水合物抑制剂聚N甲氧基N甲基丙烯酰胺的研究

深海油田开采过程由于存在低温高压条件,管道中会因形成水合物而造成堵塞。设计并合成了新型水合抑制剂聚N-甲氧基-N-甲基丙烯酰胺(polyMEHAMs),以实现延缓水合物形成的目的。结果表明,polyMEHAMs在相对分子质量达到2.51×10~6(polyMEHAMs-6)时,具有明显的抑制水合物效果,其在去离子水中的浊点为63℃;在烷烃水体积比为1∶4、polyMEHAMs-6抑制剂投加量为2 500 mg/L、初始压力为4.0 MPa条件下,过冷度为10.8℃和12.3℃时polyMEHAMs-6抑制水合物的诱导时间分别为10.7 h和13.7 h,其在过冷度12.3℃下对水合物的抑制性能优于10.8℃。机理探索实验表明,疏水性—OCH_(3)基团与酰胺O==C—NHCH_(3)基团形成的O==C—NCH_(3)—OCH_(3)结构具有延缓水合物形成的能力。

水合物抑制-缓蚀双功能抑制剂研究进展

在石油天然气开采和运输过程中,天然气水合物堵塞和井筒腐蚀是两个棘手的问题。水合物抑制剂和井筒缓蚀剂分别是解决上述两个问题的化学剂。考虑到水合物抑制剂和缓蚀剂在分子结构上具有相似点,注入具备水合物抑制-缓蚀双功能的抑制剂既可简化现场加注工艺,又能节省施工成本。然而,目前关于此双功能抑制剂的研究报道较少。为此,本文梳理了当前水合物抑制-缓蚀双功能抑制剂的研究进展,包括离子液体类、氨基酸类、生物大分子类和共聚物类四大类,总结了影响此双功能抑制剂性能的主要因素,并讨论了其未来的发展趋势。

环戊烷水合物体系作为甲烷水合物抑制剂初筛替代手段的实验研究

天然气水合物在油气管道中的堵塞所造成的一系列问题,给安全生产带来了极大隐患,近年来水合物抑制剂的研究与应用得到了广泛关注,但甲烷水合物生成条件苛刻,使得其抑制剂的筛选评价过程风险高,难度大。基于此,提出了利用常压环戊烷水合物体系代替高压低温的甲烷水合物体系进行水合物抑制剂评价与筛选的方法。对比测试了聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、Inhibex501及自主研发的KL抑制剂在环戊烷水合物体系中的效果,实验结果表明,同Inhibex501和PVP相比,环戊烷水合物体系中KL具有最优的抑制效果,显著抑制了水合物的成核与生长,最适添加质量分数为1.0%,诱导时间和反应最高温度分别为233.5 min和1.6℃,适用于低、中、高含水率体系。同时,对比测试了3种抑制剂在甲烷水合物体系中的抑制效果,结果表明,KL在甲烷水合物体系同样具有最佳抑制性能,有效减缓了水合物的成核与生长过程。因此判断,环戊烷水合物体系可作为一种初步筛选和评价高效水合物抑制剂的体系。

一种评价水合物抑制剂性能的新方法

水合物抑制剂的现行评价方法需要在低温、高压条件下进行,且要在体系内通入气体(如甲烷、乙烷、丙烷等),需要大型的实验设备,实验时间较长。本文以相对分子质量相近的类烃液体(四氢呋喃)代替天然气,在其形成水合物的临界温度下进行实验,忽略压力对形成水合物的影响,根据水合物晶体析出时间的长短来考察水合物抑制剂抑制性的好坏。

水合物抑制剂对油田水结垢腐蚀性影响的试验研究

低剂量水合物抑制剂随多相混输体系进入到油气水处理系统后,对油气水处理工艺和处理效果有着不同程度的影响。研究了5种不同类型的低剂量水合物抑制剂进入污水处理系统后对污水结垢性和腐蚀性的影响。研究表明,低剂量水合物抑制剂对油田污水的结垢性影响不大,但是与阻垢分散剂配伍不理想;对于存在H2S酸性腐蚀的油田污水,低剂量水合物抑制剂对其腐蚀性有抑制作用,且与咪唑啉衍生物类缓蚀剂配伍性良好。

用于深水钻井的水合物抑制剂HBH的研制及评价

在深水钻井过程中如钻遇含气地层,地层气窜入井眼或在环空的钻井液中,形成水合物,堵塞井眼、环空或防喷器,严重影响钻井工作的正常进行。介绍了水合物抑制剂HBH的合成工艺,对其水合物抑制性及与其它处理剂的配伍性进行了室内评价。结果表明,加入少量水合物抑制剂HBH于钻井液(约为0.5%)中即能有效地抑制水合物的生成;低分子量的聚乙二醇具有一定的润滑性和防塌性,同时对天然气水合物有较好的抑制性;HBH与低分子量的聚乙二醇PEG600按一定比例(1:3)复配使用,抑制性能更佳,复配使用时的BST值比二者单独加入时的BST值要大几倍。

天然气水合物抑制剂KDL的研究

针对当前水合物抑制剂存在用量大、成本高等缺点,研制出一种新型水合物抑制剂。通过单因素法得到其最优合成条件为:单体质量分数为20%、单体摩尔比n(NVP)∶n DMDAAC)∶n(QJA)=1∶1∶1、引发剂V50质量分数为0.5%、反应体系pH=7、反应时间为6 h、反应温度为60℃。对合成抑制剂的研究结果表明,合成抑制剂对水合物抑制性能较好,优于传统水合物抑制剂PVP。20%的甲醇与水合物抑制剂复配,能够使四氢呋喃水溶液结晶温度降到-14.5℃。

用高压微量热仪评价深水钻井液气体水合物抑制性

评价水合物生成的传统方法一般存在需要大型设备、实验周期长、精确性差等问题,为此建立了一种评价深水钻井液气体水合物抑制性的新方法———DSC技术。在了解气体水合物生成环境、对深水钻井的危害及传统评价方法的基础上,利用高压微量热仪的特点,研究了甲烷气体在不同液体介质中生成气体水合物的规律,建立了钻井液气体水合物抑制性评价方法,给出了用DSC技术评价盐水和深水钻井液气体水合物抑制性实例。研究表明,用高压微量热仪测试钻井液水合物抑制性的方法快捷、方便、准确,测试结果与传统方法吻合,深水水基钻井液体系具有较好的水合物抑制性能。

低剂量天然气水合物抑制剂对渤海M油气田原油破乳脱水的影响

通过室内实验研究了包括3种动力学抑制剂与3种阻聚剂在内的6种低剂量天然气水合物抑制剂对渤海M油气田原油破乳脱水的影响,结果表明:当加注质量浓度为10～50 g/L时,3种动力学抑制剂ISP501、HY-2和HY-3对该油气田原油破乳脱水基本没有影响,仅使油水界面变差,但同时使用破乳剂AP-10能明显改善油水界面;3种阻聚剂HY-4、HY-5和HY-6对该油气田原油破乳脱水的影响程度与阻聚剂的分子结构类型有关,HY-4没有影响,HY-6有加重油水乳化的趋势,HY-5在水相产生大量絮状物,同时使用破乳剂AP-10作用也不大。动力学抑制剂ISP501和HY-3在渤海M油气田现场试验取得了较好的效果,原油处理合格,外排污水达标。

低剂量水合物抑制剂对油田污水稳定性及环境影响的试验研究

低剂量水合物抑制剂是天然气开发中一种重要的化学品,随多相混输体系进入到油气水处理系统后,对油气水处理工艺和处理效果有着不同程度的影响。本文重点研究了5种不同类型的水合物抑制剂进入污水处理系统后对污水稳定性的影响,并初步探索了这几种水合物抑制剂对海洋环境的影响情况。研究表明不同类型的水合物抑制剂对油田污水的稳定性、污水中颗粒物粒径大小等有着不同程度的影响。进入污水处理系统的水合物抑制剂使污水的COD显著增加,直接排放易对环境造成污染,且很难采用一般的絮凝沉降方法去除,但因其具有良好的可生化性,可通过生化法进行处理。

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。

动力学水合物抑制剂复配效果

目前的水合物抑制方法主要有除水法、加热法、降压控制法和添加化学抑制剂法。动力学抑制剂(LDHI)是相对于传统的热力学抑制剂而言的,通过动力学抑制剂的加入,主要降低水合物的形成速率,延长水合物晶核形成的诱导时间或改变晶核的聚集过程。动力学抑制剂PVCap与甲醇可复配作为钻完井及深水管道中的水合物抑制。降低温度、增加压力、减小浓度,复配抑制效果变差。抑制剂PVCap与醇或盐复配,温度较高(4℃)时,复配效果较好,与NaCl复配效果要好于甲醇,而且可减少成本;温度较低(1℃)时,复配需慎重,加入NaCl或甲醇,可能会降低抑制效果。

新型水合物抑制剂Z-6的研究及应用

由于冬季环境温度较低,采气管线、井筒常常发生水合物堵塞现象。目前,东胜气田主要利用甲醇来抑制水合物的生成。但由于甲醇具有毒性,易挥发,给安全、环保带来了巨大压力。亟需寻求有效的水合物防控剂,既要满足东胜气田生产需求,提高其开发效益,又要兼具环保、安全的特点,对人体和环境不造成伤害。为此,对国内外水合物抑制技术进行了大量的调研,在此基础上,开展了无毒新型水合物抑制剂Z-6的研究及应用。结合气井实际生产情况,现场采用连续自力式滴注工艺,通过不断优化加注制度,完全能够满足气井的生产需要。采用新型防控剂滴注工艺后,东胜气田生产时率达到95,较同期增长7个百分点;单次解堵用时7 h,较前期减少近半,药剂用量仅为同期甲醇用量的30,节约了成本。同时,该防控剂减缓了井下管柱的腐蚀速度,其缓蚀率达到80。研究表明,该新型水合物抑制剂在水合物预防和解堵效果上能够替代甲醇,且满足现场生产及安全环保要求。

天然气水合物抑制剂的制备及性能评价

本文以顺丁烯二酸酐、丙烯酸、N,N'-亚甲基双丙烯酰胺为原料,以过硫酸钠为引发剂,通过水溶液自由基聚合,合成一种动力学抑制剂。利用正交试验确定了最佳合成条件,即即nMA:nMBA:nAA为1:1:1,单体用量为13%,引发剂浓度为1.0%,反应温度为70℃。通过凝固点评价了该水合物抑制剂的使用效果。

二乙二醇丁醚对动力学水合物抑制剂性能影响的实验研究

研究了二乙二醇丁醚(DGBE)作为协同剂对动力学抑制剂PVP、PVCap、VP/VC、VC—713的影响,考察了DGBE的最优添加量。结果表明DGBE能大大提高抑制剂的引导时间,对PVCap的影响最大,复配后的引导时间能达到3 810 min,提高338%;PVP达到2 930 min,提高312%;VP/VC达到1 390 min,提高48%;VC—713达到2 100 min,提高62%。但是DGBE对抑制剂的过冷度因子影响较小,过冷度的增加量均小于1℃。DGBE的添加浓度并不是越高越好,当DGBE质量分数超过0.35%,提高抑制主剂性能的作用较小。

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。

水下采油树水合物抑制剂注入研究

在海洋油气生产过程中,通过注入水合物抑制剂防止水合物生成是流动保障技术的重要组成部分。针对荔湾3-1油田所采用的卧式采油树,根据不同的工况要求,研究了相适合的化学试剂注入策略和阀门操作顺序。以正常工况下乙二醇注入量计算为例,应用HYSYS工艺软件模拟计算,采用天然气干基首先进行饱和水处理再与抑制剂混合的方法,将计算结果同常规理论计算对比,发现软件计算结果约为理论计算的2倍,在工程设计允许范围内。在水下采油树工艺设计中可以选用HYSYS软件计算水合物抑制剂的注入量,计算过程动态、准确且应用范围广。

低剂量水合物抑制剂的研究进展

在深水油气钻井和油气输送过程中,管道或井筒内水合物的形成和聚集会带来严重的负面影响,而注入化学抑制剂是最常用的解决方法。介绍了低剂量抑制剂(动力学抑制剂和防聚剂)的类型、抑制机理及主要研究方法,指出了当前研究存在的问题,并提出了今后低剂量水合物抑制剂的发展趋势。

天然气水合物抑制剂甲醇回收中结垢机理研究

天然气开采过程中,天然气水合物经常造成管道,设备的堵塞。气田上常采用甲醇作为水合物抑制剂。针对甲醇回收过程中结垢严重的运行现状,采集了现场水样和垢样对其成分进行了分析。以实验数据为基础,结合化学反应机理和结晶动力学机理,研究甲醇回收过程中的结垢机理。进而分析了结垢的影响因素。分析结果表明,甲醇回收过程中的结垢是不相容离子间相互混合以及热力学的变化的复杂结果。溶液中的成垢离子浓度,pH值,压力,温度以及矿化度都会对结垢趋势产生影响。

天然气用缓蚀剂与水合物抑制剂的配伍性

含酸性气体（Ｈ２Ｓ、ＣＯ２）的天然气在开采过程中常需加入缓蚀剂和水合物抑制剂，本文简介了在实验室对二者配伍性的试验结果。