基于天然气开采用浓度分析系统及分析方法技术方案

本发明专利技术涉及天然气开采技术领域，具体地说，涉及基于天然气开采用浓度分析系统及分析方法。其包括检测气体更换模块以及气体浓度检测模块。本发明专利技术通过设置的检测气体更换模块接收气体流速警报，根据气体流速警报制定不同气体检测预警，只有当天然气开采管道内的气体流速出现异常时，才会调控气体浓度检测模块对不同气体浓度进行检测，常规检测规则状态下只对常规气体进行定时浓度检测，减少检测系统运算量，能够应对不同情况进行不同气体浓度检测，避免检测系统持续进行气体更换，避免长时间不断更换气体浓度检测，导致系统产生大量冗余数据以及无用数据，运算量大大增加。运算量大大增加。运算量大大增加。

【技术实现步骤摘要】
基于天然气开采用浓度分析系统及分析方法


[0001]本专利技术涉及天然气开采
，具体地说，涉及基于天然气开采用浓度分析系统及分析方法。

技术介绍

[0002]天然气液同原油一样埋藏在地下封闭的地质构造之中，有些和原油储藏在同一层位，有些单独存在，对于和原油储藏在同一层位的天然气，会伴随原油一起开采出来，对于只有单相气存在的，我们称之为气藏，其开采方法既与原油的开采方法十分相似，又有其特殊的地方，由于天然气密度小，井筒气柱对井底的压力小，天然气粘度小，在地层和管道中的流动阻力也小，又由于膨胀系数大，其弹性能量也大，因此天然气开采时一般采用自喷方式。
[0003]公开号CN107315078A公开了一种低温天然气浓度检测装置，主要解决现有技术中尚无低温天然气浓度检测装置的问题。本专利技术通过采用一种低温天然气浓度检测装置，包括采样单元、引导单元和数据分析与传输单元，采样单元包括采样过滤器、采样管、三通阀和流量计，引导单元包含稳压阀、核心模块组件，采样管口、采样过滤器、三通阀、流量计、甲烷浓度分析仪与分析仪组件依次相连，甲烷浓度分析仪与分析仪组件分别与数据分析与传输单元相连、核心模块组件相连，且核心模块组件还与稳压阀出口、气体排空管线相连，数据分析与传输单元相连包括甲烷浓度分析仪与分析仪组件的技术方案较好地解决了上述问题，可用于低温天然气浓度检测中。
[0004]上述问题存在以下问题，由于检测过程中需要持续打开检测装置，而正常状态下，管道内各个气体浓度处于正常，导致系统产生大量冗余数据以及无用数据，运算量大大增加。
[0005]为了应对上述问题，现亟需基于天然气开采用浓度分析系统及分析方法。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供基于天然气开采用浓度分析系统及分析方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0007]为实现上述目的，本专利技术目的之一在于，提供了基于天然气开采用浓度分析系统，包括气体流速检测模块、检测气体更换模块、异常流速警报模块、气体浓度检测模块、常规气体浓度确定模块、异常气体浓度确定模块以及气体浓度异常警报模块；所述气体流速检测模块用于对天然气开采管道内的气体流速进行检测；所述气体流速检测模块输出端与所述异常流速警报模块输入端连接，所述异常流速警报模块用于制定天然气开采管道内的气体流速阈值，当天然气开采管道内的气体流速超过气体流速阈值时，将发出气体流速警报；所述异常流速警报模块输出端与所述检测气体更换模块输入端连接，所述检测气体更换模块用于接收气体流速警报，根据气体流速警报制定不同气体检测预警，并将不同
气体检测预警传输至所述气体浓度检测模块；所述气体流速检测模块输出端与所述气体浓度检测模块输入端连接，所述气体浓度检测模块用于对天然气开采管道内的不同气体浓度进行检测，生成不同气体浓度检测结果，同时制定常规检测规则，常规检测规则状态下只对常规气体进行定时浓度检测；所述气体浓度检测模块输出端与所述常规气体浓度确定模块输入端连接，所述常规气体浓度确定模块用于建立常规气体数据库，比对天然气开采管道内的气体，比对成功的气体即为常规气体，其余气体标记为异常气体，同时根据所述气体浓度检测模块的气体浓度检测结果确定当前常规气体浓度；所述气体浓度检测模块输出端与所述异常气体浓度确定模块输入端连接，所述异常气体浓度确定模块根据所述气体浓度检测模块的气体浓度检测结果确定当前异常气体浓度；所述异常气体浓度确定模块输出端与所述气体浓度异常警报模块输入端连接，所述常规气体浓度确定模块输出端与所述气体浓度异常警报模块输入端连接，所述气体浓度异常警报模块用于确定正常状态下天然气开采管道内的气体中常规气体正常浓度以及异常气体正常浓度，并将常规气体正常浓度与当前常规气体浓度比对，将异常气体正常浓度与当前异常气体浓度进行对比，当天然气开采管道内的气体中当前常规气体浓度超过常规气体正常浓度，或者当前异常气体浓度超过异常气体正常浓度时，所述气体浓度异常警报模块发出气体浓度阈值警报。
[0008]作为本技术方案的进一步改进，所述气体流速检测模块包括气体流速检测单元，所述气体流速检测单元采用气体流速传感器，通过所述气体流速传感器对天然气开采管道内的气体流速进行检测，实时确定流速数据，所述气体流速检测单元输出端连接有管道位置定位单元，所述管道位置定位单元用于定位天然气开采管道内各个气体流速传感器位置，根据不同位置气体流速传感器传输数据，确定天然气开采管道内对应位置气体流速数据，所述管道位置定位单元输出端连接有检测数据输出单元，所述检测数据输出单元用于对天然气开采管道内不同位置的气体流速传感器传输回的气体流速数据进行输出。
[0009]作为本技术方案的进一步改进，所述检测气体更换模块包括气体流速警报接收单元，所述气体流速警报接收单元用于对接收气体流速警报，所述气体流速警报接收单元输出端连接有检测预警规划单元，所述检测预警规划单元根据气体流速警报制定不同气体检测预警。
[0010]作为本技术方案的进一步改进，所述异常流速警报模块包括气体流速阈值制定单元，所述气体流速阈值制定单元用于制定天然气开采管道内的气体流速阈值，所述气体流速阈值制定单元输出端连接有异常流速警报规划单元，所述异常流速警报规划单元根据制定的气体流速阈值，对当前天然气开采管道内的气体流速进行比对，当天然气开采管道内的气体流速超过气体流速阈值时，将发出气体流速警报。
[0011]作为本技术方案的进一步改进，所述气体流速阈值制定单元采用流速阈值计算算法，其算法公式如下：；
；其中为单位时间内所述气体流速传感器测得的流速，为单位时间，为单位时间气体流动距离，为气体流速判断函数，F为当前气体流速传感器测得的流速，为气体流速阈值，当当前气体流速传感器测得的流速F小于气体流速阈值时，气体流速判断函数输出为0，当当前气体流速传感器测得的流速F不小于气体流速阈值时，气体流速判断函数输出为1，表明此时天然气开采管道内的气体流速超过正常值，所述异常流速警报规划单元将发出气体流速警报。
[0012]作为本技术方案的进一步改进，所述异常流速警报规划单元输入端与所述管道位置定位单元输出端连接，所述检测预警规划单元输出端连接有检测预警规划输出单元，所述检测预警规划输出单元输入端与所述异常流速警报规划单元输出端连接。
[0013]作为本技术方案的进一步改进，所述气体浓度异常警报模块包括正常气体浓度制定单元，所述正常气体浓度制定单元用于确定正常状态下天然气开采管道内的气体中常规气体正常浓度以及异常气体正常浓度，所述正常气体浓度制定单元输出端连接有气体浓度分步比对单元，所述气体浓度分步比对单元根据常规气体正常浓度以及异常气体正常浓度，将常规气体正常浓度与当前常规气体浓度比对，将异常气体正常浓度与当前异常气体浓度进行对比，所述气体浓度分步比对单元输出端连接有异常警报发出单元，所述异常警报发出单元用于发出异常警报。
[0014]作为本技术方案的进一步改进，所述气体浓度异常警报模块输出端连接有数据信息存储模块，所述数据信息存储模块用于建立数据本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于天然气开采用浓度分析系统，其特征在于：包括气体流速检测模块（10）、检测气体更换模块（20）、异常流速警报模块（30）、气体浓度检测模块（40）、常规气体浓度确定模块（50）、异常气体浓度确定模块（60）以及气体浓度异常警报模块（70）；所述气体流速检测模块（10）用于对天然气开采管道内的气体流速进行检测；所述气体流速检测模块（10）输出端与所述异常流速警报模块（30）输入端连接，所述异常流速警报模块（30）用于制定天然气开采管道内的气体流速阈值，当天然气开采管道内的气体流速超过气体流速阈值时，将发出气体流速警报；所述异常流速警报模块（30）输出端与所述检测气体更换模块（20）输入端连接，所述检测气体更换模块（20）用于接收气体流速警报，根据气体流速警报制定不同气体检测预警，并将不同气体检测预警传输至所述气体浓度检测模块（40）；所述气体流速检测模块（10）输出端与所述气体浓度检测模块（40）输入端连接，所述气体浓度检测模块（40）用于对天然气开采管道内的不同气体浓度进行检测，生成不同气体浓度检测结果，同时制定常规检测规则，常规检测规则状态下只对常规气体进行定时浓度检测；所述气体浓度检测模块（40）输出端与所述常规气体浓度确定模块（50）输入端连接，所述常规气体浓度确定模块（50）用于建立常规气体数据库，比对天然气开采管道内的气体，比对成功的气体即为常规气体，其余气体标记为异常气体，同时根据所述气体浓度检测模块（40）的气体浓度检测结果确定当前常规气体浓度；所述气体浓度检测模块（40）输出端与所述异常气体浓度确定模块（60）输入端连接，所述异常气体浓度确定模块（60）根据所述气体浓度检测模块（40）的气体浓度检测结果确定当前异常气体浓度；所述异常气体浓度确定模块（60）输出端与所述气体浓度异常警报模块（70）输入端连接，所述常规气体浓度确定模块（50）输出端与所述气体浓度异常警报模块（70）输入端连接，所述气体浓度异常警报模块（70）用于确定正常状态下天然气开采管道内的气体中常规气体正常浓度以及异常气体正常浓度，并将常规气体正常浓度与当前常规气体浓度比对，将异常气体正常浓度与当前异常气体浓度进行对比，当天然气开采管道内的气体中当前常规气体浓度超过常规气体正常浓度，或者当前异常气体浓度超过异常气体正常浓度时，所述气体浓度异常警报模块（70）发出气体浓度阈值警报。2.根据权利要求1所述的基于天然气开采用浓度分析系统，其特征在于：所述气体流速检测模块（10）包括气体流速检测单元（110），所述气体流速检测单元（110）采用气体流速传感器，通过所述气体流速传感器对天然气开采管道内的气体流速进行检测，实时确定流速数据，所述气体流速检测单元（110）输出端连接有管道位置定位单元（120），所述管道位置定位单元（120）用于定位天然气开采管道内各个气体流速传感器位置，根据不同位置气体流速传感器传输数据，确定天然气开采管道内对应位置气体流速数据，所述管道位置定位单元（120）输出端连接有检测数据输出单元（130），所述检测数据输出单元（130）用于对天然气开采管道内不同位置的气体流速传感器传输回的气体流速数据进行输出。3.根据权利要求2所述的基于天然气开采用浓度分析系统，其特征在于：所述检测气体更换模块（20）包括气体流速警报接收单元（210），所述气体流速警报接收单元（210）用于对接收气体流速警报，所述气体流速警报接收单元（210）输出端连接有检测预警规划单元
（220），所述检测预警规划单元（220）根据气体流速警报制定不同气体检测预警。4.根据权利要求3所述的基于天然气开采用浓度分析系统，其特征在于：所述异常流速警报模块（30）包括气体流速阈值制定单元（310），所述气体流速阈值制定单元（310）用于制定天然气开采管道内的气体流速阈值，所述气体流速阈值制定单元（310）输出端连接有异常流速警报规划单元（320），所述异常流速警报规划单元（320）根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨云，张剑，秦光源，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：发明
国别省市：