CN114186169B - 一种天然气集输管道输送效率评价方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种天然气集输管道输送效率评价方法，属于油气管道技术领域。其包括以下步骤：收集天然气集输管道与天然气数据；结合管道输送效率计算模型，选定一条已收集数据的集输管道，计算管道同一起点压力与不同流量、不同管道输送效率下管道的终点压力，进而得到不同流量、不同管道输送效率下管道起终点压差；将计算得到的管道起终点压差、管道输量、管道输送效率进行拟合，得到管道输送效率关于管道起终点压差和管道输量的关系式；利用关系式，输入气田现场实际测得的管道起终点压差、管道输量数据可计算集输管道实际输送效率。本发明提出的一种天然气集输管道输送效率评价方法具有操作简单特点，得到的拟合关系式能够方便的用于天然气田现场进行集输管道输送效率评价。
Description
技术领域
本发明属于油气管道技术领域，涉及一种天然气集输管道输送效率评价方法。
背景技术
在天然气集输管道系统中，随着管道内沿线温度、压力下降，液态水会逐渐从天然气中析出，析出的液态水通常会聚集在管道低洼处或管道底部，减小管道流通面积，进而影响管道输气量，降低管道输送效率。
目前天然气集输管道输送效率采用建立管道仿真模型的方法获得，但该方法具有操作复杂、在管道现场适用困难的特点，因此需要探寻一种简易、现场可适用的天然气集输管道输送效率评价方法。
根据文献调查，在现有的专利中，《天然气集输管网内积液的排出方法》提出了一种天然气集输管网内积液的排出方法，使得在排出积液过程中无需停止天然气的输送，同时该方法不受集输官网的管径限制，避免发生堵塞，但没有提及集输管道输送效率评价；《一种天然气集输管道滤网式除砂器》提出了一种天然气集输管道滤网式除砂器，利用该除砂器可以保持天然气输送的前提下对天然气管道进行砂石清理，提高天然气的输送效率，同样也没有提及集输管道输送效率评价。
发明内容
本发明是为了解决天然气集输管道输送效率评价困难问题，提出的一种通过收集天然气集输管道和天然气基本数据，通过建立模型求解得到不同流量、不同输送效率下管道起终点压差，再将管道输送效率与管道流量、管道起终点压降进行拟合，得到一个拟合关系式，通过关系式可得到不同管道流量、管道起终点压降下集输管道输送效率，以此对天然气集输管道输送效率进行评价。
本发明是通过以下技术方案实现的：
上述的一种天然气集输管道输送效率评价方法，包括以下步骤：
步骤1，收集天然气集输管道与天然气数据；
步骤2，结合管道输送效率计算模型，选定一条已收集数据的集输管道，计算管道同一起点压力与不同流量、不同管道输送效率下管道的终点压力，进而得到不同流量、不同管道输送效率下管道起终点压差；
步骤3，将计算得到的管道起终点压差、管道输量、管道输送效率进行拟合，得到管道输送效率关于管道起终点压差和管道输量的关系式；
步骤4，利用关系式，输入气田现场实际测得的管道起终点压差、管道输量数据可计算集输管道实际输送效率。
步骤1中，收集天然气集输管道与天然气数据，包括如下内容：
天然气集输管道数据为管道内径、管道高程、管道里程，天然气数据为天然气气质组成参数、天然气温度。
步骤2中，结合管道输送效率计算模型，选定一条已收集数据的集输管道，计算该管道在同一起点压力与不同流量、不同管道输送效率下管道的终点压力，进而得到不同流量、不同管道输送效率下管道起终点压差，包括如下内容：
S21，管道输送效率计算模型由集输管道输量计算公式、RK状态方程、输送效率公式组成，见(1)-(3)式：
式中，Q为集输管道输量，d为管道内径，p1为管道起点压力，p2为管道终点压力，Δ为气体相对密度，Z为气体压缩因子，T为管道温度，L为管道长度，Δh为管道计算的终点对计算段起点的标高差，a为系数，n为管道沿线计算管段数，hi为各计算管段终点的标高，hi-1为各计算管段终点的标高，Li为各计算管段长度；
Z3-Z2+(A-B-B2)Z-AB＝0 (2)
其中
式中，Z为气体压缩因子，P为气体压力，R为气体常数，T为气体温度，a、b分别为特性常数。
式中，E为管道输送效率，Qr为管道实际输量，Q为管道设计输量。
S22，选定一条已收集管道内径、管道高程、管道里程、天然气组分数据的集输管道，计算该管道在同一起点压力与不同流量、不同管道输送效率下管道的终点压力，进而得到不同流量、不同管道输送效率下管道起终点压差；
步骤3中，将计算得到的管道起终点压差、管道输量、管道输送效率进行拟合，得到管道输送效率关于管道起终点压差和管道输量的关系式，包括如下内容：将计算得到的管道起终点压差、管道输量、管道输送效率按式(4)形式进行拟合；
shusongxiaolv＝a+bΔPc+dQe (4)
式中，shusongxiaolv为管道输送效率，ΔP为管道起终点压差，Q为管道输量，a、b、c、d、e为拟合后得到的系数。
步骤4中，利用拟合得到的关系式，输入气田现场实际测得的管道起终点压差ΔP、管道输量Q可计算得到集输管道输送效率shusongxiaolv。
本发明采用以上技术方案，可以达到以下有益效果：
(1)本发明提出的一种天然气集输管道输送效率评价方法，通过收集天然气集输管道与天然气基本数据，结合输送效率计算模型，得到天然气集输管道输送效率与管道起终点压力、管道输量的拟合关系式，从而能够天然气集输管道输送效率进行评价。
(2)本发明提出的一种天然气集输管道输送效率评价方法具有操作简单特点，得到的拟合关系式能够方便的用于天然气田现场进行集输管道输送效率评价。
附图说明
图1是本发明一种天然气集输管道输送效率评价方法步骤图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明作进一步说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，一种天然气集输管道输送效率评价方法，包括以下步骤：
步骤1，收集天然气集输管道与天然气数据；
步骤2，结合管道输送效率计算模型，选定一条已收集数据的集输管道，计算管道同一起点压力与不同流量、不同管道输送效率下管道的终点压力，得到管道起终点压差；
步骤3，将计算得到的管道起终点压差、管道输量、管道输送效率进行拟合，得到管道输送效率关于管道起终点压差和管道输量的关系式；
步骤4，利用关系式，输入管道起终点压差、管道输量可计算得到集输管道输送效率。
具体实施例
现根据本发明方法对某气田某条集输管道输送效率进行评价，实施步骤如下：
步骤1，收集天然气集输管道与天然气数据，结果如表1和表2所示：
表1天然气集输管道参数
表2天然气气质组分数据(温度：25℃)
步骤2，结合管道输送效率计算模型，选定一条已收集数据的集输管道，计算管道同一起点压力与不同流量、不同管道输送效率下管道的终点压力，得到管道起终点压差，计算得到的管道起终点压差如表3所示：
表3管道起终点压差
步骤3，将计算得到的管道起终点压差、管道输量、管道输送效率进行拟合，得到管道输送效率关于管道起终点压差和管道输量的关系式如下所示；
shusongxiaolv＝1.960+0.417ΔP-0.808-11.379Q-0.375
步骤4，利用关系式，输入管道起终点压差、管道输量可计算得到集输管道输送效率，计算结果如下表所示：
表4集输管道输送效率计算结果
本发明提供了一种通过拟合天然气集输管道输送效率关于管道起终点压差、管道输量的关系式，评价天然气集输管道输送效率的方法。该方法通过收集天然气集输管道与天然气基本数据，结合输送效率计算模型，得到天然气集输管道输送效率与管道起终点压力、管道输量的拟合关系式，进而评价天然气集输管道输送效率，具有操作简便、气田现场可适用特点。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种天然气集输管道输送效率评价方法，其特征是，包括以下步骤：
步骤1，收集天然气集输管道与天然气数据；
步骤2，结合管道输送效率计算模型，选定一条已收集数据的集输管道，计算管道同一起点压力与不同流量、不同管道输送效率下管道的终点压力，进而得到不同流量、不同管道输送效率下管道起终点压差，包括如下内容：
S21，管道输送效率计算模型由集输管道输量计算公式、RK状态方程、输送效率公式组成，见(1)-(3)式：
式中，Q为管道输量，d为管道内径，p1为管道起点压力，p2为管道终点压力，Δ为气体相对密度，Z为气体压缩因子，T为管道温度，L为管道长度，Δh为管道计算的终点对计算段起点的标高差，a为系数，n为管道沿线计算管段数，hi为各计算管段终点的标高，hi-1为各计算管段终点的标高，Li为各计算管段长度；
Z3-Z2+(A-B-B2)Z-AB＝0 (2)
其中
式中，Z为气体压缩因子，P为气体压力，R为气体常数，T为气体温度，a、b分别为特性常数；
式中，E为管道输送效率，Qr为管道实际输量，Q为管道输量；
S22，选定一条已收集管道内径、管道高程、管道里程、天然气组分数据的集输管道，计算该管道在同一起点压力与不同流量、不同管道输送效率下管道的终点压力，进而得到不同流量、不同管道输送效率下管道起终点压差；
步骤3，将计算得到的管道起终点压差、管道输量、管道输送效率进行拟合，得到管道输送效率关于管道起终点压差和管道输量的关系式，包括如下内容：
将计算得到的管道起终点压差、管道输量、管道输送效率按式(4)形式进行拟合：
shusongxiaolv＝a+bΔPc+dQe (4)
式中，shusongxiaolv为管道输送效率，ΔP为管道起终点压差，Q为管道输量，a、b、c、d、e为拟合后得到的系数；
步骤4，利用关系式，输入气田现场实际测得的管道起终点压差、管道输量数据可计算集输管道实际输送效率。
2.如权利要求1所述的一种天然气集输管道输送效率评价方法，其特征是，所述步骤1中收集天然气集输管道与天然气数据包括如下内容：
收集天然气集输管道的管道内径、管道高程、管道里程，天然气数据为天然气气质组成参数、天然气温度。
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