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龙图腾网获悉西安交通大学申请的专利一种气液分离器与节流阀联合消除严重段塞流的系统及方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN113864653B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-07-04发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202111153241.6，技术领域涉及：F17D1/20；该发明授权一种气液分离器与节流阀联合消除严重段塞流的系统及方法是由郭烈锦;赵向远;徐强;常英杰;吴全红;付吉强;曹业奇;于海洋设计研发完成，并于2021-09-29向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种气液分离器与节流阀联合消除严重段塞流的系统及方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种气液分离器与节流阀联合消除严重段塞流的系统及方法，属于石油工程多相流动控制技术领域。压差传感器和第一压力传感器设在立管顶部，节流阀设在立管出口端，第二压力传感器设在高压气液分离器的入口处，排气口控制阀设在高压气液分离器顶部的排气口处，排液口控制阀设在高压气液分离器底部的的排液口处；压差传感器、第一压力传感器、节流阀、第二压力传感器、排气口控制阀和排液口控制阀均分别与工控机连接。本发明能够通过调节节流阀开度和高压气液分离器压力完成严重段塞流的控制消除，可以在消除集输‑立管系统严重段塞流的同时，有效减小系统压力，提高油气产量，增强控制的实时性。

本发明授权一种气液分离器与节流阀联合消除严重段塞流的系统及方法在权利要求书中公布了：1.采用气液分离器与节流阀联合消除严重段塞流的系统进行严重段塞流消除的方法，其特征在于，气液分离器与节流阀联合消除严重段塞流的系统包括压差传感器（1）、工控机（2）、第一压力传感器（3）、节流阀（4）、第二压力传感器（5）、排气口控制阀（7）和排液口控制阀（8）； 压差传感器（1）和第一压力传感器（3）设在立管顶部，节流阀（4）设在立管出口端，第二压力传感器（5）设在高压气液分离器（6）的入口处，排气口控制阀（7）设在高压气液分离器（6）顶部的排气口处，排液口控制阀（8）设在高压气液分离器（6）底部的排液口处，节流阀（4）与高压气液分离器（6）均通过连接法兰串联在管路中，且节流阀（4）内径与所在管路的内径相等，节流阀（4）的单次动作幅度为2%~10%，节流阀（4）的开度范围为开度设定值的±15%；压差传感器（1）、第一压力传感器（3）、节流阀（4）、第二压力传感器（5）、排气口控制阀（7）和排液口控制阀（8）均分别与工控机（2）连接； 所述方法包括： 压差传感器（1）采集立管顶部的局部压差信号，第一压力传感器（3）采集立管顶部的压力信号，第二压力传感器（5）采集高压气液分离器（6）入口的压力信号，上述信号均传输至工控机（2），工控机（2）内预设有不同流型对应的信号参数值，根据采集到的信号参数对集输-立管系统内的流型进行识别，当流型为严重段塞流时，通过控制节流阀（4）的开度，调节立管顶部的压力；同时通过控制排气口控制阀（7）和排液口控制阀（8）的开度，调节高压气液分离器（6）的压力，实现严重段塞流的消除； 工控机（2）包括信号采集模块、流型识别模块和段塞控制模块，采集到的信号通过信号采集模块预处理后，通过流型识别模块进行流型识别；当识别结果为严重段塞流时，调用段塞控制模型，计算消除严重段塞流所需的立管顶部压力设定值，利用立管顶部压力设定值反推出节流阀（4）开度变化范围，并在允许的压力范围内给出高压气液分离器压力设定值；利用PID控制器实现对高压气液分离器压力的控制，排液口控制阀（8）用于控制高压气液分离器液位稳定，排气口控制阀（7）用于控制高压气液分离器压力稳定；将立管顶部压力设定值与实际测量得到的立管顶部压力实测值进行比较，得到的差值通过PID控制器进行PID逻辑运算，得到对应的节流阀（4）的阀门开度；阀门开度改变后会影响流动状态，当所述差值趋近于0时，流动达到稳定状态，严重段塞流现象消除； PID控制过程根据以下公式进行计算： 其中，zt为阀门开度调节值；et为输出信号偏差值，且有et=立管顶部压力实测值-立管顶部压力设定值；K P为控制器比例增益系数；T I为控制器积分时间常数；T D为PID控制器微分时间常数； 当输出信号偏差值＞20%立管顶部压力实测值时，设定第一控制器比例增益系数K P1和第一控制器积分时间常数T I1；当输出信号偏差值＜20%立管顶部压力实测值时，设定第二控制器比例增益系数K P2和第二控制器积分时间常数T I2；其中，K P1=10K P2，T I1=0.2T I2。

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