一种集输立管内有害流型快速识别装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种集输立管内有害流型快速识别装置及方法，其特征在于包括以下步骤：1)将集输立管水面以上一端固定连接垂直管道一端，垂直管道另一端通过弯头连接水平管道一端，水平管道另一端固定连接气液分离器；2)在垂直管道和水平管道上分别设置阻力元件；3)分别采集两阻力元件处管道的压差信号；4)计算两阻力元件处管道压差信号的均值与标准差；5)分别计算两阻力元件处管道压差信号的功率谱主频；6)识别集输立管是否为有害流型，当集输立管是有害流型时，进入步骤7)；当集输立管不是有害流型时，输出集输立管的流型识别结果；7)识别集输立管有害流型的种类，本发明专利技术可以广泛应用于石油工程多相流检测领域中。

A Rapid Identification Device and Method for Harmful Flow Patterns in Gathering and Transferring Risers

The invention relates to a rapid identification device and method for harmful flow pattern in a gathering riser, which is characterized by the following steps: 1) fixing one end of the vertical pipeline above the water surface of the gathering riser to one end of the vertical pipeline, the other end of the vertical pipeline to one end of the horizontal pipeline through an elbow, and the other end of the horizontal pipeline to fixedly connect the gas-liquid separator; 2) installing resistance elements on the vertical pipeline and the horizontal pipeline respectively; 3) collecting the pressure difference signals of the pipeline at the two resistance elements separately; 4) calculating the mean and standard deviation of the pressure difference signals of the pipeline at the two resistance elements; 5) calculating the main frequency of the power spectrum of the pressure difference signals of the pipeline at the two resistance elements separately; 6) identifying whether the collector riser is a harmful flow pattern, and entering step 7 when the collector riser is a harmful flow pattern; and when the collector riser is not a harmful flow pattern, outputting the collector Flow pattern recognition results of risers; 7) Identification of harmful flow patterns of gathering risers, the invention can be widely used in the field of multiphase flow detection in petroleum engineering.

【技术实现步骤摘要】
一种集输立管内有害流型快速识别装置及方法
本专利技术是关于一种集输立管内有害流型快速识别装置及方法，属于石油工程多相流检测领域。
技术介绍
在海洋油气开发中，由于海底气液分离方式尚不够成熟，海底采出的油气等产物通常仍采用混合输运的方式举升至海面生产平台，其中，自海底脱离与海床接触处至海面的管段称为集输立管。由于一座平台通常汇集多口油井的产出物，因而自集输立管底部至井口间存在一定长度沿海底铺设的管段。当气液流量较低时，集输立管内易形成长液塞，与气相交替流出，造成出口流量的剧烈波动，此类流型称为严重段塞流。此外，若海底管道较粗，在一定气液流量范围内由于气液相间相互作用，在海底管道内易形成较长的水动力段塞，也造成管道出口流量的大幅波动。以严重段塞流为代表的有害流型严重危害影响生产安全、影响生产效率，除产量剧烈波动以外，还体现为压力剧烈波动与管线振动、气液分离器断流或溢流、加剧管道腐蚀与结蜡等。在海洋油气平台上，为避免此类有害流型对下游设备造成危害，采用段塞捕集器捕获来自集输立管的液塞，通过这一缓冲结构使得进入气液分离器的气液流量更加均匀。通常，段塞捕集器的体积按照液塞最长长度的3～5倍液设本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种集输立管内有害流型快速识别装置，其特征在于，该装置包括：一垂直‑水平弯头部件，所述垂直‑水平弯头部件由垂直管道、弯头和水平管道依次连接而成的倒L型结构，所述垂直管道的底部用于连接集输立管，所述水平管道的外端部用于连接气液分离器；两阻力元件，每一所述阻力元件均设置在所述垂直管道和水平管道上；两压差信号传感器，每一所述压差信号传感器均用于实时采集对应所述阻力元件处管道的压差信号；计算机，所述计算机根据每一所述压差信号传感器实时采集的压差信号，用于识别所述集输立管的流型。

【技术特征摘要】
1.一种集输立管内有害流型快速识别装置，其特征在于，该装置包括：一垂直-水平弯头部件，所述垂直-水平弯头部件由垂直管道、弯头和水平管道依次连接而成的倒L型结构，所述垂直管道的底部用于连接集输立管，所述水平管道的外端部用于连接气液分离器；两阻力元件，每一所述阻力元件均设置在所述垂直管道和水平管道上；两压差信号传感器，每一所述压差信号传感器均用于实时采集对应所述阻力元件处管道的压差信号；计算机，所述计算机根据每一所述压差信号传感器实时采集的压差信号，用于识别所述集输立管的流型。2.如权利要求1所述的一种集输立管内有害流型快速识别装置，其特征在于，每一所述阻力元件均采用法兰对或阀门。3.如权利要求2所述的一种集输立管内有害流型快速识别装置，其特征在于，所述水平管道的外端部通过下倾管道或垂直下降管道连接所述气液分离器。4.如权利要求1所述的一种集输立管内有害流型快速识别装置，其特征在于，所述计算机内设置有流型检测系统，所述流型检测系统包括流型设定模块和流型识别模块；所述流型设定模块用于预先设定集输立管的所有流型种类；所述流型识别模块用于采用支持向量机或神经网络，根据所述流型设定模块预设的流型种类、每一压差信号的均值与标准差，识别集输立管是否为有害流型；当识别结果为有害流型时，根据所述流型设定模块预设的流型种类以及每一压差信号的均值、标准差与功率谱主频，识别集输立管有害流型的种类。5.如权利要求1至4任一项所述的一种集输立管内有害流型快速识别装置，其特征在于，所述垂直管道的总长度大于或等于15倍所述垂直管道的内径。6.如权利要求1至4任一项所述的一种集输立管内有害流型快速识别装置，其特征在于，所述垂直管道上所述压差信号传感器的两取压口位于所述垂直管道管壁的任意一条母线上，所述垂直管道上所述压差信号传感器的取压长度大于...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭烈锦，李清平，吴全红，秦蕊，邹遂丰，姚添，姚海元，程兵，李焱，朱军龙，王清，
申请(专利权)人：中国海洋石油集团有限公司，中海油研究总院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京,11