烃类气体对泡沫液膜稳定性影响的微观机制

利用分子动力学方法构建气相层-表面活性剂/聚合物分子层-含无机盐离子的水相夹层模拟体系,微观揭示烃类气体类型对水基泡沫液膜排液特性与Ostwald熟化作用的影响机制。结果表明:相比于N2泡沫,烃类气体产生水基泡沫的液膜稳定性降低,且随着碳数增加,表面张力逐渐增大,界面形成能绝对值逐渐减小,泡沫液膜排液能力增强,第一水化层内水分子扩散系数从CH4水基泡沫体系的1.73×10^(-5)cm^(2)/s增大到C3H8水基泡沫体系的2.40×10^(-5)cm^(2)/s,相应界面水层厚度、水化层内水分子配位数则分别从10.93A和2.11减小到7.72A和1.96;由气体分子界面聚集引起的Ostwald熟化作用是影响泡沫液膜稳定性的关键;同时对于碳数高的烃类气体分子,更易渗透其所形成的泡沫液膜而诱发泡沫衰变与破裂,反映出表面活性剂分子的界面吸附构型直接影响着Ostwald熟化作用。

动力学型水合物抑制剂适应性分析

动力学型抑制剂(KHI)通过阻止或延缓晶粒生长来解决天然气集输中水合物堵塞问题,加量少、毒性低是其优点;分析其与现有气田工艺的适应性是大规模使用的前提。选取常用KHI中的PVP、NVC、PVCap、P(VP/VC),从抑制性、流变性、腐蚀性、发泡性分析,并将处理后水质与气田水回注水标准(SY/T 6596-2004)进行比较。结果显示,KHI抑制水合物形成时间超过1100 min,腐蚀性与现有甲醇体系一致,发泡率小于6.0%,粘度满足现有注水设备要求,处理后水质各项指标满足SY/T 6596—2004要求。