[发明专利]一种诊断识别管道积液的技术方法

说明书

本发明涉及气田集输管网技术领域，具体涉及一种诊断识别管道积液的技术方法，本发明采用集输模拟软件对集输管网进行建模分析，同时采用一阶导数对管道沿程压损进行诊断分析，根据软件模拟分析结果，对比分析管道沿程的气体实际流速与临界携液流速大小，初步识别管道产生积液的位置；根据软件模拟分析结果，对管线沿程的压力曲线微分，建立管线沿程单位长度压损曲线，确定管道沿途最大压力损失点，精准确定管道积液位置，提高了管道积液点识别的准确度，本发明实现了精准、方便、快速预测或诊断管网中的积液点及管线内存在的积液量，为管道积液治理位置选择提供一种快速而有效的方法。

技术领域

本发明涉及气田集输管网技术领域，具体涉及一种诊断识别管道积液的技术方法。

背景技术

随着国家对清洁能源的推广，“气代油”、“气代煤”项目陆续推进，对天然气的需求与日俱增，需要加大国内天然气开发的力度。

湿气集气工艺因其流程简便、设计及施工周期短、投资经济而被广泛应用。湿气集输系统从井口到集气站或者净化站，输气管线一般都含有饱和水蒸气，有的还含有H₂S和CO₂等酸性气体。随着管路沿线温度、压力和地形的变化，管线内逐渐有冷凝水析出，当气、液两相流混输时，管线内将沉积液相水。增加管线输送压损，降低管线输送效率，使气井回压升高，影响气井产能释放；一定的压力和温度条件下，有可能加速水合物的形成，极易造成冰堵事故；一定的地形条件下，可能诱发产生段塞流，安全风险较大；若输送气体为高含H₂S和CO₂酸性气体时，积液的存在还会导致管线腐蚀加剧，增加泄漏风险。为此，需对管线易产生积液点进行诊断分析，通过适当措施，避免管道局部积液产生，使管线输送效率长期保持在较高水平，保证气田安全生产。

发明内容

本发明的发明目的在于克服现有技术存在的缺点，提出设计一种能够精准确定管道积液位置的诊断识别管道积液的技术方法，采用集输模拟软件对集输管网进行建模分析，同时采用一阶导数对管道沿程压损进行诊断分析，提高了管道积液点识别的准确度。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：

一种诊断识别管道积液的技术方法，包括：

(1)绘制管线沿途高程点变化图，制定管道沿途高差信息；

(2)利用管线沿途高程点变化图识别管道沿途的坡度，采用管线临界携液流速/流量计算公式得到临界携液流速；

(3)利用模拟软件模拟实际运行参数，根据集输系统地理信息、管道参数及生产参数，建立地面集输系统模型，调整模型参数与生产数据吻合度＞95％；

(4)根据软件模拟分析结果，对比分析管道沿程的气体实际流速与临界携液流速大小，初步识别管道产生积液的位置；根据软件模拟分析结果，对管线沿程的压力曲线微分，建立管线沿程单位长度压损曲线，确定管道沿途最大压力损失点，精准确定管道积液位置；

(5)采用集输系统模型合理确定管道内积液量；利用清管模型，预测管道排液量及排液间隔时间。

进一步的，所述步骤(1)中，根据已建管网的施工图，统计出每条管线的起伏点及对应的管线里程，对两个相邻起伏点的高程及里程进行差值计算，核算出每条管线各段的高程变化、对应长度及管道坡度情况。

进一步的，所述步骤(2)中，通过所述管线临界携液流速/流量计算公式进行初步计算，计算公式如下：

式中：V_g—上倾斜段临界携液流速，m/s；ρ_L—管线内液体密度，kg/m³；ρ_g—管线内气体密度，kg/m³；σ—管线内液体的表面张力，N/m；θ—管线与水平面的夹角，°。