，和/或套管气压检测装置。

上述的气体多管道集输系统，每一个所述集气阀组还包括：气液分离器，和/或气体计量检测器，和/或自动截断阀，和/或站内自动放空系统。

本发明一实施例还提供一种用于气体多管道集输系统的流量控制方法，每个集气阀组与中央处理站之间通过多根集气主管道连接，所述方法包括：

将所有集气阀组的所有所述集气主管道的起点气压以第二预设值为分界线分成第二低压段和第二高压段，其中将气压低于所述第二预设值的集气主管道归入第二低压段；

将气压高于所述第二预设值的集气主管道归入第二高压段；