[發(fā)明專利]新型水合物基系統(tǒng)

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200580037855.0
• 申請(qǐng)日: 2005-11-03
• 公開（公告）號(hào): CN101056966A
• 公開（公告）日: 2007-10-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 巴赫曼·托哈迪
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 赫瑞瓦特大學(xué)
• 主分類號(hào): C10L3/10
• 分類號(hào): C10L3/10;F17D1/08;F17C11/00;F17D1/05
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 陳平

技術(shù)領(lǐng)域

在此描述的本發(fā)明具體屬于石油工程、油和氣體輸送以及深海開發(fā)的領(lǐng)域，但是具有這些領(lǐng)域以外的應(yīng)用范圍。

發(fā)明背景

氣體水合物是作為水和適當(dāng)大小的分子，例如C₁、C₂、C₃烴的物理結(jié)合或上述各種結(jié)合的結(jié)果形成的結(jié)晶化合物。已知包含與適合的″客體″物質(zhì)一起結(jié)合的適合的不同于水的″主體″物質(zhì)的其它組合物。包括上述氣體水合物的這些客體/主體組合物通常稱為″包合物″。

它們類似于冰，但是與冰不同的是，它們可以在大大高于冰點(diǎn)的溫度形成。

防止源于氣體水合物形成的問題在油氣生產(chǎn)和輸送中是主要的流動(dòng)保障難題。

對(duì)于降低與氣體水合物形成相關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)，存在幾種可獲得的選擇，特別是包括脫水(從系統(tǒng)中除去水)，注入熱力學(xué)和/或低劑量的水合物抑制劑(動(dòng)力學(xué)抑制劑和抗附聚劑)以及系統(tǒng)的絕熱或主動(dòng)加熱(active?heating)，以將系統(tǒng)操作條件保持在水合物穩(wěn)定區(qū)以外。

問題在于所有這些選擇都是昂貴的。此外，在一些情況下，例如在深海或長(zhǎng)牽索操作中，沒有通用的解決方案。

工業(yè)上一直將水視為在氣體水合物形成中的問題之源，因而一直試圖除去或減少水相(例如，通過使用井下和/或海底水分離器)。

所有現(xiàn)有的水合物流動(dòng)保障概念均基于減少或除去水，或者防止或延遲水合物形成。

然而，近來，引入了稱為′冷流′的新術(shù)語，其中目的是在沒有任何熱處理，如絕熱或主動(dòng)加熱的情況下能夠輸送油或氣體，從而降低深海管線安裝的成本。

在US?6,774,276中描述了′冷流′方法。在描述的方法中，在烴流體中有意形成氣體水合物以根據(jù)特定的方法，將所述流體中存在的水(液體或蒸汽)轉(zhuǎn)變成固體。從而以固體水合物的形式除去或固定在烴流體(典型為油/氣/水混合物)中存在的水。British?Petroleum通過挪威的SINTEF支持了一個(gè)項(xiàng)目工程，從而研究這種技術(shù)。他們的想法基于當(dāng)油是連續(xù)相時(shí)，使用泵和再循環(huán)回路，使系統(tǒng)中存在的水合物和油的一部分再循環(huán)回到上游。該想法在于，再循環(huán)的水合物顆粒提供成核位置，并且冷卻的流體(油)提供吸熱(heat?sink)，以促進(jìn)不粘(干燥的)的水合物形成。據(jù)認(rèn)為，從內(nèi)到外(即，在預(yù)形成的水合物顆粒周圍)形成的水合物是干燥的并且不相互粘附，從而能夠在不產(chǎn)生通常與氣體水合物形成相關(guān)的堵塞問題的情況下流動(dòng)。這些干燥的水合物聲稱是以連續(xù)油相的形式輸送的。然而，從實(shí)用的觀點(diǎn)出發(fā)，在以下方面存在許多問題，從再循環(huán)系統(tǒng)和必需的再循環(huán)流體的量的設(shè)計(jì)，到隨同處理啟動(dòng)和關(guān)閉一起，克服流體系統(tǒng)和管道通過量的變化。此外，從文獻(xiàn)中可獲得的描述中，似乎系統(tǒng)局限于具有較低的水餾分和低的氣/油比率的油/冷凝物系統(tǒng)，并且可能不能應(yīng)用于鹽水系統(tǒng)，因?yàn)閷⑺兴D(zhuǎn)化為水合物，即形成干燥的水合物是不可能的。在(http://www.ntnu.no/gemini/2003-06e/28-31.htm和http://remotemonitoringconference.com/pdf/session2_1.pdf)也論述了該工作。