气田开发生产中天然气水合物生成的分析与控制

在气田开发生产中,由于温度和压力等因素的变化,常有天然气水合物生成,其局部累积将减少天然气管道截面积、降低输气量,严重时可造成设备和管道的冻堵。通过分析天然气水合物的结构,结合天然气水合物生成条件,对天然气水合物的生成进行了动态预测,并对天然气水合物的预防与生成后的处理进行了详细阐述,这对进一步开展天然气水合物研究具有一定的借鉴作用。     

基于LS-SVM的天然气水合物生成条件预测模型建立

在天然气管线内生成的水合物会严重影响天然气的开采、运输,因而天然气水合物的预测方法和防治措施备受重视。针对天然气水合物生成条件,考虑天然气组分对水合物生成的影响,为简化计算、提高预测精度,引入一种能够很好解决复杂物理问题的最小二乘支持向量机(LS-SVM),并且通过Matlab语言编程,建立了一种包含CH4浓度、CO2浓度、H2S浓度以及水合物生成温度为输入,水合物生成压强为输出的天然气水合物生成条件预测模型,同时将实验数据作为最小二乘支持向量机训练数据并进行预测分析。结果表明,该预测模型不仅拥有较高的预测精度,而且方法简单、可行,为天然气水合物生成条件预测提供了一种新的解决方法。     

世界甲烷水合物研究开发现状

分析了甲烷水合物的结构与相平衡以及资源潜力和资源特点,综述了由甲烷水合物生产天然气的方法,详细介绍了日本和美国研究开发甲烷水合物的历程与现状.     

天然气水合物浆体流变性与安全流动边界研究进展

水合物安全流动技术作为一种新型的天然气运输管理方法具有广阔的发展前景,本文在综述国内外天然气水合物安全流动研究的基础上,分析了管道流动天然气水合物生成机理、特点和对油气管道的不利影响以及现有水合物安全流动研究存在的问题,包括实验管道长度较短、着重流动规律的研究而缺乏对流动边界的拓展等。进而对国内外天然气水合物低剂量抑制剂(low dosage hydrate inhibitor,LDHI)在保障天然气水合物安全流动、拓展天然气水合物安全流动边界以及螺旋流携带研究进行了总结评述;随后提出了利用螺旋流悬浮输送技术保障天然气水合物安全流动、拓展流动边界的新型方法。结合实验结果分析表明:螺旋流动从宏观上改变水合物浆体流动特点、有效提高水合物浆液的输送浓度并可拓展水合物安全流动边界。     

天然气水合物开采方法的数值模拟研究进展

天然气水合物具有含气量高、污染低、储量大等优点,但存在埋藏深、导热性差等问题。介绍了国内外天然气水合物开采技术的研究和应用进展,概述了传统天然气水合物开采方法的优缺点,指出天然气水合物开采难度大的普遍问题,分析其原因为天然气水合物开采效率低、能耗高、风险大,以及天然气水合物开采背景与该产业链发展水平不相匹配等。在此基础上提出了利用数值模拟技术对海底和冻土层下的天然气水合物开采进行研究,并叙述了数值模拟技术在天然气水合物开采领域的发展现状,利用该方法便捷、经济、高效的特点,最终形成天然气水合物开采方法与数值模拟技术相结合的新型开采理念。     

气田集输系统水合物预测及防治技术研究

在天然气开采和集输的过程中,易产生水合物。在这开采和集输的过程中压力由于耗损而降低,并且压降导致天然气的温度持续降低。当压力以及温度达到相应的条件时,水合物将在管道中生成,导致管道阻塞,对气田集输系统产生不利作用。因此预测水合物的形成非常重要,对形成水合物的环境进行预测以及研究水合物防治技术,对气田集输系统的正常工作特别关键。结合油气生产系统提供稳定多相流模拟计算软件系统pipesim,进行了天然气水合物预测,并开展了注醇和加热防治水合物工艺应用基础研究。     

数值计算法预测天然气水合物的生成条件

分析和比较数值计算法预测天然气水合物的生成条件,数值计算法大致可分为回归公式法、波诺马列夫法和平衡常数法。而波诺马列夫法[1]是工程计算中对水合物预测较精确的一种方法,该方法在研究和讨论天然气输送过程中水合物的生成和防治,对保障天然气管道的安全运行具有十分重要的实际意义。     

天然气水合物的研究进展及分布

综述了国内外天然气水合物研究的发展历程，并对未来发展进行了预测。介绍了天然气水合物的资源潜力分布，以及5种天然气水合物的开发技术。通过分析目前我国的天然气水合物的发展情况，提出了几点建议。     

川气东送天然气管道线路水合物形成预测

为了更好的预测、分析和处理水合物所造成的不良后果,特以川气东送管道为例讨论了天然气水合物的形成原因,提出了输气管线水合物预测模型,并建立了水合物形成预测的压力和温度计算模型,编制了“水合物预测软件”预测该管道线路和场站的水合物形成的条件和易形成水合物的区域.文中通过以上方法很好的预测了川气东送水合物的形成区域及情况,由此可知该预测方法可用于天然气管道线路水合物的形成预测.     

天然气水合物抑制技术研究

全球天然气资源开采进入重要阶段,天然气产量年年攀升,天然气水合物的问题随之而来。针对现有天然气水合物抑制技术进行调研,明确不同天然气抑制技术的应用范围,技术特点和应用现状,比较和分析不同方法与机理的抑制技术研究及发展情况。对脱水法、加热法、降压法等抑制技术进行整理,为天然气水合物抑制起到参考作用。     

天然气水合物储运技术

天然气水合物(NGH)的研究是当今世界能源开发的热点。本文了介绍了天然气水合物储运方法的研究背景,总结了然气水合物储运方法的特点。分析总结了天然气水合物储运方法,关键技术及待解决的技术难点,并对天然气水合物储运技术的展望。     

天然气水合物储运技术

天然气水合物(NGH)的研究是当今世界能源开发的热点。本文了介绍了天然气水合物储运方法的研究背景,总结了然气水合物储运方法的特点。分析总结了天然气水合物储运方法,关键技术及待解决的技术难点,并对天然气水合物储运技术的展望。     

天然气水合物在管道中的流动沉积特性研究

随着天然气水合物开采及开发技术研究的不断发展,水合物的宏观流动特性研究成为保证天然气水合物顺利输送的必要条件。为此,对天然气水合物在管道中的稳定流动状态及临界堵塞条件进行了研究,以传统的固液双层流动模型为基础,结合天然气水合物在水平管道中的流动特点,提出了天然气水合物稳定流动的判定标准——临界流动速度和临界床层高度,即管道内出现固定床层的临界速度和该速度对应的床层高度;并提出了计算天然气水合物流型及流动参数的方法。在此基础上,对天然气水合物在管道中流动的沉积特性进行了研究,设计正交方案,对比了不同因素对临界沉积速度的影响因子。实验验证结果表明:该方法可以较为准确地描述天然气水合物的流动状态及其特征参数,对判断其安全流动具有一定的指导意义。     

天然气水合物资源分布及勘探开发进展

介绍了天然气水合物的特点、资源分布和资源量以及勘探开发技术进展，分析了天然气水合物勘探开发利用的风险，提出了开发利用天然气水合物的建议。     

天然气水合物抑制技术研究分析

在天然气开采,输送及储运过程中,生成的天然气水合物常常造成管道、阀门和设备等堵塞,影响正常的运营与生产。结合天然气水合物形成的特点,着重介绍了添加热力、动力抑制剂等控制天然气水合物的工业方法,分析各自的优缺点,并展望了未来抑制技术的研究趋势。     

天然气水合物形成与生长影响因素综述

天然气水合物(NGH)是水分子和天然气分子形成的一种复杂的笼型晶体,其在油气管道输送、天然气储存和制冷等行业中都具有重要的研究意义和利用价值,但天然气水合物的形成是一个多组分、多阶段的复杂过程,不同因素对于天然气水合物形成和生长的影响尚有待明确。本文介绍了天然气水合物形成的物理过程以及水合物成核的3种机理假说;详细梳理了基质两亲性、添加剂、多孔介质环境和杂质、液体组成、温度压力以及流动条件等因素对于天然气水合物形成和生长的影响,并对其作了简要分析。同时指出,原油组成对于水合物抑制效果的定量化、蜡晶结构对于水合物形成过程中传质和传热的影响以及微观化的动力学抑制剂抑制机理等都是水合物相关研究中需要进一步深入探究和明确的问题。     

特殊浸润性材料在防治油气管道中水合物成核与聚集的应用

天然气水合物是一种绿色化石能源，但是在石油和天然气开采、管道运输过程中，管道内形成的水合物会聚集堵塞管道，对油气管道安全储运带来严峻挑战。首先，本文结合国内外关于防治水合物成核与聚集的实验和分子模拟研究成果，介绍了不同运输体系中天然气水合物成核、聚集过程以及影响因素，回顾了传统防治天然气水合物成核与聚集方法及其利弊。其次，阐述了特殊浸润性材料基本概念以及在油气相关领域的应用，并着重梳理了其在抑制天然气水合物成核与防止天然气水合物黏附聚集管壁等方面的研究进展。分析了不同运输体系中特殊浸润性材料在应对天然气水合物成核与聚集应用过程中存在的挑战，并对其提出针对性解决设想。最后，对特殊浸润性材料应对水合物成核与聚集领域的未来发展趋势进行了展望。     

海洋天然气水合物钻井难点及对策研究

天然气水合物是一种具有巨大开采潜力的未来能源,其中储集于海洋的天然气水合物占其总储量的90%以上。天然气水合物储层的钻井技术相对不成熟是目前限制水合物商业开发的主要因素之一。分析了海洋天然气水合物及储层的特点,指出钻井时温度、压力对水合物储层的稳定性具有重要影响。海洋天然气水合物储层钻井时主要面对水合物分解导致的气侵、井壁稳定以及钻井液性能维护等难点。钻进水合物储层前需要预估风险,钻井液技术是目前海洋水合物钻井所采取的主要技术,包括对钻井液温度、密度、添加剂等各方面的控制。未来可能广泛应用控压钻井技术和套管钻井技术钻进海洋水合物储层。     

天然气水合物开采系统工程的探析

围绕天然气水合物开采系统工程开展研究,阐明天然气水合物的概念、类型以及特点,明确天然气水合物开采系统工程的主要风险,分析天然气水合物开采系统工程的核心技术,最后提出天然气水合物开采系统工程的开展途径。     

促进天然气水合物生成因素的研究进展

介绍了几种促进天然气水合物形成的方法,综合阐述了吸附材料、添加表面活性剂、构造多孔结构、外加磁场、水合物记忆效应等方法对水合物生成的影响。通过分析不同促进天然气水合物生成方法的特点,如:纳米材料可以加快传热传质、增大气液接触面积,使用表面活性剂可以减小水分子表面张力、增大气体溶解率,盐类离子和合适的表面活性剂搭配使用可以促进水合物晶核形成,微波等外加磁场可以加快晶核形成等,为进一步研究天然气水合物开发和生成提供理论基础。