[发明专利]天然气集输管道堵塞检测方法、装置及系统

说明书

本发明实施方式提供一种天然气集输管道堵塞检测方法、装置及系统，属于输气管道安全控制技术领域。方法包括：获取天然气集输管道中不同监测点的温度数据、压力数据及气相数据；依据获取到的温度数据、压力数据、气相数据及预先建立的水合物温度压力平衡模型确定天然气集输管道的堵塞类型，堵塞类型包括水合物堵塞及液相堵塞；向天然气集输管道内发射脉冲压力波，基于压力波法确定天然气集输管道的堵塞位置及堵塞率；依据天然气集输管道的堵塞类型及堵塞率确定解堵药剂的加注量，以及依据天然气集输管道的堵塞位置向天然气集输管道加注解堵药剂。本发明实现了堵塞预测、定位及防控一体化。

技术领域

本发明涉及输气管道安全控制技术领域，具体地涉及一种天然气集输管道堵塞检测方法、一种天然气集输管道堵塞检测装置及一种天然气集输管道堵塞检测系统。

背景技术

天然气作为一种优质的清洁能源，被视为二十一世纪最为重要的清洁能源之一。近年来，随着我国经济快速发展，国内能源需求紧缺与环境污染问题日益严重，也加快了对天然气的开发力度，以缓解我国能源安全问题和环境污染问题，随之快速增长的也包括天然气管道输运里程。在实际天然气集输过程中由于环境及地质因素，极易发生管道内液相堵塞或水合物堵塞，不仅降低了天然气集输效率，更带来了较大的安全风险。其中固态水合物是由天然气小分子和水分子在低温高压条件下形成的固态晶体笼状物，对于油-气-水多相混输体系，水合物堵塞问题尤为严重。目前在堵塞监测与定位领域，Qu等利用背压技术进行堵塞检测，但这种方法只能对堵塞检测进行粗略的估计检测。Koyama、Parker和Watanabe等人研究出了应用声波技术进行管道堵塞检测的方法，该方法的主要局限性是声波信号容易受到环境的干扰并衰减。目前，针对天然气集输系统水合物堵塞/液相堵塞预测与定位、防控等领域均是单独考察，缺少堵塞预测、定位及防控一体化的方法。

发明内容

本发明实施方式的目的是通过精确识别集输管道的堵塞类型及堵塞位置并根据不同堵塞类型进行药剂加注，以解决现有技术无法实现堵塞预测、定位及防控一体化的问题。

为了实现上述目的，在本发明的第一方面，提供一种天然气集输管道堵塞检测方法，其特征在于，包括：

获取天然气集输管道中不同监测点的温度数据、压力数据及气相数据；

依据获取到的温度数据、压力数据、气相数据及预先建立的水合物温度压力平衡模型确定天然气集输管道的堵塞类型，所述堵塞类型包括水合物堵塞及液相堵塞；

向天然气集输管道内发射脉冲压力波，基于压力波法确定天然气集输管道的堵塞位置及堵塞率；

依据所述天然气集输管道的堵塞类型及堵塞率确定解堵药剂的加注量，以及依据所述天然气集输管道的堵塞位置向天然气集输管道加注所述解堵药剂。

可选地，依据获取到的温度数据、压力数据、气相数据及预先建立的水合物温度压力平衡模型确定天然气集输管道的堵塞类型，包括：

基于所述气相数据确定天然气集输管道中的气相成分；

若获取到的温度数据、压力数据及气相成分满足所述水合物温度压力平衡模型，判断所述天然气集输管道的堵塞类型为水合物堵塞；

若获取到的温度数据、压力数据及气相成分不满足所述水合物温度压力平衡模型，判断所述天然气集输管道的堵塞类型为液相堵塞。

可选地，所述水合物温度压力平衡模型为：

P＝f(T,ni)；

其中，P为平衡压力，T为平衡温度，ni为气相成分。

可选地，向天然气集输管道内发射脉冲压力波，基于压力波法确定天然气集输管道的堵塞位置及堵塞率之前，所述方法还包括：

依据天然气集输管道中不同监测点的压力数据确定天然气集输管道的堵塞区间。