[发明专利]一种长距离混输管线多相流型转变位置预测系统及方法

说明书

本发明公开了一种长距离混输管线多相流型转变位置预测系统及方法，属于石油工程多相流检测技术领域。包括工控机、流型图像采集装置、分析压差传感器和若干沿程压差传感器；流型图像采集装置和分析压差传感器紧邻地设在混输管线的任意位置处，若干沿程压差传感器分布在混输管线上；流型图像采集装置、分析压差传感器和若干沿程压差传感器分别与工控机连接。本发明能够对管线内的沿程流动状态进行识别，最终得到长距离混输管线内沿程局部流型分布，进而判断出流型发生转变的关键位置，对该位置进行重点预防，维护管内油气输运的安全。

技术领域

本发明属于石油工程多相流检测技术领域，具体涉及一种长距离混输管线多相流型转变位置预测系统及方法。

背景技术

深海油气资源极为丰富，但深海输运由于管线长、大温跨、海底地形复杂、洋流等因素带来的技术性难题，使深海油气开发和输运面临巨大挑战。海底管内外温差大，容易引起管道阀门等设备腐蚀、管内形成水合物和结蜡，堵塞海底管道；海底延绵数公里甚至几十公里的长距离混输管线，会为液塞的发展提供便利的条件，最终可能形成长达数公里的间歇性长液塞。而在油气开采的后期，由于油井开采导致井口流量和压力减小，所以极易在长距离混输管线内出现严重段塞流。严重段塞流最显著的特征就是立管底部液体堵塞上游气体的运动，使得立管段出现气液间歇性流出和剧烈的气液喷发，导致下游分离器溢流、断流和管线振荡，气液间歇性流动产生的大幅压力波动会使得井口压力升高，影响油气田产量。因此，如何实时获取长距离混输管线内多相流动状态对于实际生产过程和研究变得尤为重要。

在海底管线在长距离输运过程中，因为管内外温差大、地形复杂、井口压力和流量变化，可能导致管内出现堵塞、流动失稳等情况，影响油气输运的安全。目前对于海底管线的监控方面的研究极少，很大程度上依赖国外的仿真软件，而仿真软件的准确程度受到模型、边界条件、材料等多个因素影响，在实际应用中效果欠佳。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种长距离混输管线多相流型转变位置预测系统及方法，能够对管线内的沿程流动状态进行识别，最终得到长距离混输管线内沿程局部流型分布，进而判断出流型发生转变的关键位置，对该位置进行重点预防，维护管内油气输运的安全。

本发明是通过以下技术方案来实现：

本发明公开了一种集输立管两相流型在线识别方法，包括工控机、流型图像采集装置、分析压差传感器和若干沿程压差传感器；

流型图像采集装置和分析压差传感器设在混输管线水平管段上的同一位置处，若干沿程压差传感器分布在混输管线上；流型图像采集装置、分析压差传感器和若干沿程压差传感器分别与工控机连接。

优选地，沿程压差传感器的数量≥3。

优选地，流型图像采集装置和分析压差传感器设在长距离混输管线水平段流动充分发展处。

优选地，流型图像采集装置与分析压差传感器所采集信息的管段位置一致。

优选地，流型图像采集装置为电容层析成像仪。

优选地，分析压差传感器和若干沿程压差传感器的型号相同。

优选地，流型图像采集装置、分析压差传感器和若干沿程压差传感器分别通过屏蔽电缆与工控机连接。

优选地，若干沿程压差传感器设在海底管汇处。

本发明公开的采用上述长距离混输管线多相流型转变位置预测系统进行多相流型转变位置预测的方法，包括：

流型图像采集装置采集混输管线内的流型图像信息，分析压差传感器同时采集同一位置处的压差信息，均发送至工控机，工控机根据流型图像信息和压差信息建立两者的对应关系；若干沿程压差传感器采集混输管线沿程各位置处的压差信息，实现多相流型转变位置的预测。

优选地，具体包括：