[实用新型]一种集输立管内有害流型快速识别装置

说明书

本实用新型涉及一种集输立管内有害流型快速识别装置，其特征在于，该装置包括：一垂直‑水平弯头部件，所述垂直‑水平弯头部件由垂直管道、弯头和水平管道依次连接而成的倒L型结构，所述垂直管道的底部用于连接集输立管，所述水平管道的外端部用于连接气液分离器；两阻力元件，每一所述阻力元件均设置在所述垂直管道和水平管道上；两压差信号传感器，每一所述压差信号传感器均用于实时采集对应所述阻力元件处管道的压差信号；计算机，所述计算机分别电连接两所述压差信号传感器，本实用新型可以广泛应用于石油工程多相流检测领域中。

技术领域

本实用新型是关于一种集输立管内有害流型快速识别装置，属于石油工程多相流检测领域。

背景技术

在海洋油气开发中，由于海底气液分离方式尚不够成熟，海底采出的油气等产物通常仍采用混合输运的方式举升至海面生产平台，其中，自海底脱离与海床接触处至海面的管段称为集输立管。由于一座平台通常汇集多口油井的产出物，因而自集输立管底部至井口间存在一定长度沿海底铺设的管段。当气液流量较低时，集输立管内易形成长液塞，与气相交替流出，造成出口流量的剧烈波动，此类流型称为严重段塞流。此外，若海底管道较粗，在一定气液流量范围内由于气液相间相互作用，在海底管道内易形成较长的水动力段塞，也造成管道出口流量的大幅波动。以严重段塞流为代表的有害流型严重危害影响生产安全、影响生产效率，除产量剧烈波动以外，还体现为压力剧烈波动与管线振动、气液分离器断流或溢流、加剧管道腐蚀与结蜡等。

在海洋油气平台上，为避免此类有害流型对下游设备造成危害，采用段塞捕集器捕获来自集输立管的液塞，通过这一缓冲结构使得进入气液分离器的气液流量更加均匀。通常，段塞捕集器的体积按照液塞最长长度的3～5倍液设计；此外，也适当增大气液分离器的容积，以增强其对流量波动的承受能力。对于寸土寸金的海洋平台来说，无论是段塞捕集器还是气液分离器，过大的容积会对平台上其它设备的布置造成影响，且增加平台承重。如果能够及时监测有害流型的产生，进而对管道内的流动进行主动调控以迅速抑制或消除此类流型，或及时调节气液分离器与段塞捕集器的出入口阀门、更大程度地利用其内部空间进行缓冲调控，则可提高流动安全保障的裕度，减小段塞捕集器与气液分离器的容积，释放平台空间与载荷。

流型快速识别的关键在于信号采集时间。现有技术公开了一种集输立管内流型快速识别系统，通过至少3个不同位置处气液相分布(可由垂直段压差信号表征，摩阻压差信号相对于重位压差信号可忽略不计)的耦合关系实现有害流型的快速识别。然而，该系统需要进行水下测量；对于已建成平台来说，进行相应改造所需的海底施工技术难度大、工期相对更长，对生产造成的影响更大；水下传感器本身的工作环境也更加恶劣，且海底低温环境易致引压管阻塞。现有技术还公开了一种基于集输立管顶部压力信号的流型识别方法，该方法无需水下信号且改造工作量很小，易于在已建成平台上实施；但是以集输立管顶部压力信号进行识别，需要采集较长的时间，所需信号长度为前述快速识别系统的5～15倍(与识别的流型种类数有关)，不能实现快速识别。

发明内容

针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种能够实现快速识别有害流型且施工难度小的集输立管内有害流型快速识别装置。

为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案：一种集输立管内有害流型快速识别装置，其特征在于，该装置包括：一垂直-水平弯头部件，所述垂直-水平弯头部件由垂直管道、弯头和水平管道依次连接而成的倒L型结构，所述垂直管道的底部用于连接集输立管，所述水平管道的外端部用于连接气液分离器；两阻力元件，每一所述阻力元件均设置在所述垂直管道和水平管道上；两压差信号传感器，每一所述压差信号传感器均用于实时采集对应所述阻力元件处管道的压差信号；计算机，所述计算机分别电连接两所述压差信号传感器。

优选地，每一所述阻力元件均采用法兰对或阀门。

优选地，所述水平管道的外端部通过下倾管道或垂直下降管道连接所述气液分离器。

优选地，所述垂直管道的总长度大于或等于15倍所述垂直管道的内径。