一种天然气管道水合物抑制剂精准注入方法及装置与流程

1.本发明涉及天然气管道疏通技术领域，具体涉及一种天然气管道水合物抑制剂精准注入方法及装置。


背景技术：

2.现如今，天然气管道以基本全面覆盖，在天然气输送过程中，由于管道内水合物的生成会造成管道堵塞，会影响天然气的正常传输，同时会存在安全隐患，如今主要通过在天然气管道内加入排水剂或者水合物抑制剂进行管道积液的处理，然而由于技术方法的限制，使得管道内水合物无法得到最佳控制，以存在潜在性威胁。
3.现有技术中，进行天然气管道水合物生成抑制时，由于抑制剂的注入方式与注入量配比不够严谨，一定程度上会影响水合物的抑制效果，同时可能存在抑制剂浪费。


技术实现要素：

4.本技术提供了一种天然气管道水合物抑制剂精准注入方法及装置，用于针对解决现有技术中存在的由于抑制剂的注入方式与注入量配比不够严谨，一定程度上会影响水合物的抑制效果，同时可能存在抑制剂浪费的技术问题。
5.鉴于上述问题，本技术提供了一种天然气管道水合物抑制剂精准注入方法及装置。
6.第一方面，本技术提供了一种天然气管道水合物抑制剂精准注入方法，所述方法包括：获取目标天然气管道的管道配线信息和管道属性信息；根据所述管道配线信息装配所述前端检测器，用于对所述目标天然气管道进行液态水检测，获取液态水检测数据集；以所述液态水检测数据集和所述管道属性信息为数据，进行单位含水量预测，获取含水量预测结果，其中，所述单位含水量预测为单位长度管道内的含水量；根据所述含水量预测结果，判断是否激活所述注入装置，其中，所述注入装置通过连接杆与所述前端检测器连接，且信息可交互；若激活所述注入装置，根据所述注入装置中内嵌的流量转换模型对所述含水量预测结果进行分析，获取抑制剂注入流量；根据所述抑制剂注入流量，启动所述注入装置执行抑制剂注入操作。
7.第二方面，本技术提供了一种天然气管道水合物抑制剂精准注入装置，所述装置包括：信息获取模块，所述信息获取模块用于获取目标天然气管道的管道配线信息和管道属性信息；液态水检测模块，所述液态水检测模块用于根据所述管道配线信息装配所述前端检测器，用于对所述目标天然气管道进行液态水检测，获取液态水检测数据集；含水量预测模块，所述含水量预测模块用于以所述液态水检测数据集和所述管道属性信息为数据，进行单位含水量预测，获取含水量预测结果，其中，所述单位含水量预测为单位长度管道内的含水量；结果判断模块，所述结果判断模块用于根据所述含水量预测结果，判断是否激活所述注入装置，其中，所述注入装置通过连接杆与所述前端检测器连接，且信息可交互；结果分析模块，所述结果分析模块用于若激活所述注入装置，根据所述注入装置中内嵌的流
量转换模型对所述含水量预测结果进行分析，获取抑制剂注入流量；操作启动模块，所述操作启动模块用于根据所述抑制剂注入流量，启动所述注入装置执行抑制剂注入操作。
8.本技术中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
9.本技术实施例提供的一种天然气管道水合物抑制剂精准注入方法，获取目标天然气管道的管道配线信息和管道属性信息，装配所述前端检测器对所述目标天然气管道进行液态水检测，获取液态水检测数据集；以所述液态水检测数据集和所述管道属性信息为数据，确定含水量预测结果，其中，所述单位含水量预测为单位长度管道内的含水量，进一步判断是否激活所述注入装置，其中，所述注入装置通过连接杆与所述前端检测器连接，且信息可交互；若激活所述注入装置，根据所述注入装置中内嵌的流量转换模型对所述含水量预测结果进行分析，获取抑制剂注入流量，进而启动所述注入装置执行抑制剂注入操作，解决了现有技术中存在的由于抑制剂的注入方式与注入量配比不够严谨，一定程度上会影响水合物的抑制效果，同时可能存在抑制剂浪费的技术问题，实现的管道水合物的自动化检测分析与调控。
附图说明
10.图1为本技术提供了一种天然气管道水合物抑制剂精准注入方法流程示意图；
11.图2为本技术提供了一种天然气管道水合物抑制剂精准注入方法中抑制剂的注入流程示意图；
12.图3为本技术提供了一种天然气管道水合物抑制剂精准注入方法中抑制剂注入流量获取流程示意图；
13.图4为本技术提供了一种天然气管道水合物抑制剂精准注入装置结构示意图。
14.附图标记说明：信息获取模块a，液态水检测模块b，含水量预测模块c，结果判断模块d，结果分析模块e，操作启动模块f。
具体实施方式
15.本技术通过提供一种天然气管道水合物抑制剂精准注入方法及装置，用于解决现有技术中存在的由于抑制剂的注入方式与注入量配比不够严谨，一定程度上会影响水合物的抑制效果，同时可能存在抑制剂浪费的技术问题。
16.实施例一
17.如图1所示，本技术提供了一种天然气管道水合物抑制剂精准注入方法，所述方法应用于天然气管道水合物抑制剂精准注入装置，所述装置与前端检测器和注入装置通信连接，所述方法包括：
18.步骤s100：获取目标天然气管道的管道配线信息和管道属性信息；
19.具体而言，本技术提供的一种天然气管道水合物抑制剂精准注入方法，通过对管道内水合物进行抑制剂配比确定，进一步基于注入装置进行抑制剂注入，以实现水合物的调控，首先，对所述目标天然气管道的管道配线信息与管道属性信息进行采集，所述管道配线信息包括排布线路、选线等，对于不同地质结构、环境下的输气管道的选取存在差异性，例如，地上障碍物与低下管道，丘陵、河流等复杂地形等都会影响天然气管道的走线分布，所述管道属性信息包括了管道的类型、规格、熔体流动速率、材质、壁厚、管径大小、长度等，
对上述信息进行数据整合处理，并进一步进行系统存储，便于后续进行管道分析时提取调用。
20.步骤s200：根据所述管道配线信息装配所述前端检测器，用于对所述目标天然气管道进行液态水检测，获取液态水检测数据集；
21.具体而言，基于所述管道配线信息，对所述目标天然气管道进行前端检测器的装配，由于天然气管道传输过程中存在的液态水与天然气会发生反应生成水合物，进而造成天然气管道的堵塞，因而对管道液态水含量进行检测控制不免为减缓管道堵塞的有效方法，所述前端检测器运行过程中可对管道内的液态水含量进行检测，示例性的，所述前端检测器可通过装配可视化镜头或者红外线等手段对所述目标管道内是否存在液态水进行在线实时监测，获取所述目标天然气管道中多个管道的液态水含量及分布情况，进一步对相关信息数据进行归类整合，获取所述液态水检测数据集，将所述液态水检测数据集作为实时参数信息进行存储，为进行液态水的抑制生成提供了基本根据。
22.步骤s300：以所述液态水检测数据集和所述管道属性信息为数据，进行单位含水量预测，获取含水量预测结果，其中，所述单位含水量预测为单位长度管道内的含水量；
23.具体而言，基于所述液态水检测数据集与所述管道属性信息，对所述目标天然气管道的多个管线进行液态水检测数据的匹配映射，获取所述多个管线的液态水检测数据，进一步的，确定多个天然气管线所对应的管线属性信息，对于不同传输位置，不同传输环境，所配置的天然气管线应与实时位置信息相适配，例如对于土壤湿度较大，地势较复杂的地段所配置的天然气管线材质、抗压性等都有所要求，管线拐点的增多也会造成液态水的积压，以所述液态水检测数据集与所述管道属性信息为基准，进行单位长度管道内的液态水含水量的预测，获取所述含水量预测结果，以所述含水量预测结果为基准进行后续抑制剂注入装置的设置，以进行天然气管道的含水量调控。
24.进一步而言，本技术步骤s300还包括：
25.步骤s310：若所述液态水检测数据集未产生数据变化，判断是否显示异常，若显示异常，获取检测预警信息，其中，所述检测预警信息用于提醒所述前端检测器检测异常；
26.步骤s320：若显示无异常，获取装置锁定指令，根据所述装置锁定指令关闭所述注入装置。
27.具体而言，所述前端检测器进行管道液态水检测时，当所述液态水检测数据集一定时间内未出现数据浮动，始终保持检测数据不变时，说明管道内无液态水，进一步对所述前端检测器进行检测异常判断，由于进行天然气管道液态水的检测控制进程中，相应装置不可避免的会存在故障出现，若所述前端检测器存在检测异常，获取所述检测预警信息进行异常检测警示，基于所述检测预警信息进行异常排查，以进行相应调整继续后续操作，当显示无异常时，说明所述天然气管道内液态水含量达标，则获取所述装置锁定指令，随着所述装置锁定指令的接收进行所述注水装置关闭操作，停止进行抑制剂的注入。
28.步骤s400：根据所述含水量预测结果，判断是否激活所述注入装置，其中，所述注入装置通过连接杆与所述前端检测器连接，且信息可交互；
29.具体而言，所述注入装置用于进行抑制剂的注入，以减缓所述天然气管道中液态水的生成，以所述单位长度管道的含水量预测结果为判断基准，对所述注入装置进行激活判断，所述注入装置通过连接杆与所述前端检测器连接，且可进行信息交互，以接收所述前
端检测器所获取的所述管道含水量预测结果，预设液态水含量，所述预设液态水含量为限定是否进行液态水生成抑制的极限度量值，针对多个管线内的含水量预测结果，进行与所述预设液态水含量之间的比对分析，基于液态水含量比对结果确定所述注入装置是否进行激活，若所述含水量预测结果小于所述预设液态水含量，保持所述注入装置关闭状态，若所述含水量预测结果大于等于所述预设液态水含量，则激活所述注入装置，进行所述天然气管道的液态水含量的调整控制。
30.进一步而言，如图2所示，本技术步骤s400还包括：
31.步骤s410：根据所述管道配线信息，获取各个管道中液态水的检测记录；
32.步骤s420：通过分析所述各个管道中液态水的检测记录，获取液态水含量大于等于预设液态水含量的n个管线；
33.步骤s430：通过分析所述n个管线，分别配置对应的多组注入装置，其中，所述n个管线中每一管线均包括多组注入装置；
34.步骤s440：以所述多组注入装置实现对所述n个管线中的各个管线进行抑制剂注入控制。
35.具体而言，基于所述管道配线信息，进行所述液态水检测数据集的匹配映射，获取所述各个管道中液态水的检测记录，其中，各个管道中液态水的检测记录与多个管道配线一一对应，预设液态水含量，对各个管道中液态水的检测记录与所述预设液态水含量进行比较分析，确定液态水含量大于等于所述预设液态水含量的n个管线，所述n个管线表述管线内部液态水含量超标，存在管道堵塞的潜在风险，对所述n个管线分别进行分析，以各个管线中液态水检测记录为基准进行注入装置的配置，对于n个管线中的每一管线均可配置多组注入装置，所述注入装置中配有抑制剂，可调控整个管线的液态水含量，通过进行抑制剂与液态水混合，降低水合物的生成温度，从而抑制所述液态水的生成，示例性的，可采用甲醇、乙二醇作为抑制剂，当所述前端检测器进行管道液态水检测分析所确定的含水量预测结果满足预定标准时，激活所述注入装置，基于所确定的抑制剂注入流量进行注入速度调控，分别对所述n个管线中各个管线进行抑制剂的注入控制，以进行管道内部液态水的生成抑制。
36.进一步而言，本技术步骤s440还包括：
37.步骤s441：根据所述多组注入装置，获取第一注入装置、第二注入装置
…
第m注入装置，其中，m为所述多组注入装置的装置数量；
38.步骤s442：当所述第一注入装置处于注入完毕状态，关闭所述第一注入装置，开启所述第二注入装置，以此类推，直至所述第m注入装置处于注入完毕状态。
39.具体而言，确定所述多组注入装置的装置数量为m个，对n个管线中的每个管线分别进行第一注入装置、第二注入装置
…
第m注入装置的设置，其中，所述第一注入装置、第二注入装置
…
第m注入装置表述所述注入装置的抑制剂注入顺序，当所述注入装置处于激活状态时，由所述第一注入装置以一定注入速率开始对所述天然气管道进行抑制剂的注入，当所述第一注入装置处于注入完毕状态时，关闭所述第一注入装置，同时，开启所述第二注入装置，以进行抑制剂的持续输送，以此类推，重复上述操作直至所述第m注入装置处于注入完毕状态，通过对所述n个管线分别进行多组注入装置的抑制剂注入，可有效提高管道内液态水的生成抑制速度。
40.进一步而言，本技术步骤s442还包括：
41.步骤s4421：当所述第m注入装置处于注入完毕状态，获取位置记录指令；
42.步骤s4422：根据所述位置记录指令对所述多组注入装置进行位置数据采集,获取实时管道位置信息；
43.步骤s4423：将所述实时管道位置信息进行存储，待再次进行抑制剂注入操作时，用于指导启动所述多组注入装置从所述实时管道位置信息开始执行抑制剂注入操作。
44.具体而言，分别对所述n个管线中各个管线进行多个注入装置的抑制剂顺序注入，直至每个管线中第m注入装置处于注入完毕状态，获取所述位置记录指令，所述位置记录指令指对每个管线中的多个注入装置的开始进行位置信息定位的指令，随着所述位置记录指令的发出，对所述多组注入装置所在的管道内部位置信息进行采集，获取所述多组注入装置的实时位置信息，以确定所述实时管道位置信息，进一步对所述实时管道位置信息进行存储，当所述天然气管道液态水含量再次检测超标时，以所述实时管道位置信息为起始位置点再次启动抑制剂注入程序，继续上述抑制剂注入操作，直至所述前端检测器所检测的液态水含量处于正常范围内，关闭注入装置，如此循环往复，对所述天然气管道内的液态水含量进行调控。
45.步骤s500：若激活所述注入装置，根据所述注入装置中内嵌的流量转换模型对所述含水量预测结果进行分析，获取抑制剂注入流量；
46.步骤s600：根据所述抑制剂注入流量，启动所述注入装置执行抑制剂注入操作。
47.具体而言，当所述含水量检测结果大于等于所述预设液态水含量时，激活所述注入装置，通过对管道内液态水与抑制剂进行混合降解模拟分析，确定最优抑制量，即所述抑制剂与所述液态水的混合比例，所述注入装置中内嵌有一流量转换模型，用于针对检测的液态水含量进行抑制剂的等比计算，基于所述流量转换模型对所述含水量预测结果进行等比例抑制剂注入设定，以获取管道不同阶段下含水量的所需抑制剂配置量，将其作为所述抑制剂的注入流量，进一步的，以所述抑制剂注入流量为标准，启动所述注入装置进行抑制剂的注入操作，直至所述天然气管道内的液态水降解完成，进而基于所述前端检测器进行液态水的二次检测，获取检测结果作为反馈检测结果进行管道液态水的反馈调节，当管道内部还存在液态水残留时，重复上述操作进行抑制剂的配量注入，注入完毕时关闭所述注入装置，以完成所述天然气管道内的液态水生成抑制。
48.进一步而言，如图3所示，根据所述注入装置中内嵌的流量转换模型对所述含水量预测结果进行分析，获取抑制剂注入流量，本技术步骤s500还包括：
49.步骤s510：获取所述注入装置中用于进行水合物抑制的抑制剂成分信息；
50.步骤s520：采集所述目标天然气管道的液态水样本，获取液态水成分信息；
51.步骤s530：根据所述抑制剂成分信息和所述液态水成分信息进行混合模拟，生成预设混合比例；
52.步骤s540：根据所述预设混合比例作为所述流量转换模型的转换条件，生成所述流量转换模型，将所述流量转换模型嵌入至所述注入装置中。
53.具体而言，对所述注入装置中用于进行水合物抑制的抑制剂成分信息进行采集，包括抑制剂的浓度与抑制剂成分，进一步对所述目标天然气管道中所生成的液态水进行样本采集，通过进行样本解析获取所述液态水成分信息，所述液态水成分信息包含多种元素
信息，例如，氧、甲烷、二氧化碳等，基于所述抑制剂成分信息与所述液态水成分信息进行混合模拟，确定抑制剂对液态水的生成抑制比例，通过进行多次模拟获取所述抑制剂对所述液态水的最优抑制比例，将其作为所述预设混合比例，以所述预设混合比例进行所述抑制剂与所述液态水的混合，可对液态水进行最高效、快速的抑制，将所述预设混合比例作为所述流量转换模型的转换条件，生成所述流量转换模型，将所述流量转换模型嵌入所述注入装置中，随着所述注入装置的运行，以所述含水量预测结果为标准对所述注入装置进行抑制剂注入量与注入速率的控制，以实现所述抑制剂的最大化利用。
54.进一步而言，本技术步骤s500还包括：
55.步骤s541：将所述含水量预测结果输入所述注入装置中内嵌的所述流量转换模型，获取流量转换结果，其中，所述流量转换结果为所述抑制剂注入流量；
56.步骤s542：根据所述抑制剂注入流量，获取所述前端检测器的反馈检测结果，其中，所述反馈检测结果为注入抑制剂后管道内液态水含量的变化反馈结果；
57.步骤s543：根据所述反馈检测结果作为反馈信息输入至所述注入装置中，用于进行反馈流量调节。
58.具体而言，通过所述前端检测器进行所述天然气管道含水量的检测分析，获取所述含水量预测结果，进一步将所述含水量预测结果输入所述注水装置中内嵌的所述流量转换模型，以所述预设混合比例为标准，对所述含水量预测结果进行等比抑制剂的匹配，获取对应的抑制剂注入流量作为所述流量转换结果，以所述流量转换结果为抑制剂注入标准于对应管线内进行抑制剂的注入，当所述天然气管道处于抑制剂注入完毕状态时，再次基于所述前端检测器进行管道含水量的检测，获取所述前端检测器的反馈检测结果，所述反馈检测结果表述进行抑制剂注入后管道内的液态水含量，进一步将所述反馈检测结果作为反馈信息输入所述注入装置中进行反馈调节，以所述反馈检测结果为基准进行抑制剂的等比注入，通过对管道进行二次反馈调节，可有效提高对所述天然气管道的液态水生成控制。
59.实施例二
60.基于与前述实施例中一种天然气管道水合物抑制剂精准注入方法相同的发明构思，如图4所示，本技术提供了一种天然气管道水合物抑制剂精准注入装置，所述装置包括：
61.信息获取模块a，所述信息获取模块a用于获取目标天然气管道的管道配线信息和管道属性信息；
62.液态水检测模块b，所述液态水检测模块b用于根据所述管道配线信息装配所述前端检测器，用于对所述目标天然气管道进行液态水检测，获取液态水检测数据集；
63.含水量预测模块c，所述含水量预测模块c用于以所述液态水检测数据集和所述管道属性信息为数据，进行单位含水量预测，获取含水量预测结果，其中，所述单位含水量预测为单位长度管道内的含水量；
64.结果判断模块d，所述结果判断模块d用于根据所述含水量预测结果，判断是否激活所述注入装置，其中，所述注入装置通过连接杆与所述前端检测器连接，且信息可交互；
65.结果分析模块e，所述结果分析模块e用于若激活所述注入装置，根据所述注入装置中内嵌的流量转换模型对所述含水量预测结果进行分析，获取抑制剂注入流量；
66.操作启动模块f，所述操作启动模块f用于根据所述抑制剂注入流量，启动所述注入装置执行抑制剂注入操作。
67.进一步而言，所述装置还包括：
68.检测记录获取模块，所述检测记录获取模块用于根据所述管道配线信息，获取各个管道中液态水的检测记录；
69.检测记录分析模块，所述检测记录分析模块用于通过分析所述各个管道中液态水的检测记录，获取液态水含量大于等于预设液态水含量的n个管线；
70.装置配置模块，所述装置配置模块用于通过分析所述n个管线，分别配置对应的多组注入装置，其中，所述n个管线中每一管线均包括多组注入装置；
71.管线控制模块，所述管线控制模块用于以所述多组注入装置实现对所述n个管线中的各个管线进行抑制剂注入控制。
72.进一步而言，所述装置还包括：
73.装置获取模块，所述装置获取模块用于根据所述多组注入装置，获取第一注入装置、第二注入装置
…
第m注入装置，其中，m为所述多组注入装置的装置数量；
74.装置注入模块，所述装置注入模块用于当所述第一注入装置处于注入完毕状态，关闭所述第一注入装置，开启所述第二注入装置，以此类推，直至所述第m注入装置处于注入完毕状态。
75.进一步而言，所述装置还包括：
76.指令获取模块，所述指令获取模块用于当所述第m注入装置处于注入完毕状态，获取位置记录指令；
77.位置信息获取模块，所述位置信息获取模块用于根据所述位置记录指令对所述多组注入装置进行位置数据采集,获取实时管道位置信息；
78.信息指导模块，所述信息指导模块用于将所述实时管道位置信息进行存储，待再次进行抑制剂注入操作时，用于指导启动所述多组注入装置从所述实时管道位置信息开始执行抑制剂注入操作。
79.进一步而言，所述装置还包括：
80.数据判断模块，所述数据判断模块用于若所述液态水检测数据集未产生数据变化，判断是否显示异常，若显示异常，获取检测预警信息，其中，所述检测预警信息用于提醒所述前端检测器检测异常；
81.锁定指令获取模块，所述锁定指令获取模块用于若显示无异常，获取装置锁定指令，根据所述装置锁定指令关闭所述注入装置。
82.进一步而言，所述装置还包括：
83.抑制信息获取模块，所述抑制信息获取模块用于获取所述注入装置中用于进行水合物抑制的抑制剂成分信息；
84.样本采集模块，所述样本采集模块用于采集所述目标天然气管道的液态水样本，获取液态水成分信息；
85.信息模拟模块，所述信息模拟模块用于根据所述抑制剂成分信息和所述液态水成分信息进行混合模拟，生成预设混合比例；
86.模型生成模块，所述模型生成模块用于根据所述预设混合比例作为所述流量转换模型的转换条件，生成所述流量转换模型，将所述流量转换模型嵌入至所述注入装置中。
87.进一步而言，所述装置还包括：
88.流量转换模块，所述流量转换模块用于将所述含水量预测结果输入所述注入装置中内嵌的所述流量转换模型，获取流量转换结果，其中，所述流量转换结果为所述抑制剂注入流量；
89.反馈检测模块，所述反馈检测模块用于根据所述抑制剂注入流量，获取所述前端检测器的反馈检测结果，其中，所述反馈检测结果为注入抑制剂后管道内液态水含量的变化反馈结果；
90.反馈调节模块，所述反馈调节模块用于根据所述反馈检测结果作为反馈信息输入至所述注入装置中，用于进行反馈流量调节。
91.本说明书通过前述对一种天然气管道水合物抑制剂精准注入方法的详细描述，本领域技术人员可以清楚的知道本实施例中一种天然气管道水合物抑制剂精准注入方法及装置，对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
92.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本技术。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本技术的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本技术将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。