[发明专利]深水气井生产管路水合物堵塞早期监测装置及方法

摘要

本发明涉及一种深水气井生产管路水合物堵塞早期监测装置，其包括数据采集传输系统、数据分析处理系统和水合物抑制剂自动注入系统。数据采集传输系统实时监测生产管路内温度压力数据，并将监测数据传输到数据分析处理系统；数据分析处理系统对监测数据进行存储、分析和处理，对生产管路内天然气水合物堵塞状况进行计算分析，并发出预警信号和水合物抑制剂注入指令；水合物抑制剂自动注入系统安装在平台上，根据数据分析处理系统发出的指令，向生产管路中注入水合物抑制剂。本发明能够对生产管路中水合物堵塞位置及堵塞严重程度进行早期监测，为现场人员提供充足的时间来采取注入水合物抑制剂的措施，避免更严重的堵塞状况的发生。

主权项

一种深水气井生产管路水合物堵塞早期监测装置，包括：数据采集传输系统、数据分析处理系统和水合物抑制剂自动注入系统；数据采集传输系统实时监测生产管路内温度压力数据，并将监测数据传输到数据分析处理系统；数据分析处理系统对监测数据进行存储、分析和处理，对生产管路内天然气水合物堵塞状况进行计算分析，并发出预警信号和水合物抑制剂注入指令；水合物抑制剂自动注入系统安装在平台上，根据数据分析处理系统发出的指令，向生产管路中注入水合物抑制剂；其特征在于：数据采集传输系统，包括：第一温压传感器组、第二温压传感器组、第三温压传感器组、分布式光纤传感器和光缆；第一温压传感器组安装在水下采油树下方，用于监测水下采油树下方附近井筒内的流体温压参数；第二温压传感器组安装在海底管线的入口处，用于监测海底管线入口处管线内流体温压参数；第三温压传感器组安装在海底管线的出口处，用于监测海底管线出口处管线内流体温压参数；分布式光纤传感器沿立管铺设，用于监测立管内每一点处流体温压参数；第一温压传感器组、第二温压传感器组、第三温压传感器组和分布式光纤传感器监测的温压参数通过光缆传输到数据分析处理系统；数据分析处理系统，包括：光纤接口、光‑电解调器、计算机和报警器；光纤接口与光缆相连接，光电解调器通过光纤与光纤接口连接，光电解调器与计算机相连，计算机与报警器相连；井下数据采集传输系统采集到的井下温压数据通过光缆和光纤接口传输至光‑电解调器，光‑电解调器将光信号转换为电信号，电信号通过电线传输给计算机，计算机根据井下数据采集传输系统监测到的井下数据，对生产管路中水合物堵塞状况进行计算分析，判断水合物堵塞发生的位置，确定堵塞状况危险级别，计算距离发生完全堵塞所需时间，发出预警指令以及水合物抑制剂注入指令；报警器根据数据分析处理系统发出的报警指令，发出相应级别的预警信号，提示作业人员生产管路中水合物堵塞严重程度以及距离管路被水合物完全堵塞还剩余的时间；水合物抑制剂自动注入系统，包括水合物抑制剂储罐、信号执行机构、第一水合物抑制剂注入泵、第二水合物抑制剂注入泵、第三水合物抑制剂注入泵、第一水合物抑制剂注入管线、第二水合物抑制剂注入管线和第三水合物抑制剂注入管线；水合物抑制剂储罐安装在生产平台上，用于储存水合物抑制剂，分别通过管线与第一水合物抑制剂注入泵、第二水合物抑制剂注入泵、第三水合物抑制剂注入泵相连，向第一水合物抑制剂注入泵、第二水合物抑制剂注入泵、第三水合物抑制剂注入泵提供水合物抑制剂；信号执行机构与计算机相连接，根据计算机发出的指令，对第一水合物抑制剂注入泵、第二水合物抑制剂注入泵和第三水合物抑制剂注入泵进行操作，包括启泵与停泵；第一水合物抑制剂注入接头安装在第一温压传感器组的上方5m，第二水合物抑制剂注入接头安装在海底管线的入口处，即第二温压传感器组的下游，第三水合物抑制剂注入接头安装在海底管线的出口处，即第三温压传感器组的下游；第一水合物抑制剂注入管线连接第一水合物抑制剂注入泵和第一水合物抑制剂注入接头；第二水合物抑制剂注入管线连接第二水合物抑制剂注入泵和第二水合物抑制剂注入接头；第三水合物抑制剂注入管线连接第三水合物抑制剂注入泵和第三水合物抑制剂注入接头。