[实用新型]一种气液分离器与节流阀联合消除严重段塞流的系统

说明书

本实用新型公开了一种气液分离器与节流阀联合消除严重段塞流的系统，属于石油工程多相流动控制技术领域。压差传感器和第一压力传感器设在立管顶部，节流阀设在立管出口端，第二压力传感器设在高压气液分离器的入口处，排气口控制阀设在高压气液分离器顶部的排气口处，排液口控制阀设在高压气液分离器底部的的排液口处；压差传感器、第一压力传感器、节流阀、第二压力传感器、排气口控制阀和排液口控制阀均分别与工控机连接。本实用新型能够通过调节节流阀开度和高压气液分离器压力完成严重段塞流的控制消除，可以在消除集输‑立管系统严重段塞流的同时，有效减小系统压力，提高油气产量，增强控制的实时性。

技术领域

本实用新型属于石油工程多相流动控制技术领域，具体涉及一种气液分离器与节流阀联合消除严重段塞流的系统。

背景技术

深海油气资源极为丰富，而目前对深海油气资源的开发面临着前所未有的难题和巨大挑战。深海油气开发以其集输管线距离长、管线结构复杂、油气集输环境温度变化剧烈为主要特点。由于集输-立管系统的特殊组成结构，在气液流量相对较低时经常会在管道中产生一种压力压差大幅度周期性变化、气液交替流出立管的不稳定流动现象，称为严重段塞流。当严重段塞流发生时，管线中经常会存在数倍于立管高度的长液塞，由此产生分离器断流和溢流、压力压差剧烈波动引起管线振动、油田减产等不利影响。因此研究长距离、复杂管线结构条件下的严重段塞流流动特性与其在线监控技术，是保障深海油气开发系统安全稳定生产的重要手段，并为我国深海油气资源开发过程提供强有力的技术保障。

立管顶部节流是一种常用的消除严重段塞流现象的方法。该方法通过在立管顶部安装节流阀门，根据实际流动情况适当减小节流阀门开度来控制流动过程，从而达到消除严重段塞流现象的目的。该方法操作简便，成本较低，因此是目前使用较为广泛的一种控制方法。不过节流法会造成背压升高，从而带来油田减产等不利影响。

自动控制法是指采用工业现场应用最为广泛的PID调节器，通过给定合适的输入参数和控制参数，当测量出实际参数与设定参数发生偏差时，向相应的控制系统输出特定的校正参数来实现控制严重段塞流的过程。该方法适用性强，操作简便，控制效果稳定，技术难点在于控制器参数的整定过程有时候较为复杂。中国实用新型专利第200510042681.9号，实用新型名称为：消除严重段塞流的阀门节流动态控制方法(公开日期：2005年11月23日)公布了一种消除严重段塞流的动态节流控制方法，该方法通过调节立管顶部节流阀的开度，使立管底部压力稳定在期望范围之内。中国实用新型专利第201110216748.1号，实用新型名称为：消除集输-立管系统严重段塞流的实时节流装置及方法(公开日期：2012年4月1日)公布了一种消除集输-立管系统严重段塞流的实时节流装置及方法，该方法以井口平台的下岸压力和FPSO的上岸压力作为节流阀阀门的调节依据，通过PID方法来抑制和消除严重段塞流。

目前对于严重段塞流的控制消除过程大多采用单一方法：采用立管顶部节流或者稳定气液分离器压力。对两种甚至多种设备联合控制消除严重段塞流的研究较少，忽视了控制设备之间可能存在的协同作用。现在采用的自动控制过程，需要首先用肉眼观察压力信号，确定发生严重段塞流以后才可以进行控制，而严重段塞流一般具有很长的周期，会导致控制开始的时刻明显滞后于严重段塞流产生的时刻，造成控制不及时，最终影响生产效率，甚至会影响到管线安全。

发明内容

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种气液分离器与节流阀联合消除严重段塞流的系统，能够通过调节节流阀开度和高压气液分离器压力完成严重段塞流的控制消除，可以在消除集输-立管系统严重段塞流的同时，有效减小系统压力，提高油气产量，增强控制的实时性。

本实用新型是通过以下技术方案来实现：

本实用新型公开了一种集输立管两相流型在线识别方法，包括压差传感器、工控机、第一压力传感器、节流阀、第二压力传感器、排气口控制阀和排液口控制阀；