[发明专利]一种深水气液混输双管系统偏流控制方法和系统

说明书

本发明涉及一种深水气液混输双管系统偏流控制方法和系统，其包括：气液混输双管系统，包括水下管汇、两海底管道、两立管，水下管汇连接水下井口生产设施，水下管汇的两出口端分别连接两海底管道的入口端，两海底管道的出口端分别连接两立管的入口端，两立管的出口端与平台工艺系统相连；传感器测量系统，用于测量两立管入口端的压力信号并发送到服务器；服务器根据该测量信号生成偏流控制启动信号发送到PID控制系统；PID控制系统用于生成阀控信号发送到阀控系统；阀控系统根据阀控信号实现对气液混输双管系统的偏流控制。本发明适用于深水油气田气液混输双管系统发生偏流后对偏流的改善或消除措施。

技术领域

本发明涉及一种深水气液混输双管系统偏流控制方法和系统，具体是关于一种深水油气田油气水混输双侧管路流量分配不均的处理方法。

背景技术

针对深水油气田混输海底管道的清管、吹扫等操作难度大以及段塞严重等问题，通常采用双管回接技术解决。然而，受到管汇布井形式、单井产量、地势起伏、产量波动、立管构型等多方面的影响，两侧管路的严重偏流问题也成为了一个较高的运行风险。实际生产中，甚至会出现一条管道流动停止的现象，严重影响到海底管道的运行安全。

目前，国内外学者针对双管偏流的研究大多集中在油气水处理工艺系统，主要围绕并联管汇系统展开管路流量分配的机理研究以及管路系统的优化设计等，研究范围仅限于局部管道结构，对于距离较长的输送管道中的偏流问题鲜有涉及。

同时，现有技术采用传统的人工节流控制方式，但现场操作往往依赖于经验，对于阀门开度把控不够精准，因此针对偏流工况的调节反应不够迅速，且需长时间反复尝试，加剧了管道运行的安全隐患。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种深水气液混输双管系统偏流控制方法和系统，创新性地采用PID控制技术进行气液混输双管系统的偏流控制，有效增强了管道运行的安全性和可靠性。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

本发明的第一个方面，是提供一种深水气液混输双管系统偏流控制系统，其包括：气液混输双管系统、传感器测量系统、平台工艺系统、PID控制系统、阀控系统以及服务器；所述气液混输双管系统包括水下管汇、第一海底管道、第二海底管道、第一立管和第二立管，所述水下管汇连接水下井口生产设施，所述水下管汇的两出口端分别连接所述第一海底管道和第二海底管道的入口端，所述第一海底管道和第二海底管道的出口端分别连接所述第一立管和第二立管的入口端，所述第一立管和第二立管的出口端与所述平台工艺系统相连；所述传感器测量系统设置在所述第一立管和第二立管的入口端，用于测量所述第一立管和第二立管入口端的压力信号并发送到所述服务器；所述服务器对测量信号进行处理后，将偏流控制启动信号发送到所述PID控制系统；所述PID控制系统根据所述偏流控制启动信号生成阀控信号并发送到所述阀控系统；所述阀控系统设置在所述第一立管和第二立管出口端与所述平台工艺系统之间，用于根据所述阀控信号实现对所述气液混输双管系统的偏流控制。

进一步地，所述传感器测量系统包括第一压力传感器和第二压力传感器，所述第一压力传感器和第二压力传感器分别设置在所述第一立管和第二立管的入口端，分别用于对所述第一立管底部和第二立管入口端的压力信号进行检测，并发送到所述服务器。

进一步地，所述PID控制系统包括第一PID控制器和第二PID控制器，且所述第一PID控制器和第二PID控制器分别用于根据所述服务器发送的偏流控制启动信号生成阀控信号，并发送到所述阀控系统。

进一步地，所述阀控系统包括第一执行机构和第一调节阀、第二执行机构和第二调节阀，所述第一执行机构用于根据所述PID控制系统发送的阀控信号对所述第一调节阀的开度进行调节，进而对所述第一海底管道和第一立管中的压力和流量进行调节；所述第二执行机构用于根据所述PID控制系统发送的阀控信号对所述第二调节阀的开度进行调节，进而对所述第二海底管道和第二立管中的压力和流量进行调节。