一种深水气田生产期间井筒水合物堵塞监测方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及水合物监测领域，更具体地说，设及一种深水气田生产期间井筒水合 物堵塞监测方法及监测装置。
【背景技术】
[0002] 1.深水气田生产过程中井筒对应深海井段经常满足形成水合物的条件，即溫度较 低，压力较高等情况。
[0003]在深水气田生产运行过程中，如井筒中因井口油嘴变化造成井筒压力大幅度波 动、溫度较低、节流后压差大、气流流向突变，或者施工参数、工作制度设计不当，在井筒中 很快就可能形成水合物；并且在石油及天然气工业所生产的天然气混合物中，由于气体成 分不同及井筒环境达到临界条件，也经常会有气体水合物生成，如果井筒有大量水合物存 在，就会危及生产安全。
[0004] 2.为了防止深水气田生产过程中井筒形成水合物，常需要采用许多措施，如加化 学抑制剂、降压、增溫等，代价是很高的。
[0005]在现有的技术下，若采用脱水、热力学或动力学方法来解决水合物问题，常常伴随 着生产方式的改变，使天然气产量发生较大改变，增大生产损失。如果生产方式改变不当， 不仅不能解决水合物问题，更可能会导致气藏减产。
[0006] 3.研究表明，在深水气田生产过程中井筒可W形成水合物，但并不是普遍具有持 续生长，W至于达到能够堵塞井筒的情况
[0007]在井筒某段达到水合物的生成溫度压力条件下，水合物可能会形成，但若散热不 好，W及水条件不充分等原因，水合物在生成后继续生长是非常困难的，生长过程停止，井 筒就不会存在水合物堵塞问题。
[0008] 4.目前，还没有一套具体的方法判别井筒是否W及哪里发生水合物堵塞，导致气 井流动的问题时有发生。
[0009]在整个深水气田生产过程中，国内外对于水合物的生成大家研究较多，但是对于 水合物生长的趋势预测、水合物是否形成堵塞、堵塞的位置W及在什么情况下会发生堵塞 则研究不够，只有一些单一的、指向性很强的水合物防治方法，缺乏一套可W适用于大部分 气藏生产过程的水合物防治方法，很难在选择合理工作制度来既满足生产需求，又可W减 少水合物的生成。
【发明内容】
[0010] 本发明要解决的技术问题在于，提供一种深水气田生产期间井筒水合物堵塞监测 方法及监测装置。
[0011] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种深水气田生产期间井筒水 合物堵塞监测方法。
[0012] 在本发明所述的深水气田生产期间井筒水合物堵塞监测方法中，包括W下步骤：
[0013] SI:根据所述井筒的环境特征选择需要的传感器采集需要的环境参数，根据所述 环境参数计算所述井筒的溫度分布特征、压力分布特征，根据所述溫度分布特征、所述压力 分布特征确定所述水合物的生成区域；
[0014] S2:根据所述水合物的生成区域判断所述水合物是否堵塞所述井筒； 阳01引其中，所述步骤S2包括：
[0016] S2-1:根据所述水合物的生成区域建立堵塞判别模型；
[0017] S2-2:根据所述堵塞判别模型确定需要监测的参数，根据所述需要监测的参数进 行监测，得到监测数据；
[0018] S2-3:根据所述监测数据和所述堵塞判别模型判断所述水合物是否堵塞所述井 筒。
[0019] 优选地，所述需要监测的参数包括平台参数和/或海底参数；
[0020] 所述平台参数包括地面流程溫度、地面流程压力、气水产量、气组分、水矿化度、流 速的一种或多种；
[0021] 所述海底参数包括海底溫度、海底压力、管道形状、管道尺寸的一种或多种。 阳02引优选地，所述步骤Sl包括：
[0023] Sl-I:根据所述井筒的环境特征选择需要的传感器采集需要的环境参数，基于深 水气田生产期间的井筒动态分析，选择基于井筒径向传热的生产期间井筒溫度计算模型， 得到所述井筒的溫度分布特征；
[0024] S1-2:根据所述井筒的环境特征选择需要的传感器采集需要的环境参数，基于深 水气田生产期间的井筒动态分析，选择基于井筒径向传热的生成期间井筒压力计算模型， 得到所述井筒的压力分布特征；
[00巧]S1-3:基于所述溫度分布特征、所述压力分布特征，确定所述水合物的生成区域。
[0026] 优选地，还包括：
[0027]S3:如果所述水合物堵塞所述井筒，则发出危险警报，提醒人们需要采取抑制所 述水合物生成或者解堵的措施。 阳02引优选地，所述步骤S3包括：
[0029]S3-1 :根据所述堵塞判别模型确定所述水合物堵塞所述井筒的区域；
[0030]S3-2 :判定影响所述水合物堵塞的因素；
[0031]S3-3 :根据所述水合物堵塞所述井筒的区域和所述影响所述水合物堵塞的因素推 荐合理的工作制度，给出所述水合物解堵的措施。
[0032] 在本发明所述的深水气田生产期间井筒水合物堵塞监测装置中，包括
[0033] 采集需要监测的参数，得到监测数据的现场计量模块；
[0034] 与所述现场计量模块相连接，接收所述监测数据，根据所述监测数据和内置的堵 塞判别模型判断水合物是否堵塞井筒，如果堵塞发出堵塞信号的中央处理模块；W及
[0035] 与所述中央处理模块相连接，接收所述堵塞信号，并发出危险警报，提醒人们需 要采取抑制所述水合物生成或者解堵的措施的越限报警模块。
[0036] 优选地，所述现场计量模块包括溫度计量模块、压力计量模块、气体流速计量模 块、液体流速计量模块的一种或几种。
[0037] 优选地，所述现场计量模块为压电型加速度传感器。
[0038] 优选地，所述中央处理模块还包括
[0039] 根据所述堵塞判别模型确定所述水合物堵塞井筒区域的区域判断单元；W及
[0040] 判定影响所述水合物堵塞因素的因素判断单元。
[0041] 优选地，所述需要监测的参数包括平台参数和/或海底参数；
[0042] 所述平台参数包括地面流程溫度、地面流程压力、气水产量、气组分、水矿化度、流 速的一种或多种；
[0043] 所述海底参数包括海底溫度、海底压力、管道形状、管道尺寸的一种或多种。
[0044] 实施本发明的深水气田生产期间井筒水合物堵塞监测方法及监测装置，具有W下 有益效果：本发明提供的方案，能够判别水合物是否堵塞、在哪里堵塞，并推荐合理解决方 案，适用于普遍性的气藏生产过程的水合物防治方法，既满足生产需求，又可W减少水合物 的生成。
【附图说明】
[0045] 下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
[0046] 图1是本发明深水气田生产期间井筒水合物堵塞监测方法的流程图；
[0047] 图2是本发明深水气田生产期间井筒水合物堵塞监测方法步骤Sl的流程图；
[0048] 图3是本发明深水气田生产期间井筒水合物堵塞监测方法步骤S2的流程图；
[0049] 图4a是本发明深水气田生产期间井筒水合物堵塞判别模型中水合物生成初期的 不意图；
[0050] 图4b是本发明深水气田生产期间井筒水合物堵塞判别模型中水合物在管壁形成 附着的示意图；
[0051] 图4c是本发明深水气田生产期间井筒水合物堵塞判别模型中水合物未形成堵塞 的不意图；
[0052] 图4d是本发明深水气田生产期间井筒水合物堵塞判别模型中水合物形成堵塞的 不意图；
[0053] 图5是本发明深水气田生产期间井筒水合物堵塞监测方法步骤S3的流程图；
[0054] 图6是本发明深水气田生产期间井筒水合物堵塞监测装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0055] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，W下结合附图和具体实施 例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅用于解释本发 明，并不用于限定本发明。
[0056] 本发明是基于水合物的生成、堵塞机理建立的：
[0057] 在溫度、压力达到水合物生成条件下，气体分子形成水合物的分子动力学可W分 为两部分：首先是水合物的成核；其次是水合物的成长。多数学者均认为水合物颗粒是在 溶解气、水的界面处形成的，运不仅是由于界面处降低了成核的Gibbs自由能（即吉布斯自 由能），而且在界面处的气、液浓度都很高。在界面处溶解气的摩尔分数可W高达1