[发明专利]一种管道内天然气水合物柔性感知和消除系统及方法

权利要求书

1.一种管道内天然气水合物柔性感知和消除系统，其特征在于，包括柔性传感器、加热层和中央处理器；

若干所述柔性传感器间隔敷设在管道的内壁面，用于实时采集所述管道对应位置处的运行温度和压力数据；

所述加热层设置在所述管道的外壁面，用于加热所述管道内的流体；

所述中央处理器分别连接每一所述柔性传感器和所述加热层，用于根据各所述柔性传感器采集的运行温度和压力数据，确定所述管道内天然气水合物的生成位置，并通过所述加热层进行加热，以消除所述管道内的天然气水合物。

2.如权利要求1所述的一种管道内天然气水合物柔性感知和消除系统，其特征在于，所述管道采用钢管，所述钢管的外侧由内到外依次设置有所述加热层、保温层和保护层。

3.如权利要求1所述的一种管道内天然气水合物柔性感知和消除系统，其特征在于，所述加热层是由若干加热纸拼接而成，若干所述加热纸敷设在所述管道的外壁面。

4.如权利要求3所述的一种管道内天然气水合物柔性感知和消除系统，其特征在于，所述加热层采用石墨烯加热纸。

5.如权利要求3所述的一种管道内天然气水合物柔性感知和消除系统，其特征在于，所述中央处理器内设置有：

运行参数获取模块，用于获取各所述柔性传感器采集的运行温度和压力数据；

匹配模块，用于匹配确定所述加热层的每一加热纸所在管道的位置；

水合物定位模块，用于根据各所述柔性传感器采集的运行温度和压力数据，确定所述管道内天然气水合物的生成位置；

加热控制模块，用于根据所述管道内天然气水合物的生成位置，控制对应位置处的所述加热纸进行加热。

6.如权利要求5所述的一种管道内天然气水合物柔性感知和消除系统，其特征在于，所述水合物定位模块内设置有：

临界曲线获取单元，用于预先获取天然气水合物生成临界曲线，其中，天然气水合物生成临界曲线内各点的横坐标为运行温度、纵坐标为压力；

水合物定位单元，用于根据各柔性传感器采集的运行温度和压力数据，确定管道沿线各监测位置的运行工作点，并基于天然气水合物生成临界曲线，确定管道沿线是否有天然气水合物生成。

7.如权利要求1所述的一种管道内天然气水合物柔性感知和消除系统，其特征在于，所述柔性传感器包括柔性压力传感器和柔性温度传感器；

所述柔性压力传感器用于实时采集所述管道对应位置处的压力数据；

所述柔性温度传感器用于实时采集所述管道对应位置处的运行温度数据。

8.一种管道内天然气水合物柔性感知和消除方法，其特征在于，包括：

实时获取管道沿线各监测位置处的运行温度和压力数据，得到各监测位置处的运行工作点；

根据各监测位置处的运行工作点，实时判断管道沿线是否有天然气水合物生成；

若管道沿线有天然气水合物生成，则实时确定管道内天然气水合物的生成位置，并通过加热层进行加热，消除管道内生成的天然气水合物。

9.如权利要求8所述的一种管道内天然气水合物柔性感知和消除方法，其特征在于，所述根据各监测位置处的运行工作点，实时判断管道沿线是否有天然气水合物生成，包括：

获取天然气水合物生成临界曲线，其中，天然气水合物生成临界曲线内各点的横坐标为运行温度、纵坐标为压力；

若监测位置处的运行工作点位于天然气水合物生成临界曲线的左侧，则该监测位置为有天然气水合物生成区域；

若监测位置处的运行工作点位于天然气水合物生成临界曲线的右侧，则该监测位置为无天然气水合物生成区域。

10.如权利要求8所述的一种管道内天然气水合物柔性感知和消除方法，其特征在于，所述若管道沿线有天然气水合物生成，则实时确定管道内天然气水合物的生成位置，并通过加热层进行加热，消除管道内生成的天然气水合物，包括：

若管道沿线有天然气水合物生成，则实时确定管道内天然气水合物的生成位置，并通过加热层对应位置处的加热纸进行加热；

当管道内无天然气水合物生成区域时，则停止加热。