气井水合物生成条件预测方法比较与分析

本文主要通过预测气井水合物的生成条件,进而有效预防井筒环境达到水合物生成环境,防止水合物的生成。建立了气井水合物生成温度的预测模型,并将其程序化,采用现场数据进行模型验证,结果表明计算精度满足生产要求,具有较强的实用性。     

大牛地气田水合物防治工艺

天然气水合物形成后堵塞井筒、管线、阀门及各种设备,给天然气的开采、集输和加工带来危害,如何经济有效地防止水合物生成是很多油气田面临的问题。大牛地气田产水气井在不同程度上存在水合物问题,某些气井水合物堵塞相当严重。本文分析了大牛地气田水合物形成情况和水合物抑制剂的使用情况,通过现场数据对甲醇和乙二醇进行对比,优选甲醇作为大牛地水合物抑制剂,并给出合理的抑制剂用量为现场应用提供了理论指导。     

多相混输管道水合物防控技术及现场应用研究进展

由水合物造成的管道堵塞问题长期困扰着油气生产和运输部门,特别对油-气-水多相混输领域,水合物问题尤为严重。首先系统调研了国内外水合物防控技术的研究进展,着重介绍了低剂量水合物抑制剂的最新研究成果;其次详细阐述了低剂量水合物抑制剂在现场油气田的应用情况;最后指出了水合物防控技术未来的研究重点。     

一种新型天然气水合物抑制剂现场试验研究

在天然气开采及储运过程中,天然气可以在管道、井筒以及地层多孔介质中形成水合物,天然气水合物会导致井筒堵塞、气井停产、管道停输等严重事故。因此天然气水合物的防治是一个困扰生产多年的问题。天然气工业中最有效和常用的方法是注入水合物抑制剂,甲醇作为传统热力学水合物抑制剂药剂已经逐渐不能适应气田安全、环保、低成本开发的需要。为替代甲醇,开展了一种新型天然气水合物抑制剂的现场试验。现场试验结果表明,通过合理的加注工艺抑制剂可以起到良好的水合物抑制效果,新型天然气水合物抑制剂既适用于高压集气工艺,也适用于采用井下节流的中低压集气工艺。     

天然气水合物动态防控技术研究及现场应用

首先详细介绍了天然气集输系统水合物堵塞特征及常规防控策略;其次对比分析了不同类型的水合物抑制技术;最后,基于水合物动态防控理论,自主研发了性能优良的水合物动力学抑制剂。另外,在中国石化某典型堵塞气井开展了动力学抑制剂的现场应用。结果表明,研发的动力学抑制剂具有优良的抑制性能,水合物月堵塞频次由原有的30次降至2次,且加注量仅为甲醇用量的10%左右,在天然气集输系统水合物抑制领域具有良好的应用前景。     

加入防聚剂后水合物浆液流动压降规律研究

围绕新型水合物化学抑制剂在海上油气田现场应用过程中将遇到的管道输送工艺设计技术方面的问题开展实验研究。在内径为25.4mm,长20m的水平透明实验环道上,首次以海上凝析油气田现场采集的油、水和按天然气组分配置的气体为实验介质,加入国内自主研制的水合物防聚剂,进行了水合物浆液流动压降实验。实验初始含水质量分数分别为5%,10%,15%,20%,25%,30%,得到了不同实验条件下水合物浆液流动压降参数的变化规律。通过分析实验结果并借助液固二相流有关理论,初步建立了水合物浆液管输压降计算方法。基于实验数据,该方法可用于计算实际管线中水合物浆液流动的压降。     

气体水合物的研究概述

气体水合物是能源开采以及化学工业生产过程中常见的物质。本文综述了水合物的形成机理和分子结构,对水合物的分析、合成与分解的研究,以及水合物的应用与防治等。在形成机理方面主要介绍了水合物的成核过程和生长过程的模型,在水合物的分析方面,主要介绍了对水合物组成和水合物结构的分析方法。     

天然气水合物动态防控技术研究及现场应用

首先详细介绍了天然气集输系统水合物堵塞特征及常规防控策略;其次对比分析了不同类型的水合物抑制技术;最后,基于水合物动态防控理论,自主研发了性能优良的水合物动力学抑制剂。另外,在中国石化某典型堵塞气井开展了动力学抑制剂的现场应用。结果表明,研发的动力学抑制剂具有优良的抑制性能,水合物月堵塞频次由原有的30次降至2次,且加注量仅为甲醇用量的10%左右,在天然气集输系统水合物抑制领域具有良好的应用前景。     

一种低剂量水合物动力学抑制剂的研发

为了更好地评价所开发的水合物动力学抑制剂的性能,利用模拟的崖城气体对其抑制效果进行了室内评价。结果表明,质量分数为1.0%的动力学抑制剂可有效延长水合物的生成诱导期。利用海上东方1-1气田现场物流对其进行评价,结果表明,该体系中质量分数为3.0%的动力学抑制剂可以有效抑制水合物的生成。最后实施了油气田现场应用试验,结果表明,很少量的该动力学抑制剂即可有效保证生产管线的平稳运行。3种不同程度的评估结果均充分验证了所开发的水合物动力学抑制剂的抑制效果。     

气田集输系统水合物防治工艺的对比分析

气田集气过程中水合物的生成会影响集输系统的正常运行,常用的水合物防治方法有脱水、加热、降压以及注抑制剂。重点研究了应用较为广泛的加热法和注抑制剂法,介绍了两种工艺的具体特点、适应条件及其在各气田的应用情况,提出了气田具体水合物防治工艺选择的建议,对指导现场水合物的防治工作有一定的借鉴意义。     

二氧化碳水合物快速生成方法研究进展

气体水合物具有很多优点,却没有大规模的工业化利用,最主要的问题是生成二氧化碳水合物速率缓慢,阻碍了水合物法技术的应用,因此最大程度地提高其生成速率是气体水合物技术得以成功应用的关键。最常见快速生成二氧化碳水合物的方法是加入促进剂,而不同种类和浓度的促进剂对二氧化碳水合物生成速率的作用效果不同。故本文主要概述二氧化碳水合物快速生成的方法,从动力学促进剂、纳米流体以及离子促进剂进行分析, 分别总结了它们对水合物的生成机理。分析了十二烷基硫酸钠（SDS）、纳米石墨、氯化钠三者单独作用时及三者和不同促进剂复配时对二氧化碳水合物的诱导成核时间、生成速率、相平衡、表面张力等方面的影响。最后指出：单一的促进剂都存在最佳浓度,但其会随着不同温度、压力等多种因素的改变而改变,以及不同种类的促进剂复配时存在协同作用且生成效果比单一的好,揭示不同温度、不同压力时最适宜的单一促进剂对水合物生成影响的规律及找出最适宜提高水合物生成速率的促进剂是今后研究的重点方向。目前各种单一的及复配的促进剂对水合物的生成影响尚未形成完整的体系,需要进一步研究。     

多孔材料中甲烷水合物生成的传热数值模拟研究

水合物储运(NGH)是近几年发展起来的天然气储运技术,已具备实现工业化的潜力。但水合物的生长是传质传热控制的反应,因此在放大实验中存在诸多不确定因素。针对该问题,对水合物反应器中多孔材料内甲烷水合物生成传热过程建立了基于化学反应动力学和多孔材料内传质传热的甲烷水合物生成传热数学模型,可用于计算反应器内水合物生成分布和热量分布,指导水合反应器的设计和优化。通过模拟与实验数据对比验证了该模型的可靠性,并对使用了不同热导率填料的水合反应过程进行数值模拟。结果显示,模拟值与实验值的绝对平均相对误差小于6%,生成传热模型准确性高;在水合反应过程中,热量传递是影响水合物生成速率的关键因素之一。导热不良时,易在水合物生成中心部分形成局部过热,对水合物生长造成热抑制。在进行水合物生成放大实验时,应特别注意反应器内部的热量控制。     

促进天然气水合物形成的影响因素分析

天然气水合物(NGH)工业化生产中面临的主要问题是天然气水合物的合成速率较低。天然气水合物的生成反应为相间界面反应,任何影响气液相之间传质或传热的操作均可以增加天然气水合物的生成速率。结合影响天然气水合物形成的特点,从改善相平衡条件、增加气水接触面积和增加天然气的溶解度三方面介绍了促进天然气水合物形成的办法,并分析了各自的优缺点。     

冰点以下多孔介质中气体水合物的生成动力学研究进展

青藏高原冻土区储存着大量的天然气水合物资源,CO₂置换开采冻土区的天然气水合物可实现天然气水合物的安全开采和温室气体CO₂的地层封存。冰点以下多孔介质中气体水合物的生成动力学,是冻土区天然气水合物置换开采研究领域的难点和热点问题。本文全面综述了冰点以下多孔介质中气体水合物的生成动力学研究进展,讨论了不同体系冰点以下多孔介质中气体水合物的形成机理及其生成特性;详述了冰生成水合物机理及其冰粉/多孔介质体系中气体水合物的生成特性,分析了冰点以下多孔介质中气体水合物生成动力学研究尚待完善和改进的地方。最后本文指出冰点以下多孔介质中水合物的生成过程是由传热、传质等多种因素所控制,揭示不同过程的主导因素及其影响规律是今后研究的重点方向。目前对冰点以下多孔介质中水合物的生成特性及机理的认识尚未成熟,仍需深入研究。     

多孔材料中甲烷水合物生成的传热数值模拟研究

水合物储运(NGH)是近几年发展起来的天然气储运技术,已具备实现工业化的潜力。但水合物的生长是传质传热控制的反应,因此在放大实验中存在诸多不确定因素。针对该问题,对水合物反应器中多孔材料内甲烷水合物生成传热过程建立了基于化学反应动力学和多孔材料内传质传热的甲烷水合物生成传热数学模型,可用于计算反应器内水合物生成分布和热量分布,指导水合反应器的设计和优化。通过模拟与实验数据对比验证了该模型的可靠性,并对使用了不同热导率填料的水合反应过程进行数值模拟。结果显示,模拟值与实验值的绝对平均相对误差小于6%,生成传热模型准确性高;在水合反应过程中,热量传递是影响水合物生成速率的关键因素之一。导热不良时,易在水合物生成中心部分形成局部过热,对水合物生长造成热抑制。在进行水合物生成放大实验时,应特别注意反应器内部的热量控制。     

甲烷+氨水体系水合物生成条件实验测定及计算

甲烷在氨水体系中生成水合物的实验数据对于开发水合法回收合成氨驰放气工艺以及操作条件的确定具有重要意义。本文测定了氨摩尔分数为1.018、3.171、5.278氨水溶液中甲烷气体水合物的生成条件。结果表明：氨的加入对甲烷水合物的生成起着明显抑制作用,而且随着氨浓度的增加,生成压力越高。采用Chen-Guo模型对甲烷在氨水中生成水合物的数据进行了计算,得到了较为满意的计算结果,平均误差为2.71%,说明Chen-Guo模型能够较好地预测该类体系的水合物的生成条件。     

水合物生成诱导期研究进展

水合物生成诱导期是用于表征水合物生成过程的重要参数,其研究对于水合物风险控制和水合物技术应用具有重要意义。本文从研究方法、水合物客体分子类型、研究内容和诱导期分布等4个方面总结回顾了国内外近期开展的水合物生成诱导期研究概况,表明其主要围绕诱导期定性影响因素的分析和诱导期定量表征模型的建立两方面展开。介绍了诱导期的主要定性影响因素及其对诱导期的影响规律,阐述了不同类型诱导期定量表征模型的建立过程及其适用范围。结果说明,目前对于水合物生成诱导期定性影响因素的分析研究系统性不强,需要从微观角度对水合物生成及成核机理本质展开进一步研究,而所建立的诱导期定量表征模型也大都只适用于特定条件下的水合物生成诱导期预测。     

气体水合物抑制剂的研制与性能评价

针对海洋深水钻井过程中气体水合物的形成严重影响钻井作业的顺利进行等问题,室内经过大量的优选实验,采用甲基丙烯酸乙酯和N-乙烯基吡咯烷酮作为单体,并对单体比例、引发剂、反应温度及反应时间等综合因素进行分析,研制出低剂量气体水合物抑制剂HLA。通过四氢呋喃(THF)测试法和水合物生成模拟实验装置评价其效果,实验结果表明:盐类气体水合物抑制剂能使形成气体水合物的温度和压力条件得到改变,此外还可以有效的抑制气体水合物的形成;低剂量气体水合物抑制剂HLA能使水合物的形成速率得到有效降低,使形成水合物晶核的诱导时间得到一定的延长,使晶体的聚集过程得到一定的改变,但并不能从实际上改变气体水合物形成的相平衡。     

油藏流体中H型水合物生成条件的计算

1 INTRODUCTION Gas hydrates are serious problems in the petroleum and petrochemical industries since it may cause the plugging of production facilities and trans- portation pipelines during gas and oil production. It is known to all that gas hydrates have three poten- tial hydrate formation structures: structure- structure- and structure-H (SH). The two for- mer structures have been studied extensively and their phase equilibrium conditions are well characterized. For a long time, molecu…     

二氧化碳水合物动力学促进剂研究进展

利用水合物法捕获二氧化碳是当今世界的研究热点,但其应用受到了水合物的生成条件苛刻、生成速率缓慢等问题的限制,故需要利用特定促进剂来改善水合物法分离气体的性能。本文从动力学促进剂对二氧化碳水合物生成的影响效果和促进机理两个方面的研究进展进行了分析和介绍：在影响效果方面,主要阐述了不同类型动力学促进剂对水合物生成产生不同的影响以及在高浓度时对水合物生成产生的抑制作用,并分别分析了其原因;在促进机理方面,总结了国内外各学者的研究成果,并指出现有各种关于动力学促进剂促进机理的理论存在的不足。此外,还提出了未来关于二氧化碳水合物动力学促进剂的发展方向：一是着重研究动力学促进剂对水合物生成促进效果与其含有基团的关系;二是目前关于动力学促进剂促进水合物生成机理还没有统一定论,这可能是由于目前的研究主要集中在促进剂对水合物外部形态的改变而未探讨促进剂对水合物内部结构的改变,因此促进剂对水合物内部结构的改变上需进一步研究。