一种海底油气运输管道水合物堵塞检测与解堵装置的制作方法

文档序号:14479319阅读:139来源:国知局

本发明属于油气管道流动流体安全保障技术领域,涉及到一种海底输油输气管道水合物堵塞的检测与解堵装置。



背景技术:

随着海上油气资源开采技术的日益成熟,海底油气运输管道的流动安全保障也成为石油研究领域的热点问题。在海底油气运输管道有着温度低、压力高、流动距离长、维修困难等特点,在低温高压下,天然气中的甲烷易和管道中的水结合生成水合物。而水合物在油气运输管道中的沉积聚集会造成油气运输管道的堵塞,在油气运输管道堵塞后,往往需要很久的时间来进行解决,不仅会带来巨大的经济损失,还具有重大的安全隐患。

目前防止油气运输管道水合物堵塞的方法主要有两种,分别为加热法和加抑制剂法。其中加热法主要是提高油气运输管道内流体的温度,当流体温度高于油气运输管道内压力对应的相平衡温度时,水合物不会聚集生成,以此来防止水合物的生成。但该方法在提高流体温度时会消耗大量的能量,因此会增加油气开采的成本。加抑制剂法主要是将抑制剂注入到油气运输管道中,抑制剂可以提高水合物的相平衡条件,使得水合物更难生成,但是抑制剂不仅价格昂贵,往往还会对环境造成影响。但是尽管采用了上述的方法,在油气运输管道中仍会出现水合物堵塞的现象,因此仍需要简单易行的措施来解决水合物堵塞的问题。



技术实现要素:

本发明提供了一种海底油气运输管道水合物堵塞的检测与解堵装置,为海底油气运输管道水合物堵塞提供了一种分解水合物的装置,并且可以实现对装置循环使用。

本发明的技术方案:

一种海底油气运输管道水合物堵塞检测与解堵装置,包括加热系统、定位系统、检测系统、配重系统和壳体7;

所述的壳体7由耐高压不锈钢制成、具有各向对称的孔洞通道8的空心球形结构,可承受油气运输管道内的高压,并保证装置悬浮在流体中可跟随流体平稳运行;壳体上的各向对称的孔洞通道8可保证流体无障碍流入和流出,不会堵塞油气运输管道;

所述的加热系统包括电池1和加热器2,多个加热器2对称布置在壳体7内,通过电池1供电,共同实现对装置加热;

所述的定位系统包括定位模块3,定位模块3连接分析模块5,用于实时记录并发送位置信息,供分析模块5分析判断;

所述的检测系统包括运动传感器4和分析模块5,运动传感器4通过电线连接分析模块5,用于感应装置的加速度或震动信号;分析模块5结合定位系统的速度信息和运动传感器4的加速度信息,判断是否油气运输管路是否堵塞;

所述的配重系统为金属块6,置于壳体7中,根据不同的流体改变装置的重量,使装置在油气运输管路中跟随流体运动;

所述的电池1、定位模块3、分析模块5、运动传感器4和多个加热器2依次串联在一个电路中,实现多串联电路共用电池1、定位模块3、分析模块5和运动传感器4。

本发明的效果与益处是能够在油气运输管路中发生水合物堵塞时,提供水合物堵塞位置信息,并且在堵塞位置开始放热破坏水合物的相平衡,分解水合物并疏通水合物堵塞段。解决了在油气运输管路中发生水合物堵塞时无法判断堵塞位置的问题,同时也避免了传统需要降压等复杂方式解决堵塞的问题。此外,本发明可以多次循环使用,并可根据功能实际制成多个不同直径大小的装置配合使用,适用于多种流体和管道,提高了经济性和适用范围。

附图说明

图1是一种海底油气运输管道水合物堵塞的检测与解堵装置的剖面图。

图中:1电池;2加热器;3定位模块;4运动传感器;5分析模块;

6金属块;7壳体;8孔洞通道。

具体实施方式

以下结合技术方案和附图详细叙述本发明的具体实施方式。

图1所示为海底油气运输管道水合物堵塞的检测与解堵装置结构示意图。

首先根据管路中流体的密度对配重系统进行调节,然后将本装置在油气运输管路入口处放入,随着流体在管路中流动。当遇到水合物开始沉积聚集并堵塞管道时,装置会随着流体出现异常的速度。根据定位系统的位置信息,可以计算出装置当前的速度和位置,同时运动传感器测出加速度信息。分析模块会根据上述的信息判断当前是否发生水合物堵塞,当判断为水合物堵塞时,装置会将堵塞位置信息发出,并且会启动加热系统,装置开始放热分解水合物,从而疏通堵塞。当油气运输管道内开始出现水合物聚集时,小直径装置经过时会出现速度异常,此时在油气运输管路入口处放入大直径装置,当大直径装置达到相应聚集位置时,开始放热分解水合物,从而达到疏通管道的目的,此外,流体可以通过装置的孔洞通道自由流入和流出装置,不会堵塞油气运输管道。



技术特征:

技术总结
本发明属于油气管道流动流体安全保障技术领域,涉及一种海底油气运输管道水合物堵塞检测与解堵装置。该检测与解堵装置包括加热系统、定位系统、检测系统、配重系统和壳体。当遇到水合物开始沉积聚集并堵塞管道时,本装置会发出堵塞位置信息,会加热分解水合物,帮助疏通管路。装置配有配重系统,可根据流体进行调节,从而使得本装置适用于多种流体。壳体设有孔洞通道,可以保证装置悬浮在流体中,并可以跟随流体平稳运行。此外,壳体包含的各向对称的孔洞通道可以保证流体无障碍流入和流出装置,不会堵塞油气运输管道。并可根据功能实际制成多个不同直径大小的装置配合使用。本装置可以循环使用,提高了经济性。

技术研发人员:宋永臣;周航;杨明军;高祎;赵佳飞;刘卫国;赵越超
受保护的技术使用者:大连理工大学
技术研发日:2017.12.07
技术公布日:2018.05.22
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