[發(fā)明專利]一種水合物動力學(xué)抑制劑

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010227481.1
• 申請日: 2010-07-15
• 公開（公告）號: CN102337110A
• 公開（公告）日: 2012-02-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 袁建民;楊俊;楊益榮;戚杰;劉偉
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石化股份公司華北分公司第一采氣廠;成都孚吉科技有限責(zé)任公司
• 主分類號: C09K8/524
• 分類號: C09K8/524
• 代理公司: 鄭州睿信知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 41119
• 代理人: 韓天寶

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種水合物動力學(xué)抑制劑，屬油田化學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，特別是油氣田開發(fā)領(lǐng)域的一種水合物動力學(xué)抑制劑。

背景技術(shù)

天然氣水合物，又稱籠形包合物，是在一定條件（合適的溫度、壓力、氣體飽和度、水的礦化度、PH值等）下由水和天然氣組成的類冰的、非化學(xué)計量的、籠形結(jié)晶化合物。形成天然氣水合物的主要氣體為甲烷，對甲烷分子含量超過99%的天然氣水合物通常稱為甲烷水合物。天然氣水合物多呈白色或淺灰色晶體，外貌類似冰雪，可以像酒精塊一樣被點燃，故也有人叫它為“可燃冰”、“氣冰”。

天然氣水合物是石油天然氣開采、加工和運輸過程中在一定溫度和壓力下天然氣與液態(tài)水形成的冰雪狀復(fù)合物。嚴(yán)重時，這些水合物能堵塞井筒、管線、閥門和設(shè)備，從而影響天然氣的開采、集輸和加工的正常運轉(zhuǎn)。天然氣水合物的防治是一個多年來困擾生產(chǎn)的問題，天然氣水合物的防治也成為天然氣開發(fā)中的一個突出問題。

為避免水合物堵塞采、輸氣管線系統(tǒng)，我國天然氣開采行業(yè)普遍采用了在管線系統(tǒng)內(nèi)伴注化學(xué)熱力學(xué)抑制劑（甲醇、乙二醇、二甘醇、氨等），降低液體冰點的方法來避免水合物生成、以及溶解已生成水合物。氣田主要采用的是甲醇，而甲醇是一種具有揮發(fā)性、劇毒的物質(zhì)，加注工藝存在環(huán)境污染，對人員傷害等隱患。在氣田開采過程中，甲醇用量較高，管理難度大，生產(chǎn)成本較高等問題。

目前國內(nèi)一些研究機構(gòu)也相繼有一些無毒、低污染、高效的動力學(xué)抑制劑的研究，如專利CN101629071所述，中國科學(xué)院廣州能源研究所研制的一種水合物抑制劑，該動力學(xué)抑制劑雖然有很多優(yōu)點，但目前由于采用了進口藥劑較甲醇等熱力學(xué)抑制劑價格昂貴，目前在天然氣開發(fā)行業(yè)并沒有廣泛推廣采用，其使用效果多為室內(nèi)試驗結(jié)論，并沒有經(jīng)過實際驗證。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種無毒、無污染、可降解、成本低廉的水合物動力學(xué)抑制劑。

本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：一種水合物動力學(xué)抑制劑，所述的水合物動力學(xué)抑制劑為酰胺類化合物的混合物。

所述的水合物動力學(xué)抑制劑為聚乙烯基已內(nèi)酰胺和二羥基羧酸酰胺、烷氧基二羥基羧酸酰胺或一羥基羧酸酰胺的混合物。

所述二羥基羧酸酰胺為N，N-二甲基甲酰胺；所述烷氧基二羥基羧酸酰胺為2,6-二羥基苯甲酰胺；所述一羥基羧酸酰胺為α-羥基羧酸酰胺。

所述聚乙烯基已內(nèi)酰胺的分子量為8000-10000。

所述聚乙烯基已內(nèi)酰胺與二羥基羧酸酰胺、烷氧基二羥基羧酸酰胺或一羥基羧酸酰胺的質(zhì)量比為1-4：1。

相對于體系中水的質(zhì)量，酰胺類聚合物的混合物與水的質(zhì)量比為3～5%。

相對于體系中水的質(zhì)量，酰胺類聚合物的混合物與水的質(zhì)量比為1～15%。

本發(fā)明的有益效果是，避免使用目前只能進口的昂貴藥劑——聚乙烯砒咯烷酮，使用價格較低的聚乙烯基已內(nèi)酰胺為抑制劑，藥劑價格低廉；在礦化度為30000至40000mg/L的地層水中，最佳有效濃度最低為3%至5%；壓力最高18MPa條件下，可使水合物生成溫度，降低至-14℃，誘導(dǎo)時間大于1000分鐘；與氣、液組分不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)；不增加氣體和燃燒產(chǎn)物的毒性；不腐蝕設(shè)備和管道，完全溶于水，可降解、再生；低粘度和低蒸汽壓，低凝固點。

具體實施方式

下面結(jié)合實施例對本發(fā)明做進一步詳細(xì)說明。

本發(fā)明的模擬裝置主要包括一個高壓反應(yīng)釜、氣泡發(fā)生器、液體循環(huán)回路、氣體循環(huán)回路、進氣管路、恒溫室及溫控裝置。實驗在恒溫室中進行。試驗使用射流器來模擬流體在節(jié)流條件下的水合物生成流體流態(tài)。反應(yīng)釜內(nèi)壓力、溫度，以及流過射流器的氣體流速等參數(shù)可由計算機數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)自動采集和存儲。

試驗?zāi)M配置三組地層水、天然氣流體；在模擬裝置中，模擬的氣井生產(chǎn)流程中的水合物生成條件，以考察本發(fā)明滿足實際需求的最有效、最經(jīng)濟使用濃度范圍。

氣井流體的模擬配置

A地層水配制如下：氯化鈉7611.258mg、氯化鎂145.14mg、氯化鈣3783.94mg、氯化鍶451.41mg、碳酸氫鈉1339.862mg，然后用蒸餾水稀釋至1L，配得總礦化度為13331.605mg/L的硬水。

天然氣組份如下：天然氣的摩爾比例分別為甲烷94.937%、乙烷1.834%、丙烷0.319%、正丁烷0.058%、異丁烷0.057%、正戊烷0.030、異戊烷0.039、氮氣2.219%、二氧化碳0.507%；