一种多相流管道泄漏监测方法及系统与流程

本发明涉及管道泄漏监测，特别涉及一种多相流管道泄漏监测方法及系统。

背景技术：

1、油井生产出的流体是含有原油、伴生气、水和杂质的多相流体，而油气混输系统中以气液混输技术应用最广，气液混输的实质是管道内的气液两相流动。且混输管道中可能存在高程落差大、段塞流管段、不满管运行、非连续输油等情况。

2、另外，管道随着服役年限的增加，在其运行期间受到的磨损、腐蚀、自然以及人为等因素的形响，导致泄漏事故时有发生，事故造成的环境污染和生命损失比清理和停工造成的损失更大。

3、虽然，目前存在一些监测方法，多是基于单机版监测，部署在单个站点，监控分散，无法满足无人值守站的要求，系统没有闭环管理。现有技术中的管道泄漏监测方法，多是针对单相流管道，而对多相流管道泄漏的研究较少。当管道系统中存在两种或三种流体时，各流体的流动方式和性质是不同的，由于这些不确定性因素的增加，使得用于单相流泄漏端检测的方法己不再适用。

4、因此，需要研发一种多相流管道泄漏监测方法，以克服现有技术中针对多相流泄漏无法准确判断和定位的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种多相流管道泄漏监测方法及系统，解决了针对多相流管道无法及时发现泄漏、且无法准确定位泄漏点的问题。

2、为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

3、第一方面，本发明实施例提供一种多相流管道泄漏监测方法，包括以下步骤：

4、s1、实时获取被监测多相流管道沿线的多个观测点的现场采集数据；所述现场采集数据包括：液体流量、气体流量、管道压力、温度、介质密度和粘度；

5、s2、在t时刻当任意两个观测点现场采集数据存在差值，且所述差值大于阈值时，判断该两个观测点之间存在泄漏点；

6、s3、分别获取在t时刻时设置在所述两个观测点的次声波传感器所采集的的次声波信号，确定所述被监测多相流管道的泄漏点位置。

7、进一步地，还包括：

8、s4、将所述泄漏点位置作为泄漏报警发送给与管理人员关联的移动终端及服务器终端。

9、进一步地，还包括：

10、s5、当所述服务器终端接收到被监测多相流管道的泄漏警报时，发出控制远程停泵的指令，并生成报警日志。

11、进一步地，所述步骤s1中，根据多相流管道沿线的多个观测点的同一种型号的传感器获得现场采集数据；所述传感器根据北斗授时模块统一进行授时。

12、进一步地，所述步骤s1中传感器类型包括：多相流量计、压力变送器、温度传感器和次声波传感器。

13、进一步地，所述步骤s1还包括：对所述现场采集数据，采用小波去噪、缺失值处理、异常值处理进行数据清洗与降噪处理。

14、进一步地，所述步骤s2，包括：

15、采用输差分析法，在t时刻当任意两个观测点的液体流量和/或气体流量所对应的参数之间存在第一差值，且所述第一差值大于第一阈值时，判断该两个观测点之间存在泄漏点。

16、进一步地，所述步骤s2，包括：

17、采用动态模拟计算法，在t时刻基于第一观测点的液体流量、气体流量、温度、介质密度、粘度和管道数据；构建流体力学方程来模拟管道的流量、压力分布图，推算第二观测点的相关参数；

18、当推算第二观测点的相关参数与第二观测点的实际测量值相比存在第二差值，且所述第二差值大于第二阈值时，判断该两个观测点之间存在泄漏点。

19、进一步地，所述步骤s3，包括：

20、分别获取在t时刻时设置在所述两个观测点的次声波传感器所采集的次声波信号，根据公式(1)计算出泄漏点位置：

21、

22、其中，l为所述两个观测点之间的距离；a为所述次声波信号的传播速度；δt为第一观测点的次声波传感器接收到所述次声波信号的时间t1与第二观测点的次声波传感器接收到所述次声波信号的时间t2之差；当δt为正值时，x为所述泄漏点距第二监测点的距离；当δt为负值时，x为所述泄漏点距第一监测点的距离。

23、第二方面，本发明实施例还提供一种多相流管道泄漏监测系统，包括：

24、获取模块，用于实时获取被监测多相流管道沿线的多个观测点的现场采集数据；所述现场采集数据包括：液体流量、气体流量、管道压力、温度、介质密度和粘度；

25、判断模块，用于在t时刻当任意两个观测点现场采集数据存在差值，且所述差值大于阈值时，判断该两个观测点之间存在泄漏点；

26、确定模块，用于分别获取在t时刻时设置在所述两个观测点的次声波传感器所采集的的次声波信号，确定所述被监测多相流管道的泄漏点位置。

27、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

28、本发明实施例提供的一种多相流管道泄漏监测方法，包括：实时获取被监测多相流管道沿线的多个观测点的现场采集数据；所述现场采集数据包括：液体流量、气体流量、管道压力、温度、介质密度和粘度；在t时刻当任意两个观测点现场采集数据存在差值，且所述差值大于阈值时，判断该两个观测点之间存在泄漏点；分别获取在t时刻时设置在所述两个观测点的次声波传感器所采集的的次声波信号，确定所述被监测多相流管道的泄漏点位置。该方法可以及时发现泄漏，并且准确定位泄漏点；可靠性更高，误报率低；有助于管理人员采取及时有效的操作和措施，减小管道泄漏造成的损失和危害。

技术特征：

1.一种多相流管道泄漏监测方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种多相流管道泄漏监测方法，其特征在于，还包括：

3.根据权利要求2所述的一种多相流管道泄漏监测方法，其特征在于，还包括：

4.根据权利要求1所述的一种多相流管道泄漏监测方法，其特征在于，所述步骤s1中，根据多相流管道沿线的多个观测点的同一种型号的传感器获得现场采集数据；所述传感器根据北斗授时模块统一进行授时。

5.根据权利要求4所述的一种多相流管道泄漏监测方法，其特征在于，所述步骤s1中传感器类型包括：多相流量计、压力变送器、温度传感器和次声波传感器。

6.根据权利要求4所述的一种多相流管道泄漏监测方法，其特征在于，所述步骤s1还包括：对所述现场采集数据，采用小波去噪、缺失值处理、异常值处理进行数据清洗与降噪处理。

7.根据权利要求1所述的一种多相流管道泄漏监测方法，其特征在于，所述步骤s2，包括：

8.根据权利要求1所述的一种多相流管道泄漏监测方法，其特征在于，所述步骤s2，包括：

9.根据权利要求1所述的一种多相流管道泄漏监测方法，其特征在于，所述步骤s3，包括：

10.一种多相流管道泄漏监测系统，其特征在于，包括：

技术总结
本发明公开了一种多相流管道泄漏监测方法及系统，其中，该方法包括：实时获取被监测多相流管道沿线的多个观测点的现场采集数据；所述现场采集数据包括：液体流量、气体流量、管道压力、温度、介质密度和粘度；在T时刻当任意两个观测点现场采集数据存在差值，且所述差值大于阈值时，判断该两个观测点之间存在泄漏点；分别获取在T时刻时设置在所述两个观测点的次声波传感器所采集的的次声波信号，确定所述被监测多相流管道的泄漏点位置。该方法可以及时发现泄漏，并且准确定位泄漏点；可靠性更高，误报率低；有助于管理人员采取及时有效的操作和措施，减小管道泄漏造成的损失和危害。

技术研发人员：董孟,周红霞,吴庆涛
受保护的技术使用者：西安东方宏业科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12