本發(fā)明涉及油氣集輸領(lǐng)域，特別涉及一種管道預(yù)熱的方法和裝置。

背景技術(shù)：

隨著油田的開發(fā)，大規(guī)模的地下油氣集輸管道建設(shè)并投入使用，為了防止高溫油氣進入低溫集輸管道時，因油氣降溫太快而出現(xiàn)凝管的事故，對于地下油氣集輸管道大都采用大排量輸入預(yù)熱水進行預(yù)熱，預(yù)熱水的溫度由低到高梯度上升，當(dāng)油氣集輸管道與周圍的土壤建立熱平衡后，將油氣輸入油氣集輸管道進行傳輸。

現(xiàn)有技術(shù)中，對于已經(jīng)運行的油氣集輸管道系統(tǒng)中某個新建油氣集輸管道進行預(yù)熱時，由于已經(jīng)運行的油氣集輸管道系統(tǒng)的起始端已經(jīng)建立的熱平衡溫度比較高，這樣低于熱平衡的溫度的預(yù)熱水進入該油氣集輸管道中時，會降低已經(jīng)運行的油氣集輸管道系統(tǒng)起始端的溫度，有可能導(dǎo)致油氣在輸送過程中凝管，從而會影響油氣集輸管道系統(tǒng)中其他油氣集輸管道的運行。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)的問題，本發(fā)明實施例提供了一種管道預(yù)熱的方法和裝置。所述技術(shù)方案如下：

第一方面，提供了一種管道預(yù)熱的方法，所述方法包括：

將溫度在溫度范圍在50℃～70℃的預(yù)熱水以第一輸入流速輸入油氣集輸管道；

當(dāng)確定所述預(yù)熱水的水流前端的溫度為第一預(yù)設(shè)溫度時，將所述預(yù)熱水的輸入流速調(diào)節(jié)為第二輸入流速；

當(dāng)確定所述預(yù)熱水的水流前端的溫度為第二預(yù)設(shè)溫度時，將所述預(yù)熱水的輸入流速調(diào)節(jié)為第三輸入流速；

當(dāng)確定所述油氣集輸管道的末端處所述預(yù)熱水的溫度為第三預(yù)設(shè)溫度時， 所述油氣集輸管道預(yù)熱完成，停止輸入所述預(yù)熱水；

其中，所述第一輸入流速小于所述第二輸入流速，所述第二輸入流速小于所述第三輸入流速，所述第一輸入流速、所述第二輸入流速、所述第三輸入流速的范圍為0.01m/s～1.2m/s。

可選的，所述油氣集輸管道使用預(yù)設(shè)厚度的硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料保溫。

這樣，可以使油氣集輸管道保溫。

可選的，所述將溫度在溫度范圍在50℃～70℃的預(yù)熱水以第一輸入流速輸入油氣集輸管道，包括：

將溫度為55℃的預(yù)熱水以第一輸入流速輸入油氣集輸管道。

這樣，可以防止油氣集輸管道炸裂。

可選的，所述當(dāng)確定所述油氣集輸管道的末端處所述預(yù)熱水的溫度為第三預(yù)設(shè)溫度時，所述油氣集輸管道預(yù)熱完成，停止輸入所述預(yù)熱水，包括：

當(dāng)確定所述油氣集輸管道的末端處所述預(yù)熱水的溫度為第三預(yù)設(shè)溫度，且以所述第三輸入流速繼續(xù)輸入所述預(yù)熱水72小時后，所述油氣集輸管道預(yù)熱完成，停止輸入所述預(yù)熱水。

這樣，可以檢測油氣集輸管道是否裂開。

可選的，所述第一預(yù)設(shè)溫度、所述第二預(yù)設(shè)溫度、所述第三預(yù)設(shè)溫度根據(jù)所述油氣集輸管道的長度、埋地深度確定。

第二方面，提供了一種管道預(yù)熱的裝置，所述裝置包括：

輸入模塊，用于將溫度在溫度范圍在50℃～70℃的預(yù)熱水以第一輸入流速輸入油氣集輸管道；

第一調(diào)節(jié)模塊，用于當(dāng)確定所述預(yù)熱水的水流前端的溫度為第一預(yù)設(shè)溫度時，將所述預(yù)熱水的輸入流速調(diào)節(jié)為第二輸入流速；

第二調(diào)節(jié)模塊，用于當(dāng)確定所述預(yù)熱水的水流前端的溫度為第二預(yù)設(shè)溫度時，將所述預(yù)熱水的輸入流速調(diào)節(jié)為第三輸入流速；

停止模塊，用于當(dāng)確定所述油氣集輸管道的末端處所述預(yù)熱水的溫度為第三預(yù)設(shè)溫度時，所述油氣集輸管道預(yù)熱完成，停止輸入所述預(yù)熱水；

其中，所述第一輸入流速小于所述第二輸入流速，所述第二輸入流速小于所述第三輸入流速，所述第一輸入流速、所述第二輸入流速、所述第三輸入流 速的范圍為0.01m/s～1.2m/s。

可選的，所述油氣集輸管道使用預(yù)設(shè)厚度的硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料保溫。

可選的，所述輸入模塊，用于：

將溫度為55℃的預(yù)熱水以第一輸入流速輸入油氣集輸管道。

可選的，當(dāng)確定所述油氣集輸管道的末端處所述預(yù)熱水的溫度為第三預(yù)設(shè)溫度，且以所述第三輸入流速繼續(xù)輸入所述預(yù)熱水72小時后，所述油氣集輸管道預(yù)熱完成，停止輸入所述預(yù)熱水。

可選的，所述第一預(yù)設(shè)溫度、所述第二預(yù)設(shè)溫度、所述第三預(yù)設(shè)溫度根據(jù)所述油氣集輸管道的長度、埋地深度確定。

本發(fā)明實施例提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是：

本發(fā)明實施例中，將溫度在溫度范圍在50℃～70℃的預(yù)熱水以第一輸入流速輸入油氣集輸管道；當(dāng)確定所述預(yù)熱水的水流前端的溫度為第一預(yù)設(shè)溫度時，將所述預(yù)熱水的輸入流速調(diào)節(jié)為第二輸入流速；當(dāng)確定所述預(yù)熱水的水流前端的溫度為第二預(yù)設(shè)溫度時，將所述預(yù)熱水的輸入流速調(diào)節(jié)為第三輸入流速；當(dāng)確定所述油氣集輸管道的末端處所述預(yù)熱水的溫度為第三預(yù)設(shè)溫度時，所述油氣集輸管道預(yù)熱完成，停止輸入預(yù)熱水；其中，所述第一輸入流速小于所述第二輸入流速，所述第二輸入流速小于所述第三輸入流速，所述第一輸入流速、所述第二輸入流速、所述第三輸入流速的范圍為0.01m/s～1.2m/s。這樣，整個油氣集輸管道系統(tǒng)中新建的油氣集輸管道輸入的預(yù)熱水的溫度比較高，已經(jīng)運行的油氣集輸管道系統(tǒng)中正在運行的油氣集輸管道的溫度不會變化，從而該油氣集輸管道系統(tǒng)中正在運行的油氣集輸管道可以正常運行。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發(fā)明實施例提供的一種管道預(yù)熱的方法流程圖；

圖2是本發(fā)明實施例提供的管道預(yù)熱過程中水流前端預(yù)熱水溫度的變化的示意圖；

圖3是本發(fā)明實施例提供的一種管道預(yù)熱的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明實施方式作進一步地詳細描述。

本發(fā)明實施例中提供了一種管道預(yù)熱的方法，該方法中涉及了電動調(diào)節(jié)閥門，電動調(diào)節(jié)閥門可以用于調(diào)節(jié)預(yù)熱水的輸入流速，本發(fā)明實施例以油氣集輸管道長度為2500米，與外界的傳熱系數(shù)為3.0w/(m².℃)，管線埋深自然地坪以下1.5m，地溫0℃說明，如圖1所示，該方法的處理流程可以包括如下的步驟：

步驟101中，將溫度在溫度范圍在50℃～70℃的預(yù)熱水以第一輸入流速輸入油氣集輸管道。

在實施中，技術(shù)人員可以根據(jù)將要被預(yù)熱的油氣集輸管道的長度、埋地深度、與外界的傳熱系數(shù)確定第一輸入流速，。預(yù)熱水可以是油田采出水，在油氣集輸管道系統(tǒng)中，有新建的油氣集輸管道建成時，要對新建的油氣集輸管道預(yù)熱時，技術(shù)人員可以操作開啟電動調(diào)節(jié)閥門，并且將溫度在溫度范圍為50℃～70℃的預(yù)熱水，以第一輸入流速輸入到油氣集輸管道。例如，集輸人員根據(jù)油氣集輸管道的長度為2500米，與外界的傳熱系數(shù)為3.0w/(m².℃)，管線埋深自然地坪以下1.5m，地溫0℃，可以計算確定第一輸入流速是0.02m/s。

可選的，將溫度為55℃的預(yù)熱水以第一輸入流速輸入油氣集輸管道。

在實施中，技術(shù)人員可以操作開啟電動調(diào)節(jié)閥門將溫度為55℃的預(yù)熱水，以第一輸入流速輸入油氣集輸管道，55℃的預(yù)熱水可以是油田中的采出水。

可選的，油氣集輸管道使用預(yù)設(shè)厚度的硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料保溫。

在實施中，油氣集輸管道的四周使用預(yù)設(shè)厚度的硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料包裹，這樣可以保證油氣集輸管道中的預(yù)熱水在預(yù)熱管道時，可以對預(yù)熱水保溫。并且當(dāng)油氣集輸管道正式輸入油氣時，也可以進行保溫，防止出現(xiàn)凝管現(xiàn)象。

步驟102中，確定預(yù)熱水的水流前端的溫度為第一預(yù)設(shè)溫度時，將預(yù)熱水的輸入流速調(diào)節(jié)為第二輸入流速。

在實施中，技術(shù)人員可以根據(jù)將要被預(yù)熱的油氣集輸管道的長度、埋地深度、與外界的傳熱系數(shù)確定第二輸入流速。技術(shù)人員可以根據(jù)預(yù)熱水的溫度、油氣集輸管道的長度、埋地深度、以及與外界的傳熱系數(shù)，計算預(yù)熱水以第一 輸入流速傳輸，經(jīng)過第一傳輸時長后水流前端的溫度為第一預(yù)設(shè)溫度，當(dāng)確定預(yù)熱水以第一輸入流速輸入到油氣集輸管道的時長為第一傳輸時長時，技術(shù)人員可以確定第一傳輸時間后預(yù)熱水水流前端的溫度為第一預(yù)設(shè)溫度。例如，油氣集輸管道的長度為2500米，與外界的傳熱系數(shù)為3.0w/(m².℃)，管線埋深自然地坪以下1.5m，地溫0℃，計算得到的第一傳輸時長為6小時，第一預(yù)設(shè)溫度為30℃，第二輸入流速為0.1m/s，預(yù)熱水的水流前端到達距離油氣集輸管道起始位置500m處。

當(dāng)預(yù)熱水以第一輸入流速輸入到油氣集輸管道的預(yù)熱水的傳輸時長為第一傳輸時長時，可以確定預(yù)熱水的水流前端的溫度為第一預(yù)設(shè)溫度，當(dāng)確定預(yù)熱水的水流前端的溫度為第一預(yù)設(shè)溫度時，技術(shù)人員可以控制電動調(diào)節(jié)閥門，將預(yù)熱水的輸入流速調(diào)節(jié)為第二輸入流速。

步驟103中，當(dāng)確定預(yù)熱水的水流前端的溫度為第二預(yù)設(shè)溫度時，將預(yù)熱水的輸入流速調(diào)節(jié)為第三輸入流速。

在實施中，技術(shù)人員可以根據(jù)將要被預(yù)熱的油氣集輸管道的長度、埋地深度、與外界的傳熱系數(shù)確定第三輸入流速。技術(shù)人員可以根據(jù)預(yù)熱水的溫度、油氣集輸管道的長度、埋地深度、以及與土壤的傳熱系數(shù)，計算預(yù)熱水以第二輸入流速傳輸，經(jīng)過第二傳輸時長后預(yù)熱水的水流前端的溫度為第二預(yù)設(shè)溫度，當(dāng)確定預(yù)熱水以第二輸入流速輸入到油氣集輸管道的時長為第二傳輸時長時，可以確定第二傳輸時間后預(yù)熱水的水流前端的溫度為第二預(yù)設(shè)溫度。例如，油氣集輸管道的長度為2500米，初始傳熱系數(shù)為3.0w/(m².℃)，管線埋深自然地坪以下1.5m，地溫0℃，計算得到的第一傳輸時長為2.5小時，第一預(yù)設(shè)溫度為26℃，第三輸入流速為0.4m/s，預(yù)熱水的水流前端到達距離油氣集輸管道起始位置1300m處。

當(dāng)預(yù)熱水以第二輸入流速輸入到油氣集輸管道的預(yù)熱水的傳輸時長為第二傳輸時長時，可以確定預(yù)熱水的水流前端的溫度為第二預(yù)設(shè)溫度，當(dāng)確定預(yù)熱水的水流前端的溫度為第二預(yù)設(shè)溫度時，技術(shù)人員可以控制電動調(diào)節(jié)閥門，將預(yù)熱水的輸入流速調(diào)節(jié)為第三輸入流速。

步驟104中，當(dāng)確定油氣集輸管道的末端處預(yù)熱水的溫度為第三預(yù)設(shè)溫度時，油氣集輸管道預(yù)熱完成，停止輸入預(yù)熱水。

其中，第三預(yù)設(shè)溫度為油氣可以在油氣集輸管道中正常傳輸?shù)臏囟取?/p>

在實施中，技術(shù)人員可以在油氣集輸管道的末端安裝溫度傳感器，溫度傳感器可以用于檢測油氣集輸管道的末端預(yù)熱水的溫度。預(yù)熱水以第三輸入流速輸入油氣集輸管道，當(dāng)預(yù)熱水到達油氣集輸管道末端時，溫度傳感器可以持續(xù)檢測油氣集輸管道末端處預(yù)熱水的溫度，當(dāng)確定油氣集輸管道的末端處預(yù)熱水的溫度為第三預(yù)設(shè)溫度時，技術(shù)人員可以確定油氣集輸管道預(yù)熱完成，然后可以控制電動調(diào)節(jié)閥門，將預(yù)熱水的輸入流速調(diào)節(jié)為0，也就是停止輸入預(yù)熱水。例如，預(yù)熱水以第三輸入流速為0.4m/s傳輸2小時后，預(yù)熱水的水流前端到達油氣集輸管道的末端，也就是預(yù)熱水的水流前端到達距離油氣集輸管道起始位置2500m處，水流前端的溫度為20℃，繼續(xù)以第三輸入流速輸入預(yù)熱水，當(dāng)溫度傳感器檢測到油氣集輸管道的末端的預(yù)熱水溫度為第三預(yù)設(shè)溫度時，停止輸入預(yù)熱水，其中第三預(yù)設(shè)溫度高于20℃。

另外，技術(shù)人員也可以根據(jù)將要被預(yù)熱的油氣集輸管道的長度、埋地深度、與外界的傳熱系數(shù)，計算預(yù)熱水以第三輸入流速傳輸，經(jīng)過第三傳輸時長后油氣集輸管道的末端預(yù)熱水溫度為第三預(yù)設(shè)溫度，當(dāng)確定預(yù)熱水以第三輸入流速輸入到油氣集輸管道的時長為第三傳輸時長時，技術(shù)人員可以確定預(yù)熱水傳輸?shù)谌齻鬏敃r長后水流前端的溫度為第三預(yù)設(shè)溫度，這樣，當(dāng)技術(shù)人員確定油氣集輸管道的末端處預(yù)熱水的溫度為第三預(yù)設(shè)溫度時，可以確定油氣集輸管道預(yù)熱完成，并且可以控制電子閥門，將預(yù)熱水的輸入流速調(diào)節(jié)為0，也就是停止輸入預(yù)熱水。

可選的，當(dāng)確定油氣集輸管道的末端處預(yù)熱水的溫度為第三預(yù)設(shè)溫度，且以第三輸入流速繼續(xù)輸入預(yù)熱水72小時后，油氣集輸管道預(yù)熱完成，停止輸入預(yù)熱水。

在實施中，技術(shù)人員可以在油氣集輸管道的末端安裝溫度傳感器，溫度傳感器可以用于檢測油氣集輸管道的末端預(yù)熱水的溫度。預(yù)熱水以第三輸入流速輸入油氣集輸管道，當(dāng)預(yù)熱水到達油氣集輸管道末端時，溫度傳感器可以持續(xù)檢測油氣集輸管道末端處預(yù)熱水的溫度，當(dāng)確定油氣集輸管道的末端處預(yù)熱水的溫度為第三預(yù)設(shè)溫度時，技術(shù)人員可以控制電動調(diào)節(jié)閥門，保持該輸入流速持續(xù)預(yù)熱72小時，以檢測油氣集輸管道是否出現(xiàn)變形，如果72小時后，油氣集輸管道沒有裂開，則油氣集輸管道預(yù)熱完成。

其中，在管道預(yù)熱過程中第一輸入流速小于第二輸入流速，第二輸入流速 小于第三輸入流速，第一輸入流速、第二輸入流速、第三輸入流速的范圍為0.01m/s～1.2m/s，這樣，可以階梯變速預(yù)熱，可以保證油氣集輸管道均勻預(yù)熱，而且可以防止油氣集輸管道因高溫的預(yù)熱水進入而變形。例如，第一輸入流速為0.02m/s、第二輸入流速為0.1m/s、第三輸入流速為0.2m/s，如圖2所示，預(yù)熱水的水流前端的溫度隨預(yù)熱水的水流前端距離油氣集輸管道起始位置的變化關(guān)系。

本發(fā)明實施例中，將溫度在溫度范圍在50℃～70℃的預(yù)熱水以第一輸入流速輸入油氣集輸管道；當(dāng)確定所述預(yù)熱水的水流前端的溫度為第一預(yù)設(shè)溫度時，將所述預(yù)熱水的輸入流速調(diào)節(jié)為第二輸入流速；當(dāng)確定所述預(yù)熱水的水流前端的溫度為第二預(yù)設(shè)溫度時，將所述預(yù)熱水的輸入流速調(diào)節(jié)為第三輸入流速；當(dāng)確定所述油氣集輸管道的末端處所述預(yù)熱水的溫度為第三預(yù)設(shè)溫度時，所述油氣集輸管道預(yù)熱完成，停止輸入預(yù)熱水；其中，所述第一輸入流速小于所述第二輸入流速，所述第二輸入流速小于所述第三輸入流速，所述第一輸入流速、所述第二輸入流速、所述第三輸入流速的范圍為0.01m/s～1.2m/s。這樣，已經(jīng)運行的油氣集輸管道系統(tǒng)中新建的油氣集輸管道輸入的預(yù)熱水的溫度比較高，已經(jīng)運行的油氣集輸管道系統(tǒng)中正在運行的油氣集輸管道的溫度不會變化，從而油氣集輸管道系統(tǒng)中正在運行的油氣集輸管道可以正常運行。

基于相同的技術(shù)構(gòu)思，本發(fā)明實施例還提供了一種管道預(yù)熱的裝置，如圖3所示，該裝置包括：

輸入模塊310，用于將溫度在溫度范圍在50℃～70℃的預(yù)熱水以第一輸入流速輸入油氣集輸管道；

第一調(diào)節(jié)模塊320，用于當(dāng)確定所述預(yù)熱水的水流前端的溫度為第一預(yù)設(shè)溫度時，將所述預(yù)熱水的輸入流速調(diào)節(jié)為第二輸入流速；

第二調(diào)節(jié)模塊330，用于當(dāng)確定所述預(yù)熱水的水流前端的溫度為第二預(yù)設(shè)溫度時，將所述預(yù)熱水的輸入流速調(diào)節(jié)為第三輸入流速；

停止模塊340，用于當(dāng)確定所述油氣集輸管道的末端處所述預(yù)熱水的溫度為第三預(yù)設(shè)溫度時，所述油氣集輸管道預(yù)熱完成，停止輸入所述預(yù)熱水；

其中，所述第一輸入流速小于所述第二輸入流速，所述第二輸入流速小于所述第三輸入流速，所述第一輸入流速、所述第二輸入流速、所述第三輸入流 速的范圍為0.01m/s～1.2m/s。

可選的，所述油氣集輸管道使用預(yù)設(shè)厚度的硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料保溫。

可選的，所述輸入模塊310，用于：

將溫度為55℃的預(yù)熱水以第一輸入流速輸入油氣集輸管道。

可選的，所述停止模塊340，用于：

當(dāng)確定所述油氣集輸管道的末端處所述預(yù)熱水的溫度為第三預(yù)設(shè)溫度，且以所述第三輸入流速繼續(xù)輸入所述預(yù)熱水72小時后，所述油氣集輸管道預(yù)熱完成，停止輸入所述預(yù)熱水。

可選的，所述第一預(yù)設(shè)溫度、所述第二預(yù)設(shè)溫度、所述第三預(yù)設(shè)溫度根據(jù)所述油氣集輸管道的長度、埋地深度確定。

需要說明的是：上述實施例提供的管道預(yù)熱的裝置在管道預(yù)熱時，僅以上述各功能模塊的劃分進行舉例說明，實際應(yīng)用中，可以根據(jù)需要而將上述功能分配由不同的功能模塊完成，即將裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)劃分成不同的功能模塊，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述實施例提供的管道預(yù)熱的裝置與管道預(yù)熱的方法實施例屬于同一構(gòu)思，其具體實現(xiàn)過程詳見方法實施例，這里不再贅述。

本發(fā)明實施例中，將溫度在溫度范圍在50℃～70℃的預(yù)熱水以第一輸入流速輸入油氣集輸管道；當(dāng)確定所述預(yù)熱水的水流前端的溫度為第一預(yù)設(shè)溫度時，將所述預(yù)熱水的輸入流速調(diào)節(jié)為第二輸入流速；當(dāng)確定所述預(yù)熱水的水流前端的溫度為第二預(yù)設(shè)溫度時，將所述預(yù)熱水的輸入流速調(diào)節(jié)為第三輸入流速；當(dāng)確定所述油氣集輸管道的末端處所述預(yù)熱水的溫度為第三預(yù)設(shè)溫度時，所述油氣集輸管道預(yù)熱完成，停止輸入預(yù)熱水；其中，所述第一輸入流速小于所述第二輸入流速，所述第二輸入流速小于所述第三輸入流速，所述第一輸入流速、所述第二輸入流速、所述第三輸入流速的范圍為0.01m/s～1.2m/s。這樣，已經(jīng)運行的油氣集輸管道系統(tǒng)中新建的油氣集輸管道輸入的預(yù)熱水的溫度比較高，已經(jīng)運行的油氣集輸管道系統(tǒng)中正在運行的油氣集輸管道的溫度不會變化，從而油氣集輸管道系統(tǒng)中正在運行的油氣集輸管道可以正常運行。

本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實現(xiàn)上述實施例的全部或部分步驟可以通過硬件來完成，也可以通過程序來指令相關(guān)的硬件完成的程序可以存儲于一種計 算機可讀存儲介質(zhì)中，上述提到的存儲介質(zhì)可以是只讀存儲器，磁盤或光盤等。

以上僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。