水联运投产过程中的清管器排气方法与流程

技术特征：
1.一种水联运投产过程中的清管器排气方法，其特征在于，所述方法包括：根据初始时刻的气液界面位置和下坡段谷点的液体累积量，确定气液混合区的初始流型；以及，在上坡液塞段投放清管器；调用与所述初始流型匹配的清管器排气模型，更新气液界面位置和清管器位置；根据更新后的气液界面位置和清管器位置中的至少一项，确定是否满足流型转换条件；响应于满足流型转换条件，所述气液混合区由所述初始流型转换为新的流型，调用与所述新的流型匹配的清管器排气模型，更新气液界面位置和清管器位置；响应于不满足流型转换条件，继续调用与所述初始流型匹配的清管器排气模型，更新气液界面位置和清管器位置；重复执行上述确定是否满足流型转换条件以及调用相应的清管器排气模型更新气液界面位置和清管器位置的步骤，直至计算结束。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述流型包括：第一基础流型、第二基础流型、第三基础流型、第四基础流型、第五基础流型；其中，所述第一基础流型是指所述清管器在基本管段中运动经过谷点以后呈现的流型；所述基本管段包括一个上坡段和一个下坡段；所述第二基础流型对应气液界面已经过峰点，且在液体累积过程中，所述清管器未经过所述峰点，且下坡段谷点的液体未完全堵住下坡段的气体；所述第三基础流型对应所述清管器未经过所述峰点，且下坡段谷点的液体完全堵住下坡段的气体；所述第四基础流型对应所述清管器已经过所述峰点，且所述清管器推动气体向下运动并压缩气体；所述第五基础流型对应积气段尾部到达下坡段谷点，且积气段的气泡逐渐破碎进入液体。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述流型还包括：第六组合流型、第七组合流型、第八组合流型和第九组合流型；其中，各个组合流型均对应两个相连接的基础管段；每个组合流型对应的第一个基础管段的上坡段小于目标长度，第二个基础管段的高程小于目标高度；所述第六组合流型和所述第八组合流型，均在第二个峰点后出现气液分层流和液体累积，但并未形成新的液塞；所述第六组合流型中所述清管器未经过第一个峰点，所述第八组合流型中所述清管器已经过第一个峰点；所述第七组合流型和所述第九组合流型，均在第二个峰点后形成新的液塞；所述第七组合流型中所述清管器未经过第一个峰点，所述第九组合流型中所述清管器已经过第一个峰点。4.根据权利要求1至3中任一项权利要求所述的方法，其特征在于，所述调用与所述初始流型匹配的清管器排气模型，更新气液界面位置和清管器位置，包括：响应于所述初始流型为第一基础流型，调用与所述第一基础流型匹配的清管器排气模型，获取所述清管器在当前时刻的运动速度；根据所述清管器在当前时刻的运动速度、所述清管器在当前时刻的位置、当前时刻与
下一时刻的时间差，获取所述清管器在下一时刻的位置；根据所述清管器在当前时刻的运动速度、所述气液界面在当前时刻的位置、当前时刻与下一时刻的时间差，获取所述气液界面在下一时刻的位置。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述响应于满足流型转换条件，所述气液混合区由所述初始流型转换为新的流型，调用与所述新的流型匹配的清管器排气模型，更新气液界面位置和清管器位置，包括：响应于所述气液界面已经过峰点，所述气液混合区由所述第一基础流型转换为第二基础流型，调用与所述第二基础流型匹配的清管器排气模型，更新气液界面位置和清管器位置；其中，所述第二基础流型对应的所述气液界面位置为下坡段谷点。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在调用与所述第二基础流型匹配的清管器排气模型，更新气液界面位置和清管器位置后，所述方法还包括：响应于下坡段谷点的液体累积量大于临界值，所述气液混合区由所述第二基础流型转换为第三基础流型，调用与所述第三基础流型匹配的清管器排气模型，更新气液界面位置和清管器位置；其中，所述第三基础流型对应的气液界面位置为下坡段谷点位置与目标数值之和，所述目标数值为上坡段液塞的高度与上坡段倾角的正弦值之比。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在调用与所述第三基础流型匹配的清管器排气模型，更新气液界面位置和清管器位置后，所述方法还包括：响应于所述清管器已经过峰点，所述气液混合区由所述第三基础流型转换为第四基础流型，调用与所述第四基础流型匹配的清管器排气模型，更新气液界面位置和清管器位置；响应于所述清管器未经过所述峰点，且所述气液界面已经过峰点，所述气液混合区由所述第三基础流型转换为第六组合流型，调用与所述第六组合流型匹配的清管器排气模型，更新气液界面位置和清管器位置。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在调用与所述第四基础流型匹配的清管器排气模型，更新气液界面位置和清管器位置后，所述方法还包括：在下坡段液塞的高度不大于零的情况下，响应于所述气液界面未经过峰点，所述气液混合区由所述第四基础流型转换为第五基础流型，调用与所述第五基础流型匹配的清管器排气模型，更新气液界面位置和清管器位置；在下坡段液塞的高度不大于零的情况下，响应于所述气液界面已经过峰点，所述气液混合区由所述第四基础流型转换为第八组合流型，调用与所述第八组合流型匹配的清管器排气模型，更新气液界面位置和清管器位置；在下坡段液塞的高度大于零的情况下，响应于所述气液界面已经过峰点，所述气液混合区由所述第四基础流型转换为第八组合流型，调用与所述第八组合流型匹配的清管器排气模型，更新气液界面位置和清管器位置。9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在调用与所述第六组合流型匹配的清管器排气模型，更新气液界面位置和清管器位置后，所述方法还包括：响应于下坡段谷点的液体累积量大于临界值，所述气液混合区由所述第六组合流型转换为第七组合流型，调用与所述第七组合流型匹配的清管器排气模型，更新气液界面位置
和清管器位置。10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在调用与所述第五基础流型匹配的清管器排气模型，更新气液界面位置和清管器位置后，所述方法还包括：响应于积气段的气泡破碎完毕，所述气液混合区由所述第五基础流型转换为所述第一基础流型，调用与所述第一基础流型匹配的清管器排气模型，更新气液界面位置和清管器位置；响应于积气段的气泡未破碎完毕且所述气液界面已经过峰点，所述气液混合区由所述第五基础流型转换为所述第八组合流型，调用与所述第八组合流型匹配的清管器排气模型，更新气液界面位置和清管器位置。11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在调用与所述第七组合流型匹配的清管器排气模型，更新气液界面位置和清管器位置后，所述方法还包括：响应于所述清管器未经过第一个峰点，且第一积气段已经过所述第一个峰点，所述气液混合区由所述第七组合流型转换为第三基础流型，调用与所述第三基础流型匹配的清管器排气模型，更新气液界面位置和清管器位置；响应于所述清管器已经过所述第一个峰点，且所述第一积气段已经过所述第一个峰点，所述气液混合区由所述第七组合流型转换为第四基础流型，调用与所述第四基础流型匹配的清管器排气模型，更新气液界面位置和清管器位置；响应于所述清管器已经过所述第一个峰点，且所述第一积气段未经过所述第一个峰点，所述气液混合区由所述第七组合流型转换为第九组合流型，调用与所述第九组合流型匹配的清管器排气模型，更新气液界面位置和清管器位置。12.根据权利要求8或10所述的方法，其特征在于，在调用与所述第八组合流型匹配的清管器排气模型，更新气液界面位置和清管器位置后，所述方法还包括：响应于下坡段谷点的液体累积量大于临界值，所述气液混合区由所述第八组合流型转换为第九组合流型，调用与所述第九组合流型匹配的清管器排气模型，更新气液界面位置和清管器位置。13.根据权利要求11或12所述的方法，其特征在于，在调用与所述第九组合流型匹配的清管器排气模型，更新气液界面位置和清管器位置后，所述方法还包括：响应于所述第一积气段已经过所述第一个峰点，所述气液混合区由所述第九组合流型转换为第四基础流型，调用与所述第四基础流型匹配的清管器排气模型，更新气液界面位置和清管器位置。

技术总结
本申请公开了一种水联运投产过程中的清管器排气方法，属于管道投产领域。其中，在具有连续大落差和U型液体管道的投产领域，本申请提供的清管器排气方法能够有效排除管道中的积气。因此，本申请能够有效地解决连续大落差输油管道的水联运投产过程中，因管道内气体导致的排水过程中出现的诸如问题：排水管线大幅震动，甚至摆动等问题；因管道实际压力超出理论计算压力，造成管道流量过低，严重时导致水联运无法正常进行的问题；由于气阻的存在而导致管道破裂，进而出现环境污染等事故的问题。进而出现环境污染等事故的问题。进而出现环境污染等事故的问题。


技术研发人员：李旺 冯亮 马剑林 陈小华 古丽 谢锐 张志坚 梁博 李霖 贾彦杰 梁俊 杨大珂
受保护的技术使用者：中国石油天然气股份有限公司
技术研发日：2021.01.08
技术公布日：2022/7/14