冰点以下不同粒径冰颗粒形成甲烷水合物的实验

冰点以下甲烷水合物形成动力学研究一直是天然气水合物实验室研究的重点。为此,采用6种不同粒径的冰颗粒开展了甲烷水合物的形成实验研究,研究冰点以下甲烷水合物形成过程中,诱导初始压力、补充压力、诱导生成反应时间的变化、冰颗粒的粒径等因素对甲烷水合物形成的影响。实验结果表明：在相同的实验条件下,初始诱导压力越大越容易形成甲烷水合物;冰颗粒粒径对甲烷水合物形成有较大影响,粒径较小的冰颗粒越容易形成甲烷水合物,形成反应的时间也较快。     

乳液中甲烷水合物的生成反应实验

在可视化高压反应釜系统中,研究了甲烷水合物在油包水型乳液中的生成情况,反应的前30 min搅拌,油相为辛烷或十六烷,乳化剂为丙二醇脂肪酸酯（Emcol PO-50）、失水山梨醇油酸单酯（Span80）、单硬脂酸甘油酯（Aldo 28）。将乳液体系和纯水以及含乳化剂的纯水体系进行了对比,结果表明：甲烷水合物在油包水型乳液中可以有效提高反应速率,生成的水合物成粒状,含水率低。在选择油相时,需选取不生成水合物、在水中溶解度小而且对甲烷溶解度尽量大的有机溶剂,最后对油包水型乳液中甲烷水合物的生成机理进行了探讨。     

海域天然气水合物泥质粉砂型储层防砂砾石粒径尺寸选择

2017年5月我国海域天然气水合物试采成功,在其防砂关键技术上也取得了突破性成果。针对弱固结、细粒含量较高、防砂难度较大的泥质粉砂型储层,通过分析国内外天然气水合物试采防砂关键技术,结合我国南海海域试采储层的粒径分布范围和充填砾石混合的特点,建立混合粒径组合等效孔隙尺寸模型,计算得出部分工业砾石混合粒径砾石堆积的孔隙分布范围,进而换算成挡砂粒径。在此理论分析的基础上,设计物理模型实验对不同粒径砾石条件下的仿真储层进行阻砂实验,验证了0.23~0.32 mm的砾石可以阻挡0.04 mm以下的泥质粉砂型储层大量出砂,为我国天然气水合物试采防砂砾石尺寸的选择提供了理论依据。     

冰颗粒粒径对冰点以下甲烷水合物自保护效应的影响

针对冰颗粒粒径对甲烷水合物自保护效应的影响问题,开展了6种冰颗粒粒径和2个温度条件下的甲烷水合物分解实验,分析了不同粒径的冰颗粒对甲烷水合物分解气体体积、分解速率及对甲烷水合物自保护效应的影响.结果表明,冰颗粒的大小对甲烷水合物的分解有明显的影响,甲烷水合物分解速率和体积与冰粒径成反比,冰颗粒越小,甲烷水合物分解速率越大,这一特征在甲烷水合物的分解初期表现得尤为显著;较大冰颗粒所形成的甲烷水合物具有更强的自保护效应.     

凝析气水合物生成条件的测定及计算

利用全透明蓝宝石水合物静力学实验装置,采用"压力搜索法",分别测定了5种凝析气的水合物生成条件,实验体系包括纯水、地层水以及含醇的水溶液和地层水溶液,共9个体系,58个数据点.考察了气油比对凝析气水合物生成条件的影响以及电解质和醇类抑制剂对凝析气水合物生成的抑制作用.实验温度范围为273.35～293.75K,压力范围为0.6～12MPa.并利用Chen和Guo提出的水合物生成条件预测模型对所测数据进行了计算,结果与实验数据吻合得较好,表明该模型能够较好地预测凝析气水合物的生成条件.     

凝析气水合物生成条件的测定及计算

利用全透明蓝宝石水合物静力学实验装置,采用“压力搜索法”,分别测定了5种凝析气的水合物生成条件,实验体系包括纯水、地层水以及含醇的水溶液和地层水溶液,共9个体系,58个数据点.考察了气油比对凝析气水合物生成条件的影响以及电解质和醇类抑制剂对凝析气水合物生成的抑制作用.实验温度范围为273.35～293.75K,压力范围为0.6～12MPa.并利用Chen和Guo提出的水合物生成条件预测模型对所测数据进行了计算,结果与实验数据吻合得较好,表明该模型能够较好地预测凝析气水合物的生成条件.     

对成油体系临界时刻的思考

在分析Magoon和Dow对成油体系临界时刻论述的基础上，通过分析成油体系中各事件发生的过程，指出原始成油体系事件分析图表的不合理之处，从事件特续时间的长短对油气藏最终形成的影响角度，建立成油体系临界时刻分析模型，探索临界时刻定量评价的方法以及该方法在油气潜力评估中的应用意义。     

降温速率和粒径对砂土中甲烷水合物形成过程影响研究

为研究降温速率和多孔介质粒径对天然气水合物形成过程的影响,在2种不同粒径的砂土中开展了甲烷水合物的形成实验研究。5个不同的降温速率被应用到2种粒径砂土中甲烷水合物的形成实验。实验结果表明,降温速率对砂土中甲烷水合物的成核时间有明显的影响。降温速率越快,甲烷水合物所需的成核时间就越短。同时,降温速率越慢,甲烷气体形成甲烷水合物的气体转化率就越高。不同的降温速率也影响形成实验中降温阶段和恒温阶段的甲烷水合物形成情况。在较低的降温速率下,恒温阶段的气体转化率相对较少。不同的多孔介质对甲烷水合物的形成过程也具有明显的影响。相对来说,在相同条件下,甲烷水合物在粗砂土中比在细砂土中更容易形成;在粗砂土中形成甲烷水合物,其气体转化率比在细砂土中形成的甲烷水合物更高。     

对成油体系临界时刻的思考

在分析Magoon和Dow对临界时刻研究的基础上 ,从事件持续时间的长短对油气最终生成的影响这一角度 ,通过对成油体系中各事件发生的过程进行分析 ,指出原成油体系事件分析图表的不合理之处 ;建立成油体系临界时刻分析模型 ,探索临界时刻定量评价的方法以及方法在油气潜力评估中的应用意义     

天然气油基水合物浆液流动实验

为了解决高压油气混输管道中天然气水合物堵塞的问题,利用中国石油大学(北京)新建的中国首套高压(设计压力15 MPa)天然气水合物实验环路进行了天然气油基水合物浆液流动实验,探究了压力、流量等因素对天然气水合物浆液流动、堵管趋势以及堵塞时间的影响,并利用实时在线颗粒粒度仪监测了天然气水合物浆液生成过程中体系内天然气水合物颗粒粒径的变化趋势。实验结果表明:压力越高,天然气水合物堵管时间越短,天然气水合物的堵管风险增大;增大流量可以减缓天然气水合物堵管趋势,降低天然气水合物堵管的概率,但存在"临界最低安全流量"现象,即当流量大于某值时,天然气水合物不会发生堵管,流体以浆液的形式在环路中流动。反之,则会发生天然气水合物堵管事故;在天然气水合物生成过程中天然气水合物颗粒的粒径(弦长)分布会发生显著变化,天然气水合物颗粒间的聚并是导致天然气水合物浆液发生堵管的主要原因。     

天然气水合物含油气系统研究现状与展望

运用天然气水合物含油气系统理论,对天然气形成、分解这一复杂动态物理化学过程的研究进展进行了论述,分析了天然气水合物含油气系统的研究进展、存在问题和发展趋势,得到以下结论:大多数天然气水合物气源与生物降解密切相关;影响天然气水合物温度-压力临界曲线的主要因素为天然气、孔隙水的组分,地温梯度和冻土厚度不改变天然气水合物温度...     

天然气水合物钻采船BOP移运系统配置方案浅析

简要介绍国内3个比较典型深海浮式钻井平台BOP移运系统的系统组成、布置及系统工作流程,总结BOP移运系统布置的影响因素。引申出适合某新型天然气水合物钻采船的BOP移运系统。     

顶驱钻井装置倾斜液压机构临界载荷的精确解

顶部驱动钻井装置管子处理机的倾斜液压机构是起下钻过程中最重要且使用频率最高的工具之一,因此要绝对保证其安全性。推导了管子处理机倾斜液压机构的临界载荷公式,并进行了实例计算和分析,为保障顶部驱动钻井装置的安全运行提供了理论依据。     

冰点以下甲烷水合物分解实验对天然气储运的影响

天然气水合物储运技术涉及水合物的生产、运输和再气化等过程,其中水合物的生产过程、运输过程是要解决的关键问题。实验采用6种不同粒径的冰颗粒形成甲烷水合物,并且在不同的温度条件下开展甲烷水合物分解实验。通过分析认为,冰颗粒对甲烷水合物形成过程有一定的影响,冰颗粒粒径越小越容易形成水合物,形成时间也较短;而在分解过程中,大粒径的冰颗粒形成的甲烷水合物在2种温度条件下均表现出较强的自保护效应,能长时间保持亚稳定状态而不发生分解反应。根据实验中出现的这些特性,提出对天然气水合物储运技术的设想,在水合物形成过程中选取一个最佳的粒径冰颗粒合成水合物,并且在-4℃的温度条件下进行储运。      

井内有流体时管柱弯曲临界力分析—封隔器管柱受力分析系统讨论之一

管柱弯曲临界力是判断井内管柱是否弯曲的重要依据,也是解决封隔器管柱受力分析中十分重要但又令人费解的“虚力”问题的关键。文中对封隔器管柱在井内有流体时管柱弯曲临界压力进行了推导和分析。     

顶驱钻井装置倾斜液压机构临界载荷计算分析

为保障顶部驱动钻井装置管子处理机中倾斜机构的绝对安全可靠,利用能量法给出了倾斜机构临界载荷的近似计算公式,并对DQ-50LHTY型顶部驱动钻井装置倾斜机构的临界载荷进行了计算,为实际工程中倾斜机构的设计及安全使用提供了理论依据。     

醇盐混合体系中天然气水合物生成条件预测

油气田生产中,现场生产中的水合物生成预测需考虑在醇盐混合中的情况。本文应用基于双过程水合物生成动力学机理的Chen＆Guo模型,选用PT状态方程结合基于局部组成概念的混合规则以及Debye-Huckel远程作用修正项,将水合物生成条件预测成功应用于醇盐混合体系,计算结果比较理想,从而为水合物的现场防治提供了依据。     

驱油聚合物粒径与性能的关系

采用筛分法对高相对分子质量驱油聚合物BC-T-1进行了粒径分级。利用SEM和SEM-EDS等技术对分级后得到的BC-T-1颗粒进行了表征,研究了不同粒径区间的颗粒性能。表征结果显示,BC-T-1颗粒为不规则形状,粒径分布不均匀,粒径小于180μm的颗粒含量为3.08%(w),粒径大于850μm的颗粒含量为4.68%(w),达到了驱油聚合物的技术指标。BC-T-1颗粒表面为多孔结构和平滑结构,多孔结构较平滑结构水解更为充分。随颗粒粒径的增大,相对分子质量增大、表观黏度增大。BC-T-1在粉碎过程中,由于机械剪切降解作用,颗粒粒径越小,受机械剪切作用频率越高,聚合物降解越显著,相对分子质量越低。     

甲醇-大豆油二组分物系临界参数的计算及其应用

对甲醇-大豆油二组分物系的临界参数采用 Lyderson 基团贡献法和 Prausnitz 混合规则进行计算,计算临界温度的平均误差为2%结合甲醇-大豆油二组分物系临界参数的计算结果,对由甲醇和大豆油制生物柴油的管式反应器中的流体相态进行了分析。管式反应器沿轴向依次分为扩散区、互溶区和分相区;反应温度影响甲醇和大豆油混合状况和相态的轴向分布,进而影响生物柴油收率;反应压力影响物系的密度和油脂在甲醇中的溶解度,从而影响相态的轴向分布和生物柴油收率;利用管式反应器制生物柴油较适宜的操作条件在物系的临界点附近。     

天然气水合物生成的影响因素及敏感性分析

天然气水合物是由某些气体或它们的混合物与水在一定温度、压力条件下生成的一种冰状笼型化合物。进行水合物生成条件的敏感性研究对预防天然气水合物的生成有着重要意义。分析了温度、压力两个主导因素的影响,提出了临界温度的概念;验证了盐类对水合物生成的抑制作用;剖析了天然气各组分对水合物生成的敏感程度。得出:水合物生成温度随着压力的增加而升高,但是存在一个临界温度,当环境温度达到该值时,压力对水合物生成的影响很小;甲烷虽然是生成水合物的主要组分,但当其含量趋近100%时,却不易形成水合物;乙烷不是敏感组分;丙烷对水合物生成的影响较乙烷大;异丁烷这类重烃组分,由于其分子大小和Ⅱ型结构中的大洞穴尺寸相匹配,所以对Ⅱ型结构的稳定能力远大于其它分子,当其含量较小时,就易生成Ⅱ型结构水合物;CO2和HS这类酸性气体,易溶水从而能促进水合物的生成。