改性PVP天然气水合物动力学抑制剂的制备及性能评价

针对聚乙烯吡咯烷酮(PVP)在低温下抑制天然气水合物效果变差,甚至丧失的问题,以N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)和甲氧基聚乙二醇丙烯酸酯(MPEG2000)为原料,采用沉淀聚合法制备一种低相对分子质量改性PVP天然气水合物动力学抑制剂MNVP。通过单因素法考察了不同反应条件对MNVP相对分子质量的影响,并采用蓝宝石高压可视化装置对MNVP的抑制性能进行了评价。评价结果表明,在4℃、7 MPa(即过冷度为5 K)下,MNVP对天然气水合物的抑制效果明显。当MNVP平均相对分子质量为15.0×10⁴,加量为1.5%时,天然气水合物形成的诱导时间可长达401min。     

复配型水合物抑制剂的制备及其性能研究

以N-乙烯基己内酰胺(VCL)为单体,偶氮二异丁腈为引发剂,通过溶液聚合法合成了聚乙烯基己内酰胺(PVCap)动力学抑制剂,并将PVCap动力学抑制剂与其他增效剂复配制得PVCap复配抑制剂。用IR,1H NMR,GPC等方法分析了PVCap的结构。采用THF法研究了PVCap复配抑制剂对水合物的抑制性能。实验结果表明,随增效剂用量的增大,PVCap复配抑制剂的抑制性能增强;PVCap/甲醇复配抑制剂的抑制效果最好,使用该复配抑制剂时水合物形成的诱导时间最长为887min;增效剂通过增强PVCap分子在水合物笼上的吸附能力提高其抑制性能。     

天然气水合物动力学抑制剂的评价方法

天然气水合物动力学抑制剂的开发对天然气(尤其是深海天然气)开采工业具有重要意义。本文介绍了国内外近年来新发展的动力学抑制剂评价方法,分析讨论了抑制效果研究中的测试原理,并展望各种评价方法在今后研究中的发展前景。     

天然气水合物抑制剂YHHI-1的合成及评价

深水钻井液在低温、高压条件下受到天然气侵容易生成天然气水合物,导致钻井液性能恶化、水合物堵塞管线等问题,常用的方法是添加水合物抑制剂,传统热力学抑制剂盐醇加量达20%以上,存在成本高、污染重的缺点,有必要开展新型动力学抑制剂研制。通过在二元共聚物中引入一种长链单体,合成了一种三元长侧链共聚物抑制剂YHHI-1。室内采用红外光谱、元素分析等对聚合物进行表征,用高压釜对聚合物抑制性能进行评价,考察了不同加量对基浆、实验浆低温老化性能及水合物生成时间的影响。结果表明,合成反应6 h黏均分子量可达约12万,红外光谱证实其结构包含预期官能团,元素分析证实单体反应程度约100%。2%YHHI-1水溶液抑制结晶时间达120.52 min。在5%的膨润土浆中加入1.0%YHHI-1可以将钻井液API滤失量降低至5 mL以内,并显著改善钻井液低温老化性能;当YHHI-1加量增至1.5%,模拟海水钻井液API滤失量降低至3 mL,低温老化后动塑比为0.5 Pa/(mPa·s),无性能突变现象。不同YHHI-1加量下,5%膨润土浆、模拟海水钻井液的水合物生成实验表明,在基浆中加入1.0%YHHI-1,无水合...     

组合型抑制剂对天然气水合物生成过程的影响

在高压搅拌式定容反应釜中研究了低剂量组合型抑制剂GHCI2(聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚醚胺、乙二醇丁醚按质量比1∶1∶1组合而成)对天然气水合物生成过程的影响,并与动力学抑制剂PVP进行了比较;同时考察了GHCI2含量和过冷度对其抑制效果的影响,并对GHCI2的抑制机理进行了分析。实验结果表明,添加质量分数0.50%的GHCI2和PVP后,水合物生成的抑制时间分别为8 800min和1 100min,GHCI2的抑制效果明显优于PVP。在GHCI2质量分数为0.20%～2.00%时,抑制效果随GHCI2含量的增加呈先增强后减弱的趋势,GHCI2质量分数为0.75%时,抑制效果最好;过冷度越大,水合物生成的抑制时间越短。     

陕北气田动力学型水合物抑制剂研究

实验研究了PVP,PCVap,VC-713,BCS及其复配物对抑制陕北气田天然气水合物生成的影响。发现抑制剂为单一组分时,PVP的综合性能最佳,抑制时间为800min。复配使用可大大提高性能,质量比为1∶1的PVP/VC3713组合抑制剂抑制时间达5800min,质量比为2∶1∶1的PVP/VC-713/BCS组合抑制剂抑制时间达14700min。PVP覆盖在水合物晶粒表面形成孔道较为疏松多孔膜,而VC-713形成膜的孔道更为致密,同时BCS分子进一步阻止水分子参与水合物笼的形成,三者共同作用增强了抑制能力。     

水合物抑制剂NADN的合成及抑制性能评价北大核心CSCD

目的解决天然气在集输和开采过程中形成的天然气水合物堵塞管道、井筒以及地层中的多孔介质等问题。方法用N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)、烯丙基聚乙二醇(APEG-1000),二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)和N-羟甲基丙烯酰胺(N-HAM)合成了一种动力学水合物抑制剂NADN,利用单因素实验法得到其最优合成条件。结果单体配比n(NVP)∶n(DMDAAC)∶n(N-HAM)∶n(APEG-1000)=1∶2∶2∶0.3,反应温度60℃,反应时间6 h,单体质量分数35%,引发剂加量为单体总质量的0.3%,通过红外谱图与核磁共振氢谱验证其结构与最初设计结构一致。结论经实验证明,当抑制剂质量分数达1.05%时,能够在环境温度为-18℃时表现出优良的抑制效果,其水合物的结冰温度可低至-7.5℃。     

国外动力学水合物抑制剂研究进展

主要介绍了国外动力学水合物抑制剂的研究与使用的现场情况,以及动力学水合物抑制剂使用的各种管道输送条件(包括现场管道输送压力、温度、油气水流量和比例、管道直径与长度等)对其使用效果的影响.     

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。     

高持液率下抑制剂对天然气水合物生成与浆液流动的影响

搭建了一套高压可视流体环路,研究了在80%高持液率下NaCl溶液、动力学抑制剂聚乙烯吡咯烷酮（PVP）及其复配体系对天然气水合物的生成、浆液流动及形态变化的影响。实验结果表明,NaCl溶液对天然气水合物的初始成核速率具有很好的抑制作用,当NaCl含量为5%(w)时,水合物生成诱导时间比纯水体系延长了186%;随着NaCl含量的增加,生成的水合物量不断减少,浆液流动性增强;PVP可延长天然气水合物生成的诱导时间,仅0.025%(w)的PVP即可使诱导时间延长近50%;0.500%(w)PVP的抑制效果最佳,生成的水合物量最少;3%(w)NaCl溶液与PVP的复配体系对天然气水合物的生成速率具有显著的抑制作用,与纯PVP体系相比,在PVP含量为0.10%(w)时,水合物生成诱导时间延长了66.9%,固相分数减少了23.5%,水合物浆液呈细泥沙状,流动性较好。     

新型天然气水合物动力学抑制剂的制备及性能

以N-乙烯基己内酰胺(NVCL)、N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)、N-乙烯基咪唑(NVI)及丙烯酰胺(AM)为单体,偶氮二异丙基咪唑啉盐酸盐(AIBI)为引发剂,无水乙醇(AE)为溶剂,通过溶液聚合法制备了PNVCL和几种共聚物。用凝胶渗透色谱(GPC)对聚合物分子量(Mn)进行了测定,通过高压恒容法评价了聚合物对天然气水合物的抑制性能,并与商业抑制剂VC-713进行了对比。结果表明:加入少量抑制剂即可有效抑制NGH生成;抑制剂对NGH生成的抑制时间随搅拌转速的增大而减小,随分子量和浓度的增大而增加;在聚合物Mn为30000,w(抑制剂)为2%,4℃,搅拌转速200r/min的测试条件下,PNVCL、P(NVCL/NVP)、P(NVCL/NVI)、P(NVCL/NVP/NVI)、VC-713对水合物的抑制时间分别为22h、23.5h、30h、19.5h。     

组合型水合物抑制剂评价及应用

针对陕北地区冬季气温较低,天然气采气管线生产过程中容易形成水合物堵塞管道及设备的问题,为了替代甲醇,开展了新型水合物抑制剂的筛选评价室内研究,筛选出了一种用于防止采气管线水合物形成的组合型水合物抑制剂,并在此基础上进行了现场试验应用。试验结果表明,该型抑制剂加注量在2.0%(w)时,抑制时间超过1400 min;采出水处理后悬浮物(SS)的质量浓度降至4.8 mg/L,油质量浓度小于15 mg/L,pH值小于8,该抑制剂有助于水处理过程,处理后水质完全满足SY/T 6596-2016《气田水注入技术要求》。     

天然气水合物抑制剂研究与应用进展

天然气开采及储运过程中,天然气水合物常常造成管道、阀门和设备等的堵塞,虽然防治天然气水合物的工业方法很多,但是最有效的方法还是添加化学抑制剂。为此,介绍了防治天然气水合物所采用的物理和化学等工业方法、天然气水合物抑制剂的最新研究现状、作用机理及应用范围,比较了几种天然气水合物抑制剂的优缺点,明确了天然气水合物抑制剂的选择原则：以技术和经济因素为基础,通过工业实践寻求一种抑制效果好、用量小、环境友好、操作简单、便于储存运输、成本低廉的天然气水合物抑制剂;列举了国内外工业现场试验的成功案例,指出了天然气水合物抑制剂的发展趋势是低剂量天然气水合物抑制剂和复合型天然气水合物抑制剂将逐渐替代热力学天然气水合物抑制剂,其中低剂量天然气水合物抑制剂需要不断改进自身的缺点才能更具有竞争力。     

水合物法天然气脱硫工艺研究

天然气中H2S的存在会给天然气的储存、输送、利用和环境都带来影响,必须对其进行脱硫净化。常规的天然气脱硫工艺有干法脱硫、膜分离、湿法脱硫和生物脱硫等。水合物法通过使H2S优先生成水合物并进入水合物相的工艺原理,实现天然气脱硫,与常规方法相比,具有工艺流程简单、能耗低、环保等独特优势,应用前景广泛。     

天然气水合物形成预测方法及应用

在天然气开采及运输过程中,气体组成、温度、压力和含水量成为水合物形成的主要原因,所以,天然气水合物的形成预测方法和防治成为天然气科学界十分关注的问题。本文对常用的天然气水合物的形成预测方法进行介绍和对比,并应用于油田实际的水合物生成预测。     

新型天然气水合物动力学抑制剂评价及应用

在天然气开采及储运过程中,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。为有效防止天然气水合物在设备和管道中生成,常需添加水合物抑制剂。通过筛选合成,研制了一种既经济又安全环保的新型动力学天然气水合物抑制剂。实验采用自制设备,探讨了系统压力、过冷度、抑制剂浓度、凝析油、甲醇等对水合物生成动力学的影响,以及不同浓度下新型抑制剂的抑制水合物生成效果。结果表明：新型抑制剂最佳抑制浓度为1.5%,在一定过冷度下,系统压力越高,抑制效果越差;一定压力下,过冷度越大,抑制效果越差;少量凝析油对抑制性能影响不大;甲醇使其过冷度大大提高;气体流动易使水合物的生成加快,降低了水合物生成过冷度。新型抑制剂在现场试验中,采用合理的加注工艺能有效控制水合物堵塞,为气井生产中防治水合物的产生提供了技术支持。     

川渝气田天然气水合物防治技术研究与应用进展

针对川渝气田冬季生产过程中的水合物堵塞问题,中国石油西南油气田公司在天然气水合物防治及管理技术方面开展了大量研究工作,取得了重要研究成果和较好的冰堵防治效果。结合近年来川渝地区含硫气田冬季生产水合物堵塞现状,分析总结了发生水合物堵塞的主要原因,介绍了川渝气田在天然气水合物形成预测、天然气水合物动力学抑制剂产品开发与现场应用、水合物堵塞防治措施、天然气水合物防治和管理技术方面的研究与应用进展,提出了发展方向。     

榆林气田南区天然气水合物防治技术探讨

天然气开采环境为低温、高压,这就导致在输气过程中极易产生游离水从而生成天然气水合物最终影响气田生产。通过研究天然气水合物的特征及形成条件,结合榆林气田南区生产实际特从理论指导、工艺调整、现场操作等方面提出天然气水合物的预防措施,为采气管线安全平稳运行提供保障。