[發明專利]一種天然氣水合物抑制劑

有效

• 申請號: 201911344492.5
• 申請日: 2019-12-24
• 公開（公告）號: CN111116797B
• 公開（公告）日: 2021-09-14
• 發明（設計）人: 唐翠萍;崔仕遠;梁德青;劉仔康
• 申請（專利權）人: 中國科學院廣州能源研究所
• 主分類號: C08F126/06
• 分類號: C08F126/06;C09K8/524
• 代理公司: 廣州科粵專利商標代理有限公司 44001
• 代理人: 方燕;莫瑤江

本發明涉及一種天然氣水合物抑制劑。一種天然氣水合物抑制劑的結構式如式(1)所示，其中，R為含C₁?C₆的羥基、含C₁?C₆的烴基或含C₁?C₆的氨基，所述的天然氣水合物抑制劑的相對分子質量為300000?1500000。本發明以現有的動力學抑制劑N?乙烯基吡咯烷酮結構為基礎，在該抑制劑的單體環結構上，通過化學合成，添加新的結構基團，改變抑制劑的主體結構，以達到增強抑制效果的目的。

技術領域

本發明屬于油氣生產技術領域，具體涉及一種天然氣水合物抑制劑。

背景技術

天然氣水合物是在一定溫度壓力條件下氣體和水分子形成的一種似冰狀固體。而隨著傳統油氣資源開發也逐漸向深?；騼鐾赁D移，而天然氣水合物或深水油氣的開發，均遠距離輸送未經處理的油氣，這種高壓低溫條件下極易形成水合物，從而造成管道內水合物的堵塞。管道內形成堵塞，可能造成安全事故，帶來巨大經濟損失。因此，抑制水合物形成是油氣工業安全生產面臨的一個重要的問題，而添加抑制劑則是目前抑制水合物最常采用的方法之一，在油氣田生成中已得到廣泛應用。

傳統使用的甲醇、乙二醇等熱力學抑制劑，是通過改變水合物形成的相平衡條件來阻止水合物的形成。但是，此類熱力學抑制劑具有濃度高(10wt％～60wt％)、耗量大、成本高和毒性強污染環境等缺點，已經不能滿足諸如海上油氣開采作業等要求。近年來隨著油氣開采轉向深海，防止水合物堵塞已經成為作為風險管理越來越受到工業界的青睞，人們開始研究用動力學抑制劑替代傳統熱力學抑制劑的使用。

動力學抑制劑加入量小(低于1wt％)，不會影響水合物形成的熱力學條件，但是它可在形成水合物的熱力學條件下推遲水合物成核或結晶，從而使管線中井流物在其溫度低于水合物形成溫度若干度下流動，而不會出現水合物堵塞問題。在減慢的水合物的生長區間，水合物的顆粒有可能被阻止聚集在一起。但是當水合物抑制機理被打亂，自催化使水合物快速形成，水合物迅速結塊，形成阻塞。

動力學抑制劑發展至今，雖然在一些油田有所應用，但是沒有大規模使用，受限于動力學抑制劑單價高、缺乏經濟有效的產品，而且一旦堵塞，需要停工解堵等等因素。

發明內容

針對以上現有技術的不足，本發明提供一種天然氣水合物抑制劑，該天然氣水合物抑制劑在現有動力學抑制劑聚乙烯吡咯烷酮結構基礎上，對聚乙烯吡咯烷酮的環狀結構進行改性，改變親水性，改善其抑制性能。

為了實現上述發明目的，本發明的技術方案如下：

一種天然氣水合物抑制劑，其結構式如式(1)所示：

其中，R為含C₁-C₆的羥基、含C₁-C₆的烴基或含C₁-C₆的氨基，所述的天然氣水合物抑制劑的相對分子質量為300000-1500000。

本發明以現有抑制劑結構為基礎，通過添加新的基團，改變其結構，提高抑制劑的抑制性能。

優選地，R為CH₃，CH₂CH(CH₃)OH或CH₂CH₂NHCH₂CH₃。

本發明還保護了上述天然氣水合物抑制劑在油氣水三相體系、油水或氣水兩相體系中的應用。

優選地，所述的天然氣水合物抑制劑在使用時，先配置成水溶液，所述的水溶液的質量分數為0.5wt％～3wt％，適用壓力為1～15MPa，溫度為-10℃～25℃。