专利名称：原油管道初凝概率定量评价方法
技术领域：
本发明是一种原油管道初凝概率定量评价方法。涉及管道系统技术领域。
背景技术：
含蜡原油流动安全性的影响因素较多(如管道埋深、土壤温度、原油物性流变参数、输量、出站温度等)且具有不确定性，由于管输工艺参数的调整、管道环境条件的变化以及管输油品流变特性变化等原因，管道输送常处于不稳定工作状态，使得管道流动安全状态也不断变化。如果含蜡原油运行期间的工作点进入不稳定工作区，出现输量减少、摩阻反而增大的状况，若不采取及时的保障措施，极有可能发生管道的初凝事故，并会导致管道由初凝的适应性极限状态发展为凝管的最终极限状态，产生巨大损失。但至今含蜡原油流动安全性的评价仍主要是运行人员根据自己的直观经验进行判断和分析，针对的也只是众多影响因素和方面中的单个因素或单个方面进行研究，因而得到的结果不够全面、系统，而 且是定性的结果，很难保障管道运行的安全性。《油气储运》第26卷第5期的“埋地含蜡原油管道流动安全评价研究”公开了一种原油管道初凝概率定量评价方法。它包括计算参数提取及分析；影响因素的数据分布性概率统计；确定临界输量计算；不确定性临界输量计算；统计不稳定工作区；得出管道初凝概率计算结果。但并未公开评价次数的确定及参数的随机取样步骤，也没有公开初凝概率的数值与安全性的具体对应关系。所以它并不完善。
发明内容
本发明的目的是发明一种较精准、可靠的原油管道初凝概率定量评价方法。对于给定的热油管道，管道的总摩阻随输量变化的曲线一般可分为三个不同的区域(见
图1，图中的曲线以含蜡原油的粘度对温度变化的敏感性性来分类，)即小流量区(I区)随着输量的减小，摩阻急剧减小；中等流量区(II区)随着输量的减小，摩阻反而增大；大流量区(III区)随着输量的减小，摩阻也逐渐减小。其中II区通常称为不稳定工作区，III区通常称为稳定工作区。热油管道工作点在II区内时，常可能由于某些外界因素的影响使输量减小时出现摩阻反而急剧增大的状况，易造成管道停流、凝管等事故。管道工作点由第III区进入II区时的输量称为临界输量，为保证管道的安全运行，热油管道运行的工作点应始终保持在III区内，即管道正常稳定运行时的输量应大于临界输量，避免管道处于适应性流动极限状态。含蜡原油管道的临界输量与其流动特性、水力和热力条件等均有关。本原油管道初凝概率定量评价方法同已有技术一样(见图I)，其流程包括计算参数的报表自动化提取及分析；影响因素的数据分布性概率统计；确定性临界输量计算；评价次数的设定及参数的随机取样；
不确定性临界输量计算；统计进入不稳定工作区的计算次数；得出管道初凝概率计算结果。由于实际生产运行中管道输量、出站温度、稳态运行总传热系数、管道埋深、管道埋深处地温、土壤导热系数等均具有不确定性，因此在评价过程中考虑了这些因素的不确定性。并以评价管道的实际生产报表为基础，对评价所涉及到的计算参数的进行自动提取及分析。自动提取分析由软件来完成，自动提取生产相关数据，如输量、压力、进站温度、出站温度等，并对这些数据的准确性进行校核。其中计算参数的报表自动化提取及分析是自动提取分析由软件来完成，自动提取生产相关数据，有输量、压力、进站温度、出站温度、运行总传热系数、管道埋深、管道埋深处地 温、土壤导热系数，并对这些数据的准确性进行校核；数据分布性概率统计和校核是基于ISO 16708，对采集的管道生产运行数据进行不确定性和取值分析；以管输过程中管道流量数据分布规律为例，针对某东部管道选取了一个月份(月份I)流量计统计的流量数据，结果见表I:表I管道输量数据的统计规律
权利要求
1.一种原油管道初凝概率定量评价方法，包括计算参数的报表自动化提取及分析；影响因素的数据分布性概率统计；确定性临界输量计算；评价次数的设定及参数的随机取样；不确定性临界输量计算；统计进入不稳定工作区的计算次数；得出管道初凝概率计算结果；其特征是得出管道初凝概率计算结果后，可得出该条管道初凝的概率，并对流动安全性相关的风险进行评价；初凝概率小于0.001并且当前最低安全输量大于I. I倍临界输量，则认为该管道在初凝评价上是安全的；初凝概率大于0.001并且当前最低安全输量小于1.1倍临界输量，则认为该管道是不安全的；如为其他，则认为该管道是存在风险的；对评价认为不安全的管道或存在风险的管道，需要再次以虚拟的工况进行评价，并以此为基础给出现场的生产运行建议。
2.根据权利要求I所述的原油管道初凝概率定量评价方法，其特征是是评价次数的设定及参数的随机取样是 取样次数按照下式选择，即100/可接受的失效概率，生产运行参数每次取样时由其分布规律函数生成相应的数值，但在数值模拟中必须设定生产运行参数的上下界；在没有生产现场指定的情况下，系统默认的上下界如下，输量在其均值加减3倍方差之间，进出站温 度在(TC -90°C之间，地温在负20°C -50°C之间。
3.根据权利要求I所述的原油管道初凝概率定量评价方法，其特征是所述所述不确定性临界输量计算和进入不稳定工作区的次数是根据已经设定的评价次数，和每个评价次数生成的生产运行参数来分析初凝发生与否；如发生则记录为1，不发生则记录0.评价完成后则可记录总的进入不稳定工作区的次数。
全文摘要
本发明是一种原油管道初凝概率定量评价方法。涉及管道系统技术领域。本方法是得出管道初凝概率计算结果后，可得出该条管道初凝的概率，并对流动安全性相关的风险进行评价；初凝概率小于0.001并且当前最低安全输量大于1.1倍临界输量，则认为该管道在初凝评价上是安全的；初凝概率大于0.001并且当前最低安全输量小于1.1倍临界输量，则认为该管道是不安全的；如为其他，则认为该管道是存在风险的；对评价认为不安全的管道或存在风险的管道，需要再次以虚拟的工况进行评价，并以此为基础给出现场的生产运行建议。本发明较精准、可靠。
文档编号G01N11/00GK102778418SQ201110124600
公开日2012年11月14日 申请日期2011年5月13日 优先权日2011年5月13日
发明者姜保良, 徐波, 柳建军, 王玉彬, 王龙, 胡森, 苗青 申请人:中国石油天然气股份有限公司