[发明专利]井口节流高压气井水合物监测方法及防治装置

说明书

一种井口节流高压气井水合物监测方法及防治装置，涉及开采技术领域，它包括步骤S10，根据气体的组分，确定本井水合物生成的临界温度和压力；步骤S20，在温度、压力和时间的三维图中，画出水合物生成的临界曲面a；S30，将临界温度提高10%，临界压力降低10%，画出安全预警曲面b；S40，在三维图中实时显示节流前后压力、温度和时间的空间坐标[P(t),T(t),t]；S50，若上述空间坐标位于区域II，则启动防治装置，从井口向外输管线注入水合物抑制剂。本发明能够提前发出水合物冻堵风险提示，结合自动防治装置，避免堵塞管道，影响气井正常生产。

技术领域：

本发明涉及开采技术领域，具体涉及一种井口节流高压气井水合物监测方法及防治装置。

背景技术：

为降低高压气井的地面建设投资，通常采用低压集输管线和两级井口节流降压组合的方式来保障集输安全。

由于地层产出的高压天然气在经过两级节流器后，压力大幅降低，满足外输管线承压要求的同时，天然气的井口温度也随之大幅降低，在凝析水或地层水存在的情况下，井口生产系统中极容易形成天然气水合物堵塞管线。由于水合物冻堵可在极短的时间内完成，而解除冻堵时间却长达数天，严重影响气井开井时率。

目前，生产现场主要采用注入甲醇等天然气水合物抑制剂来预防和治理气井天然气水合物冻堵问题，注入方式包括站内注醇和井口注醇两种方式。通常情况下，由于井与站之间的距离较远，采用站内注醇方式，抑制剂需要充满整个注醇管线才能到达井口，造成抑制剂用量的极大浪费；而现有的水合物井口防治装置，如专利号为CN207213651U所提供一种高压天然气长输送管道水合物抑制剂加注橇装装置可以实现抑制剂的自动加注，但由于缺乏实时的气井监测数据和有效的水合物监测手段，无法对水合物抑制剂的加注时机进行判断，因此不能直接用去气井生产现场。因此，有必要提出一种新的井口节流高压气井天然气水合物监测方法及防治装置。

发明内容：

本发明的目的是为了克服上述现有技术存在的不足之处，而提供一种井口节流高压气井水合物监测方法及防治装置，它通过对高压气井井口节流前后温度和压力的实时监测和水合物监测三维图版的安全预警提示，以及橇装防治装置的及时响应，能高效地防止节流后的管线冻堵，从而实现高压气井低压集输的安全平稳运行。

本发明采用的技术方案为：一种井口节流高压气井水合物监测方法及防治装置，方法步骤如下：

步骤S10，根据气体组分，确定本井水合物生成的临界温度和压力；

步骤S20，在温度、压力和时间的三维图中，画出水合物生成的临界曲面a；

步骤S30，将临界温度提高10%，临界压力降低10%，画出安全预警曲面b；

步骤S40，在三维图中实时显示节流前后压力、温度和时间的空间坐标[P(t), T(t), t]；

步骤S50，若上述空间坐标位于三维图中的区域II，则启动水合物防治装置，若气井采用油管生产，则从油压接口处注入水合物抑制剂；若气井采用套管生产，则从套压接口处注入水合物抑制剂。

所述的所述温度、压力和时间的三维图是以温度为X轴，压力为Y轴，时间为Z轴，其中温度的单位为℃，压力的单位为MPa，时间的单位为min；

所述的所述步骤S20中水合物生成临界曲面a的画法步骤包括：

步骤S21，在温度和压力的二维图中，画出水合物生成的临界曲线c；

步骤S22，由于水合物生成的温度和压力条件是由天然气的组分所决定的，不随时间的变化而变化，所以将曲线c沿时间轴Z各向上移动，即可得到水合物生成的临界曲面a。

所述步骤S30中安全预警曲面b的画法步骤包括：