[发明专利]一种天然气井口外输管线自动防冻方法及系统

说明书

本发明属于天然气设备技术领域，涉及一种天然气井口外输管线自动防冻方法及系统。所述方法，具体执行如下循环：根据气动薄膜阀的上游压力判断天然气携带的液体是否到达井口；如果天然气携带的液体到达井口，启动连续控制气动薄膜阀的开关使气动薄膜阀连续动作；通过对气动薄膜阀的上游压力进行分析，判断天然气携带的液体是否完全通过天然气外输管线；如果天然气携带的液体完全通过天然气外输管线，启动间歇控制气动薄膜阀的开关，恢复到原开井状态；根据设置的控制模式关井，等待下一周期开井。这种防冻方法，可以提前预判发生冻堵的时间段，然后做出对应的解冻动作，从而解决天然气外输管线的冻堵，具有提前预判、自动化控制解冻的功能。

技术领域

本发明属于天然气设备技术领域，涉及井口装置，具体涉及一种天然气井口外输管线自动防冻方法及系统。

背景技术

在天然气管输过程中，由于流态和环境温度的变化，在管线中或多或少地会产生凝析水，并逐渐积聚。随着积聚物的增加，遇管线起伏较大、冬季气温较低时，在管线低洼处或气流通过阀门、三通、分离器分离头等可能产生节流效应的地方就会出现水合物。水合物一旦形成后，会减少流通面积，产生节流效应，加速水合物的形成，以致堵塞管道造成管线憋压引发事故。

现有技术中，对于天然气井口外输管线冻堵的解决方法一般为注入甲醇进行解冻，该方法存在以下缺点：对于冻堵的时间没有任何提前的预判性，发生冻堵后需要人为注甲醇解冻、人工成本过大且受天气、外界的影响较多。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种天然气井口外输管线自动防冻方法及系统，可以提前预判发生冻堵的时间段，然后做出相应的解冻动作，以此来解决天然气外输管线的冻堵。

本发明的目的是通过以下技术方案来解决的：

一方面，本发明提供了一种天然气井口外输管线自动防冻方法，具体包括执行如下循环：

1)根据气动薄膜阀的上游压力判断天然气携带的液体是否到达井口；

2)如果天然气携带的液体到达井口，启动连续控制气动薄膜阀的开关使气动薄膜阀连续动作；

3)通过对气动薄膜阀的上游压力进行分析，判断天然气携带的液体是否完全通过天然气外输管线；

4)如果天然气携带的液体完全通过天然气外输管线，启动间歇控制气动薄膜阀的开关，恢复到原开井状态；

5)根据设置的控制模式关井，等待下一周期开井，返回步骤1)。

进一步地，步骤1)中判断天然气携带的液体是否到达井口，具体包括如下步骤：

1.1)利用电子指挥器1实时连续采集气动薄膜阀的上游压力；

1.2)通过采集到的压力数据计算标准偏差值S，并确定标准偏差阈值A；

1.3)计算油压比较值B，所述油压比较值B等于实时采集的上游压力值减去样本油压平均值；

1.4)当计算得到的标准偏差值S大于标准偏差阈值A，且油压比较值B大于零时，则判断天然气携带的液体到达井口。

进一步地，步骤1.2)中标准偏差S的计算公式如下：

式⑴中，为样本X₁，X₂，X₃，……，X_n油压平均值。

进一步地，所述步骤3)中判断天然气携带的液体是否完全通过天然气外输管线，具体包括：当天然气携带的液体到达井口时，油压持续增加直至油压开始下降，则所述油压开始下降时间为天然气携带液体完全到达井口的时间，此时天然气携液完成。