一种特殊工况下的原油输送管线泄漏检测系统技术方案

本实用新型专利技术涉及原油输送管线泄漏检测技术领域，尤其涉及一种特殊工况下的原油输送管线泄漏检测系统及方法。通过由管线下游站、管线中间站和管线上游站组成的一种特殊工况下的原油输送管线泄漏检测系统，实现管道泄漏监测定位。分布式压力监测，规避了充满程度较低管段负压波能量损失严重带来的影响，实现精准定位，及时报警。克服了传统方法在原油输送管线的输油泵频繁启停、输油泵变频调节转速、管道腐蚀穿孔缓慢泄漏、地形起伏超过200m高差和管线伴生气含量较高等特殊工况下应用效果差的缺点，降低了误报警率和漏报警率。

A leakage detection system of crude oil pipeline under special working conditions

【技术实现步骤摘要】
一种特殊工况下的原油输送管线泄漏检测系统
本技术涉及原油输送管线泄漏检测
，尤其涉及一种特殊工况下的原油输送管线泄漏检测系统。
技术介绍
传统的基于负压波法和流量平衡法的原油输送管线泄漏检测方法，其基本原理是采集管线内流量输差信号和管线内负压波信号，对所获得的信号进行输差检漏法和负压波法的耦合分析，以便发现所输送流体的外泄情况，并定位泄漏位置。传统的方法，主要针对平稳运行的输油管线，其输油泵保持平稳运行，泵的转速和排量均基本保持恒定。然而，在某些低渗透及超低渗透油田，由于上游站点液量小且来液不稳定，大量原油集输管线采用了间歇输油或输油泵变频调节输油的方法。在这种情况下，传统的基于负压波法和流量平衡法的原油输送管线泄漏检测方法存在以下两种误报警情况：(1)间歇输油时，输油泵需要频繁启停。当输油泵正常停机操作时，管线内压力骤降，此时泄漏检测误判为管线泄漏；(2)输油泵变频调节输油时，输油泵转速发生变化，泵的排量相应变化，流量输差随之变化，此时泄漏检测误判为管线泄漏。以上两种误报警严重影响了管线泄漏检测系统的运行效果。此外，对于某些泄漏量较小的缓慢泄漏，由于压力曲线变化不明显，传统方法通过设定压力下降阈值去寻找压力拐点的方法应用效果不佳，存在漏报的情况。在地形起伏较大和管线含气量较高时，地形起伏超过200m高差、管线伴生气含量较高(原油气油比超过50m3/t)等情况某些位置的管段充满程度较低，因此负压波能量衰减程度大于满管流，传统方法此时同样难以适用。
技术实现思路
本技术提供了一种特殊工况下的原油输送管线泄漏检测系统，目的在于提供一种强化对特殊工况的识别和屏蔽功能，避免管线泄漏检测出现误报和漏报的管线泄漏系统。为了实现上述目的，本技术采用的技术方案是：一种特殊工况下的原油输送管线泄漏检测系统，包括管线下游站，用于实时获取并传输管线起点的压力、流量和输油泵电机频率数据信号；管线中间站，用于实时获取并传输管线中间点的压力、流量和输油泵电机频率数据信号；管线上游站，与管线下游站和管线中间站之间电连接，用于实时获取管线终点的压力、流量和输油泵电机频率数据信号，并接受管线下游站和管线中间站的压力、流量和输油泵电机频率数据信号并进行分析和判断运行管线状况。所述的管线上游站包括第一压力变送器、输油泵变频器、第一流量计和第一站点PLC，所述的第一压力变送器、第一输油泵变频器和第一流量计分别与第一站点PLC电连接；所述的管线中间站包括第二压力变送器；所述的管线下游站包括第三压力变送器、第二流量计、第二站点PLC和处理系统，第三压力变送器、第二流量计分别与第二站点PLC电连接，第二站点PLC与处理系统之间电连接；所述的管线上游站与处理系统之间电连接；所述的第二压力变送器与管线下游站之间电连接。所述的管线上游站通过第一站点PLC与处理系统之间电连接；所述的管线中间站的第二压力变送器与管线上游站的第二站点PLC电连接。所述的管线上游站还包括第一一分二隔离卡、第二一分二隔离卡、第三一分二隔离卡和第一数据采集装置，所述的第一一分二隔离卡分别与第一压力变送器、第一站点PLC和第一数据采集装置电连接；所述的第二一分二隔离卡分别与输油泵变频器、第一站点PLC和第一数据采集装置电连接；所述的第三一分二隔离卡分别与第一流量计、第一站点PLC和第一数据采集装置电连接；第一数据采集装置与处理系统电连接；所述的管线下游站还包括第四一分二隔离卡、第五一分二隔离卡和第二数据采集装置，所述的第四一分二隔离卡分别与第三压力变送器、第二站点PLC和第二数据采集装置电连接；所述的第五一分二隔离卡分别与第二流量计、第二站点PLC和第二数据采集装置电连接；第二数据采集装置与处理系统电连接；所述的第二压力变送器与第二数据采集装置电连接。本技术的有益效果是：本技术通过用于实时获取并传输管线起点的压力信号的管线下游站、用于实时获取管线并传输中间高点的压力信号的管线中间站和用于实时获取管线终点的压力信号，并接受管线下游站和管线中间站的压力信号进行分析和判断运行管线状况，与管线下游站和管线中间站之间电连接的管线上游站组成的一种特殊工况下的原油输送管线泄漏检测系统，利用大数据事件分类算法、压力梯度算法和模式识别算法三种算法并行运算，各取所长，实现功能互补，当两种或以上算法同时判断为管线泄漏时，确定管线泄漏；结合分布式压力监测，实现管道泄漏监测定位。分布式压力监测，规避了充满程度较低管段负压波能量损失严重带来的影响，实现精准定位，及时报警。克服了传统方法在原油输送管线的输油泵频繁启停、输油泵变频调节转速、管道腐蚀穿孔缓慢泄漏、地形起伏超过200m高差和管线伴生气含量较高等特殊工况下应用效果差的缺点，降低了误报警率和漏报警率。附图说明下面结合附图和实施例对本技术进一步说明。图1是本技术泄漏检测装置数据链路示意图一；图2是本技术泄漏检测装置数据链路示意图二；图3是本技术三种算法并行示意图。图中，1-第一压力变送器；2-输油泵变频器；3-第一流量计；4-第一一分二隔离卡；5-第二一分二隔离卡；6-第三一分二隔离卡；7-第一站点PLC；8-第一数据采集装置；9-处理系统；10-第二压力变送器；11-第三压力变送器；12-第二流量计；13-第四一分二隔离卡；14；第五一分二隔离卡；15-第二站点PLC；16-第二数据采集装置。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。实施例一：如图1-2所示的一种特殊工况下的原油输送管线泄漏检测系统，包括管线下游站，用于实时获取并传输管线起点的压力、流量和输油泵电机频率数据信号；管线中间站，用于实时获取并传输管线中间点的压力、流量和输油泵电机频率数据信号；管线上游站，与管线下游站和管线中间站之间电连接，用于实时获取管线终点的压力、流量和输油泵电机频率数据信号，并接受管线下游站和管线中间站的压力、流量和输油泵电机频率数据信号并进行分析和判断运行管线状况。在实际使用时，运行管线下游站点和管线中间站，将采集的运行管线的实时状态数据传输给运行管线上游站，管线上游站和管线下游站可以采用两种不同的配套方案完成数据信息的获取和传输，数据信号通过GPS时钟进行同步。管线上游站将获取的所有管线的实时状态数据信息进行分析和判断，得出运行管线的实时运行情况。本技术结合分布式压力监测，实现管道泄漏监测定位。分布式压力监测，规避了充满程度较低管段负压波能量损失严重带来的影响，实现精准定位，及时报警。克服了传统方法在原油输送管线的输油泵频繁启停、输油泵变频调节转速、管道腐蚀穿孔缓慢泄漏、地形起伏超过200m高差和管线伴生气含量较高等特殊工况下应用效果差的缺点，降低了误报警率和漏报警率。实施例二：如图1-2所示的一种特殊工况下的原油输送管线泄漏检测系统，与实施例一不同之处在于：所述的所述的管线上游站包括第一压力变送器1、输油泵变频器2、第一流量计3和第一站点PLC7，所述的第一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种特殊工况下的原油输送管线泄漏检测系统，其特征在于：包括管线下游站，用于实时获取并传输管线起点的压力、流量和输油泵电机频率数据信号；管线中间站，用于实时获取并传输管线中间点的压力、流量和输油泵电机频率数据信号；管线上游站，与管线下游站和管线中间站之间电连接，用于实时获取管线终点的压力、流量和输油泵电机频率数据信号，并接受管线下游站和管线中间站的压力、流量和输油泵电机频率数据信号并进行分析和判断运行管线状况。

【技术特征摘要】
1.一种特殊工况下的原油输送管线泄漏检测系统，其特征在于：包括管线下游站，用于实时获取并传输管线起点的压力、流量和输油泵电机频率数据信号；管线中间站，用于实时获取并传输管线中间点的压力、流量和输油泵电机频率数据信号；管线上游站，与管线下游站和管线中间站之间电连接，用于实时获取管线终点的压力、流量和输油泵电机频率数据信号，并接受管线下游站和管线中间站的压力、流量和输油泵电机频率数据信号并进行分析和判断运行管线状况。2.如权利要求1所述的一种特殊工况下的原油输送管线泄漏检测系统，其特征在于：所述的管线上游站包括第一压力变送器(1)、输油泵变频器(2)、第一流量计(3)和第一站点PLC(7)，所述的第一压力变送器(1)、第一输油泵变频器(2)和第一流量计(3)分别与第一站点PLC(7)电连接；所述的管线中间站包括第二压力变送器(10)；所述的管线下游站包括第三压力变送器(11)、第二流量计(12)、第二站点PLC(15)和处理系统(9)，第三压力变送器(11)、第二流量计(12)分别与第二站点PLC(15)电连接，第二站点PLC(15)与处理系统(9)之间电连接；所述的管线上游站与处理系统(9)之间电连接；所述的第二压力变送器(10)与管线下游站之间电连接。3.如权利要求2所述的一种特殊工况下的原油输送管线泄漏检测系统，其特征在于：所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张鑫，艾信，任晓峰，高玉龙，刘利群，谭滨，魏小林，杨晓锋，刘元刚，何健安，
申请(专利权)人：西安长庆科技工程有限责任公司，
类型：新型
国别省市：陕西,61