一種判斷濕氣集輸管網(wǎng)清管時(shí)機(jī)的檢測(cè)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種判斷濕氣集輸管網(wǎng)清管時(shí)機(jī)的檢測(cè)方法，屬于集輸管網(wǎng)清管技術(shù) 領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] SY-T5922-2003天然氣管道運(yùn)行規(guī)范，當(dāng)管輸效率低于90%時(shí)，宜實(shí)施清管作業(yè)。 事實(shí)上，由于受氣田新井、新區(qū)投產(chǎn)進(jìn)度、氣田多級(jí)增壓集輸、冬季高峰供氣等因素影響，集 輸管道投運(yùn)后，會(huì)出現(xiàn)輸氣量長(zhǎng)期偏低，或者是超出設(shè)計(jì)輸氣量的情況，該使得計(jì)算的輸氣 效率會(huì)隨著實(shí)際管輸氣量的變化而變化。現(xiàn)場(chǎng)清管分析時(shí)，偶然會(huì)出現(xiàn)管輸效率偏低、或者 是大于100%的情況。部分大管徑管道在較低輸氣量情況下，即使反復(fù)多次清管，計(jì)算的管 輸效率也不會(huì)高于90%。因此，W輸氣效率小于90%，作為判斷管道是否清管的依據(jù)，顯然不 能滿足和指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)清管作業(yè)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種判斷濕氣集輸管網(wǎng)清管時(shí)機(jī)的檢測(cè) 方法，解決復(fù)雜濕氣集輸管網(wǎng)清管周期確定難題，減少清管作業(yè)頻次，降低清管成本，提高 集輸管道運(yùn)行管理效率。
[0004] 一種判斷濕氣集輸管網(wǎng)清管時(shí)機(jī)的檢測(cè)方法，含有W下步驟；提出采用"管道氣體 流速"判斷管道是否容易積液、采用"相對(duì)輸氣效率、管道始末端壓差梯度、預(yù)測(cè)積液量與管 容體積百分比"等綜合分析判斷濕氣集輸管網(wǎng)清管時(shí)機(jī)的檢測(cè)步驟。
[0005] -種判斷濕氣集輸管網(wǎng)清管時(shí)機(jī)的檢測(cè)方法，具體含有W下步驟；
[0006] 涉及W下五項(xiàng)參數(shù)：
[0007] l、管道氣體流速（v); 1.595§ 0J7
[0008] V = ---^- \V7Ti~P
[0009] 式中：V表示管道氣體流速(m/s);
[0010] Q表示管道流量（lOV/d);
[0011] 根據(jù)9^和9^+，可^分別求得在管輸條件下管道內(nèi)氣體的實(shí)際流速V ^和計(jì)算流 速V計(jì)；
[001引 2、輸氣效率(E);
[001 引 E=Q 實(shí)/Q 計(jì)；
[0014] 式中；Qg表示管道運(yùn)行過(guò)程中的實(shí)時(shí)輸氣量；
[0015] 表示管道在該運(yùn)行條件下的理論輸氣量；
[0016] 計(jì)算管道內(nèi)輸氣量（Q);
[0017]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種判斷濕氣集輸管網(wǎng)清管時(shí)機(jī)的檢測(cè)方法，含有以下步驟；提出采用"管道氣體 流速"判斷管道是否容易積液、采用"相對(duì)輸氣效率、管道始末端壓差梯度、預(yù)測(cè)積液量與管 容體積百分比"等綜合分析判斷濕氣集輸管網(wǎng)清管時(shí)機(jī)的檢測(cè)步驟。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種判斷濕氣集輸管網(wǎng)清管時(shí)機(jī)的檢測(cè)方法，其特征在于含 有以下步驟； 涉及以下五項(xiàng)參數(shù)： 參數(shù)1、管道氣體流速（v);
式中：v表示管道氣體流速(m/s); Q表示管道流量（104m3/d); 根據(jù)和Qi+，可以分別求得在管輸條件下管道內(nèi)氣體的實(shí)際流速v$和計(jì)算流速v 計(jì)； 參數(shù)2、輸氣效率(E); E=Q實(shí)/Q計(jì)； 式中：表不管道運(yùn)行過(guò)程中的實(shí)時(shí)輸氣量； Qi+表示管道在該運(yùn)行條件下的理論輸氣量； 計(jì)算管道內(nèi)輸氣量（Q);
式中：Qi+表示管道計(jì)算流量(m3/d);d表示管道內(nèi)徑（cm); Pi表示管道起點(diǎn)壓力（MPa); P2表示管道終點(diǎn)壓力（MPa); A表示氣體的相對(duì)密度(對(duì)空氣）； Z表示氣體在計(jì)算管段平均壓力和平均溫度下的壓縮因子； T表示氣體的平均熱力學(xué)溫度（K); L表示管道計(jì)算長(zhǎng)度（km); 參數(shù)3、相對(duì)輸氣效率（n) 打=E實(shí)時(shí)/E清管后； 式中：E管道輸氣效率； 表示管道運(yùn)行過(guò)程中的實(shí)時(shí)輸氣效率； E清ws表示該管道在上一次清管結(jié)束后進(jìn)入正常運(yùn)行時(shí)的輸氣效率，以進(jìn)入正常運(yùn)行 十天內(nèi)的平均數(shù)據(jù)為最佳，將該值視為該管道在當(dāng)時(shí)運(yùn)行條件下的最大管輸效率； 參數(shù)4、管道始末端壓差梯度（AP); AP= (Pq-Pz)/L; 式中：AP表示管道單位長(zhǎng)度內(nèi)的壓差，即壓差梯度，MPa/km; P<j表示管道起始端壓力，MPa; Pz表示管道終止端壓力，MPa; L表不管道長(zhǎng)度，km; 參數(shù)5、預(yù)測(cè)積液量與管容體積百分比（ 利用Mcketta-Wehe計(jì)算法，對(duì)管道中天然氣飽和含水量、管道上次清管至下次清管前 的積液量進(jìn)行計(jì)算：
式中J表示天然氣的含水量，kg/m3 ; T表示天然氣溫度，°C; P表示天然氣壓力，MPa(絕）； A、B均表示系數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種判斷濕氣集輸管網(wǎng)清管時(shí)機(jī)的檢測(cè)方法，其特征在于上 述的五項(xiàng)參數(shù)，在應(yīng)用中采取如下幾個(gè)步驟： 步驟1 :計(jì)算管道氣體流速（v); 針對(duì)何時(shí)開展復(fù)雜濕氣集輸管網(wǎng)清管作業(yè)最佳，首先根據(jù)管輸氣流速度對(duì)集輸管道是 否容易積液的情況進(jìn)行初步判斷，即管輸氣流速度高于某一值時(shí)管道不容易積液，低于某 一值時(shí)管道相對(duì)容易積液； 步驟2 :針對(duì)管輸氣流速度不同所致管道內(nèi)積液攜帶進(jìn)入下游的能力不同，將步驟1判 斷出的易積液管道和不易積液管道分別應(yīng)用"步驟3 (相對(duì)輸氣效率)、步驟4 (管道始末端 壓差梯度)、步驟5 (預(yù)測(cè)積液量與管容體積百分比)"對(duì)集輸管道積液程度及管輸效率影響 程度進(jìn)行綜合分析，準(zhǔn)確判斷管道內(nèi)部運(yùn)行情況； 針對(duì)涉及的三項(xiàng)計(jì)算參數(shù)，在下列步驟中進(jìn)行； 步驟3 :計(jì)算相對(duì)輸氣效率（n); 根據(jù)SY-T5922-2003天然氣管道運(yùn)行規(guī)范，當(dāng)E低于90%時(shí)，宜實(shí)施清管作業(yè)；事實(shí)上， 由于受氣田新井、新區(qū)投產(chǎn)進(jìn)度、氣田多級(jí)增壓集輸、冬季高峰供氣等因素影響，集輸管道 投運(yùn)后，會(huì)出現(xiàn)輸氣量長(zhǎng)期偏低，或者是超出設(shè)計(jì)輸氣量的情況，這使得計(jì)算的E會(huì)隨著實(shí) 際管輸氣量的變化而變化；現(xiàn)場(chǎng)清管分析時(shí)，偶然會(huì)出現(xiàn)E偏低、或者是大于100%的情況； 部分大管徑管道在較低輸氣量情況下，即使反復(fù)多次清管，計(jì)算的E也不會(huì)高于90% ;因此， 以E小于90%，作為判斷管道是否清管的依據(jù)，不能滿足和指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)清管作業(yè)；由此提出相 對(duì)輸氣效率（n)的概念； 相對(duì)輸氣效率（n)可以反映出初始輸氣效率偏低管道真實(shí)的輸送情況；現(xiàn)實(shí)應(yīng)用過(guò) 程中，可以將n<90%，或者n<95%作為判斷管道是否需要清管的條件； 步驟4 :計(jì)算管道始末端壓差梯度（ap); 通常，管道在清管結(jié)束后的管輸效率最高；引起管道始末端壓力差的主要因素是管道 摩阻，這是管輸壓差無(wú)法克服的因素；所以，管道在清管結(jié)束后的ap，在一定程度上可以 認(rèn)為是管道原始摩阻附帶壓差梯度；當(dāng)管道實(shí)際運(yùn)行過(guò)程的，超出管道原始摩阻附 帶壓差梯度-定程度時(shí)，認(rèn)為管道需要進(jìn)行清管作業(yè)； 需要注意的是對(duì)于長(zhǎng)距離大管徑管道而言，如果輸氣量偏低，即使管道內(nèi)積液量比較 多，計(jì)算出的管道始末端壓差梯度也不會(huì)變化太大； 步驟5 :預(yù)測(cè)積液量與管容體積百分比（
）； 由于管輸天然氣本身具有一定的攜液能力，會(huì)造成預(yù)測(cè)積液量高于實(shí)際積液量的情 況；在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，由于清管過(guò)程中上游積液容易帶至下游管線，所以不同管網(wǎng)組合 后，管道積液量，往往會(huì)超出理論計(jì)算積液量；管線規(guī)格不同，管道內(nèi)積液量對(duì)管線運(yùn)行的 影響程度也不同，所以提出對(duì)預(yù)測(cè)積液量與管容體積之比進(jìn)行計(jì)算；一般情況而言，當(dāng)管道 內(nèi)理論積液量占到常壓下管道容積的比值（
）超過(guò)某一值時(shí)，認(rèn)為管道內(nèi)積液嚴(yán)重， 必須進(jìn)行清管； 步驟6 :易積液管道在進(jìn)行上述步驟3至步驟5的計(jì)算時(shí)，只要其中一項(xiàng)達(dá)到清管條件 就可以安排清管作業(yè)；不易積液管道在進(jìn)行上訴步驟3至步驟5的計(jì)算時(shí)，可以忽略步驟 5,其他兩項(xiàng)滿足清管條件時(shí)可以安排清管作業(yè)； 根據(jù)以上步驟有針對(duì)性地制定相應(yīng)的清管分析對(duì)策和清管周期。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種判斷濕氣集輸管網(wǎng)清管時(shí)機(jī)的檢測(cè)方法，其特征在于 管道始末端壓差梯度AP與相對(duì)輸氣效率n存在"反相關(guān)"關(guān)系，AP越大、n越小，AP
越小、n越大；當(dāng) 增大時(shí)，其對(duì)應(yīng)的相對(duì)輸氣效率n幾乎隨_的增大而減??；管道始 }巨谷 末端壓差梯度AP隨著
的增大而增大。
【專利摘要】一種判斷濕氣集輸管網(wǎng)清管時(shí)機(jī)的檢測(cè)方法，屬于集輸管網(wǎng)清管技術(shù)領(lǐng)域。含有以下步驟；提出采用“管道氣體流速”判斷管道是否容易積液、采用“相對(duì)輸氣效率、管道始末端壓差梯度、預(yù)測(cè)積液量與管容體積百分比”等綜合分析判斷濕氣集輸管網(wǎng)清管時(shí)機(jī)的檢測(cè)步驟。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是可以準(zhǔn)確有效判斷出不同規(guī)格集輸管道中容易發(fā)生積液的管道，并根據(jù)“相對(duì)輸氣效率、管道始末端壓差梯度、預(yù)測(cè)積液量與管容體積百分比”等參數(shù)，準(zhǔn)確判斷出積液對(duì)集輸管道輸氣效果的影響程度，以及管道是否需要清管作業(yè)緊迫程度。本方法在長(zhǎng)慶蘇里格氣田現(xiàn)場(chǎng)清管作業(yè)分析中得到了現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用和檢驗(yàn)，完全能夠適應(yīng)復(fù)雜濕氣集輸管網(wǎng)清管周期制定和清管條件判斷的需要。
【IPC分類】F17D5-00
【公開號(hào)】CN104565825
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201310520090
【發(fā)明人】曾萍, 徐文龍, 王惠, 武力超, 曹毅, 李在順, 田發(fā)國(guó)
【申請(qǐng)人】中國(guó)石油天然氣股份有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請(qǐng)日】2013年10月29日