复合型天然气水合物抑制剂的研究进展

简要介绍了抑制天然气水合物生成的动力学抑制剂、热力学抑制剂和防聚剂;综述了复合型水合物抑制剂的最新研究现状;着重阐述了以动力学抑制剂为主剂、以热力学抑制剂和防聚剂为助剂的复合型水合物抑制剂的复配方案和抑制性能,以及复合型水合物抑制剂中不同组分之间的协同作用机理;同时指出了当前复合型水合物抑制剂存在的问题及今后的研究方向。     

新型天然气水合物抑制剂的开发与应用

概述了近几年来国外对新型天然气水合物抑制剂的开发动向,其中包括水合物动力学抑制剂和防聚剂的开发、现场试验和应用。     

聚乙烯基己内酰胺抑制甲烷水合物的实验研究

研发水合物动力学抑制剂（KHI）部分替代传统的热力学抑制剂是近年来国内外水合物研究的热点之一。聚乙烯基己内酰胺（PVCap）是目前最佳的KHI主剂之一。研究其水合物抑制机理、效果、实验评价方法、配方及现场应用条件具有重要意义。为此，利用高压搅拌式实验仪对聚乙烯基己内酰胺（聚醚类作助剂）对甲烷水合物生成的抑制性能进行了实验研究。结果表明：PVCap具有较好的水合物抑制效果，在低剂量（有效质量分数小于3%）时，浓度越大其抑制效果越好。同时研究了流动条件（搅拌速率）对实验结果的影响，发现在不同的搅拌速率下，抑制剂的抑制效果大不相同。另外发现，过冷度越低抑制时间越长，但过冷度超过10 ℃后，PVCap的水合物抑制效果就变得不明显。     

防止天然气水合物堵塞的方法

根据天然气水合物生成的热力学和动力学规律.讨论了了三类天然气水合物阻止剂的作用机理.热力学阻止剂可用于高寒地区,但用量偏大.动力学阻止剂和防聚剂用量小,但前者不能用于高寒地区,后者能用于气井.三类天然气水合物阻止剂具有各自适合的场合和发展空间.     

复合钻井液添加剂抑制天然气水合物形成研究

近年来深水钻井过程中天然气水合物抑制剂的研究方向从热力学抑制剂转向动力学抑制剂和防聚
剂。然而一旦注入系统发生故障,对于不定期关闭气井或抑制剂不足等原因造成的水合物堵塞,动力学抑制剂是
无能为力的;而表面活性剂价格昂贵,单纯使用表面活性剂做防聚剂对于油田成本而言不经济。因此鉴于单一试
剂在实际应用中存在诸多限制,将动力学抑制剂、防聚剂、热力学抑制剂以及其他辅助剂联合使用,将不同类型的
抑制剂进行复配,会大大改善作用效果。文章研究各类抑制剂的优缺点,本着减少用量,提高过冷度,更适用于工
业化应用,对复合抑制剂的配方进行试验。在此基础上,进行水合物抑制钻井液配方试验,得到性能较佳的钻井液
配方。水合物抑制钻井液在土侵８％条件下,动速比低于０．６、ＡＰＩ滤失低于３ｍＬ,模拟水下压力温度条件,保持无
水合物生成１．５ｈ以上。     

天然气水合物防聚剂研究进展

油气管线中，防止气体水合物阻塞的主要抑制剂有热力学抑制剂、动力学抑制剂和防聚剂。近年来，通过防聚剂将水合物分散到冷凝相这一方法部分取代了前两者。20世纪90年代后期，研究者开始使用表面活性剂作为防聚剂。进入21世纪后，防聚剂研究重点为减低生产成本、减弱环境危害。筒述了几大石油公司和研究所防聚剂研究情况，从防聚剂机理、化学结构、防聚效果等方面重点介绍了几种防聚剂。认为未来防聚剂的研究重点应放在防聚剂与热力学抑制剂的协同作用等方面。     

天然气管输中水合物生成的影响因素及防治

天然气管输过程中可能产生和聚集水合物,其危害是堵塞管路、影响产量等。水合物生成的因素有:天然气中CO_2、H_2S等组分含量、温度压力、盐类、蜡析出等。目前防治水合物大多采用:除水法、加热法、降压法、注入化学药剂法等。常用的化学药剂有热力学抑制剂、动力学抑制剂、防聚剂。常用的水合物堵塞治理方法有:降压法、加热法、机械法等。     

新型天然气水事物抑制剂的开发与应用

概述了近几年来国外对新型天然气水合物抑制剂的开发动向,其中包括水合物动力学抑制剂和防聚剂的开发、现场试验和应用。     

气田生产中天然气水合物生成体系的实验研究

气田生产中，特别是在试气、试采阶段常存在天然气水合物在井内管柱或地面管线中生成，堵塞井筒、管线、阀门和设备, 从而影响天然气的开采、集输和加工的正常运转。在实际生产中，天然气水合物生成的液体体系十分复杂，其中包括电解质、凝析油和各种化学添加剂等，这些物质的存在对水合物生成条件和抑制剂的防治效果有很大影响。针对气田生产的实际情况，文章尽可能接近现场水合物生成体系，以某气田为例，利用JEFRI蓝宝石水合物装置，通过实验分别研究了含泡排剂、含电解质和含凝析油的天然气水合物生成液体体系，并与纯水体系进行对比，探讨了在这3个体系中天然气水合物形成的临界条件的变化以及对抑制剂抑制效果的影响，从而为水合物的现场防治提供了依据。     

油气田水合物的形成与防治

天然气水合物是天然气与水在一定的温度和压力等条件下形成的结晶笼状固态化合物。在油气田开采及集输过程中,由于压力较高,管道内易形成水合物。水合物可导致输气量减少、仪表和分离设备等堵塞,严重影响油气田生产的正常运行。文章概述了天然气水合物形成的条件和目前对水合物防治的物理和化学方法,并提出了针对实际情况选用合适的工艺和选择不同抑制剂的思路。开发环保型和廉价性并适用于各种条件下的动力学抑制剂和防聚剂,是今后的研究方向。     

动力学水合物抑制剂GHI-1的研制及性能评价

随着近年来国内外大量高含硫酸性气田的不断开发,天然气水合物的形成与堵塞防治问题引起了科研生产工作者的极大关注。甲醇、乙二醇等传统热力学抑制剂有毒、药剂用量大,会产生大量酸性污水难于处理,不能完全满足防止高含硫酸性天然气水合物形成的需要。本文介绍了新型动力学水合物抑制剂GHI—1的制备、性能评价方法及对含硫酸性天然气水合物形成抑制的性能评价结果。评价结果表明,动力学抑制剂GHI-1对于防止高含硫化氢酸性气体的甲烷天然气Ⅰ型结构水合物的形成具有较好的抑制效果。对于H2S含量为0．82%、CO2含量为2．43％的低合硫甲烷天然气,在8．0MPa、5℃（过冷度为8．2℃）的条件下,加注5％的动力学抑制剂GHI—1,可使水合物形成时间延长至3h以上,其药剂加量相当于乙二醇加量的1／4。对于H2S含量为7．92％、CO2含量为1．61％的高含硫甲烷天然气,在8．0MPa、10℃（过冷度为9．85℃）的条件下,加注10％的动力学抑制剂GHI-1,可使水合物形成时间延长至3h以上,其药剂加量相当于甲醇加量的1／2和乙二醇加量的1／3。     

表面活性剂对天然气水合物的作用

概述了表面活性剂对天然气水合物的作用, 一方面可用表面活性剂来提高水合物的生成速率, 因天然气水合物的巨大储气特性和方便、安全的存储方式使其具有极大的工业应用前景; 另一方面, 可用表面活性剂来抑制水合物的生成, 在天然气的整个流动过程中, 一旦形成水合物, 就会造成设备及管道堵塞, 影响正常的生产和运输, 甚至造成停产等事故。所以, 加入少量的表面活性剂来避免水合物的生成显得尤为重要。     

盐含量对天然气水合物防聚剂性能的影响

传统的天然气水合物(以下简称水合物)防聚剂评价实验一般在纯水中进行,而现场的水相中通常会混入一定的海水或含有矿化度的地下水,因而前者的评价结果与现场的实际情况存在着较大的差距。为了在更加接近现场实际情况的条件下评价水合物防聚剂的性能,首先使用高压透明蓝宝石釜从宏观角度对水合物浆液的形态进行观察,然后应用粒度仪从微米级进行水合物浆液中液滴—水合物粒径分布的观察测试,最后结合油水界面张力的变化规律对含盐体系水合物防聚剂的防聚行能进行了分析。研究结果表明:①在含3%NaCl条件下,水合物防聚剂CJ(以下简称CJ)对水合物的防聚效果较好;②水合物形成以前,在机械力的搅拌作用下,含CJ的水合物乳液粒径随着含盐量的增加而减小,含盐有利于液滴在油相中的分布;③水合物形成以后,在含3%NaCl的条件下,水合物颗粒分布更小,适量的盐有利于水合物形态的控制;④在2℃条件下,含盐量为3%时,油水界面张力值为最大,达到4.453 mN/m。结论认为,随着盐含量的增加,CJ对水合物的抑制效果增强,但在水合物形成以后抑制效果则不明显,相反盐含量的增加还容易破坏油水乳液的稳定性甚至破坏水合物防聚剂的使用效果。     

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在标准状况下1m^3的水合物可包容150－180m^3的天然气，其巨大的储气能力和相对“温和”的储气条件为天然气储运展现了很好的前景。介绍了水合物储存天然气的实验装置，并对合成天然气（甲烷，乙烷，丙烷的体积百分比分别为91．47％，4．94％，3．09％）的水合物形成过程进行了初步的实验研究，获得了水合物形成过程的耗气速度，储气密度与水合物形成条件（压力，温度）的关系。在压力为3.79MPa，温度为273．95K的试验条件下，单位体积的水合物可储存约145体积的天然气（标准状况下），水合物填充率达到理想填充率的81％。     

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天然气水合物是一种非常规的、洁净天然气资源，开采难度大。文章主要介绍了水合物实验研究设备——天然气水合物合成及微钻实验装置。该设备为科研人员在实验室内进行天然气水合物形成条件，模拟自然环境下进行天然气水合物钻采以及进行钻井工艺实验研究提供了良好的实验基础。文章介绍了设备的主要组成部分、材料选择及各部件的主要工作机理，设备可适用的实验内容等。     

水合物技术在天然气储运中的应用

天然气水合物的发现虽已有很长的历史，但一直局限在防止和抑制水合物的生成研究上，水合物具有独特的结晶笼状结构，用水合物作为天然气储运的新方法，具有安全可靠、费用低的优势，因而对它的研究成为当今世界能源开发的热点。将天然气水合物（NGH）技术应用到天然气非管道储运技术中，正在成为其中的焦点之一。介绍了世界天然气水合物储运技术研究的概况、特点、应用方向、以及与其他天然气非管道储运技术的经济比较。     

醇盐混合溶液中天然气水合物的形成

在油气田生产、运输和钻井过程中,容易生成天然气水合物堵塞井筒、管线、阀门和设备,因此,研究盐离子和醇混合体系中水合物的生成条件非常必要。本文应用扩展的UNIQUAC模型,考虑了离子间的“长程”作用及溶剂分子间的“短程”相互作用,计算富水相中水的活度,并应用Vander waals—Platteeuw模型来预测醇盐混合体系中水合物生成条件,计算结果与实验数据吻合较好,从而为水合物的现场预防提供了科学的依据。     

温黄气田冬季生产水合物堵塞原因分析及防治对策

针对温黄气田天然气集输系统冬季生产水合物堵塞现状,结合水合物形成条件及现场集输工艺,分析了温黄气田天然气生产管线发生水合物堵塞的主要原因,介绍了动力学水合物抑制剂CT5-54的现场试验情况以及四年来在水合物堵塞防治方面取得的成功经验与认识。     

气田采气管线天然气水合物生成条件预测

延长气田地面集气工程采用高压集气工艺,天然气在井口未经任何处理,经高压采气管线输送至集气站内进行集中处理。在一定温度和压力条件下,极易在采气管线中形成天然气水合物堵塞管道,影响采气管线的正常运行,因此,对采气管线水合物的生成条件进行预测是非常必要的。结合天然气管道动力学与天然气水合物统计热力学模型,利用VB编制了计算软件,以延长气田采气管线为例,对管线中天然气水合物的生成条件进行预测和分析,从计算结果可以看出,该水合物生成条件的计算方法在实际工程应用中具有一定的实用价值。     

天然气水合物储运技术研究进展

近年来，天然气水合物储运技术引起了广泛的关注，并得到了快速发展。文章首先介绍了天然气运输的多种方式，进而分析了常见天然气储运方式的物理特性及其经济性，接着着重介绍了天然气水合物的基本特性、天然气水合物储运的基本原理和技术路线，分析了天然气水合物制备技术、储存技术和分解技术等的特点，最后概述了提高水合物储气效率的措施和相关研究进展等。此外，还对天然气水合物储运技术的应用前景进行了展望