[发明专利]一种油气运输管道水合物监测技术

说明书

本发明公开了一种油气运输管道水合物监测技术。本发明包括：深度学习训练数据的获得与预处理；训练深度学习模型；利用测量信息进行预测。本发明提出一种利用已训练好的深度学习模型根据运输管道内物理参数和已知抑制剂浓度与合理抑制剂浓度的采集样本的物理参数，给出进一步抑制剂建议用量的运输管道水合物监测方法，该方法克服现有技术由于开采情况限制而造成的成本高，难以实施的缺陷；克服已提出方法由于定量注射化学试剂所造成的抑制水合物形成效果不稳定的不足而提出的一种能进一步抑制剂用量的油气运输管道水合物监测技术，是一种便于实施，成本低，可信度高的运输管道水合物监测方法。

技术领域

本发明属于天然气、石油运输安全领域，涉及一种油气运输管道水合物监测技术。

技术背景

随着社会及其经济的发展，各产业对工业化与机械化的需求日益提升。因此，在世界范围内，对能源的需求量也逐年递增。天然气、石油，作为主要能源，其需求量逐步扩大，国际能源署在其年度研究报告“世界能源展望”中预计，受新兴国家如中国和印度石化工业和交通运输业的带动，至2035年全球原油消费量预计将达到每天1.01亿桶，25年额外增加每天1400万桶，比去年预计的每天9970万桶又增加130万桶。因此，石油的生产、运输安全问题一直是世界范围内的热点问题。

近年来，石油与天然气开采地与生产地之间的运输管道通常铺设在深水区域。刚开采出的原油是混合物，其中包含大量瓦斯、天然气、水、石蜡等其他物质。同时，深水区域具有低温、高压等特点，这样的特性使运输管道中的物质易于凝结成晶核，晶核的形成会使水合物快速凝聚，最终堵塞运输管道，并使运输管道破裂，对世界经济、环境、人身安全等产生了巨大威胁，经统计水合物堵塞每年能造成数以亿万美元计的损失。因此，保持运输管道的通畅成为了石油、天然气生产、运输发展的关键。

现有技术通常采用抑制易形成水合物的条件的方法和定量注入抑制剂的方法降低水合物生成的风险。(1)抑制易形成水合物的条件的方法如，通过对管道加热的方法抑制深水区域的低温；混入干燥剂，如乙二醇等降低运输管道中水的含量；增大管道横截面积，以期达到降低压强的目的。(2)注入抑制剂的方法，由于晶核的形成与溶液的电离程度等多种因素相关，因此，可以通过加入醇类试剂能够抑制溶液电离程度和加入盐可以增加溶液电离程度的方法以达到抑制晶核形成的目的。上述方法存在许多缺陷，如：(1)通过物理方法抑制形成水合物的条件其成本巨大，不利于产业化的实现；(2)由于开采地空间的限制，物理抑制方法难以实施；(3)化学试剂的抑制通常与试剂用量以及运输管道的具体情况有关，定量抑制剂的注射难以满足实时变化的管道情况，过多的化学试剂的注入污染环境，同时增加了后期分离的成本，而过少的化学试剂难以起到抑制水合物形成的作用；(4)传统技术仅能从理论上对水合物的形成进行抑制，难以判断运输管道的情况以及注入化学试剂后管道的真实情况。

因此，提出一种能给出化学试剂合理用量，便于实施，成本低，可信度高的运输管道水合物监测方法对能源产业的发展具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是为了实现石油、天然气的安全管道运输，克服现有技术由于开采情况限制而造成的成本高，难以实施的缺陷；克服已提出方法由于定量注射化学试剂所造成的抑制水合物形成效果不稳定的不足而提出的一种能给出合理化学试剂的用量，便于实施，成本低，可信度高的运输管道水合物监测方法。

本发明提出一种利用已训练好的深度学习模型结合管道的物理信息给出进一步抑制剂建议用量的运输管道水合物监测方法，该方法具有便于实施，成本低，可信度高的特点。

本发明是这样实现的：

深度学习训练数据的获得与预处理；

训练深度学习模型；

利用测量信息进行预测。

可选的，深度学习训练数据的获得与预处理包括：测量运输管道内物理参数和测量已知抑制剂浓度与合理抑制剂浓度的采集样本的物理参数。