天然气水合物抑制剂专题汇报剖析
水合物抑制剂研究综述
水合物生成的抑制1背景1.1水合物的形成条件水合物合成条件：必要条件—液相水的存在、高压低温条件（即①气体处于水汽饱和或过饱和状态并存在游离水；②有足够高的压力和足够低的温度）；辅助条件—压力波动、气体流向的突变、晶种的存在。
水合物生成需要一定的条件，促使水合物生成的重要条件有3个：(1)有足够高的压力条件。
在系统压力足够高时，才能促使饱和水蒸气的气体形成水合物；(2)有足够低的温度条件。
在系统中的温度小于临界温度时，才有可能生成水合物；(3)天然气中含有足够生成水合物所需要的水分。
另外，由现场的实际经验可以知道，气体压力变动、气体流动方向改变所导致的涡流、可能存在的酸性气体、水合物晶核的诱导等因素对水合物的形成也存在影响。
除温度、压力和含水量等三个主要因素外，油气井的产量、运输管线的长度、运输油管的直径、运输油管中气体的温度、压力变化以及管线埋藏的环境也对水合物形成产生影响。
1.2运输管线中天然气水合物的形成原因高压、低温：管线中高压、管线所处环境低温；水合物晶种存在：井筒内有加剧天然气水合物形成的晶种存在，加上井温偏低，遇凝析水便会形成天然气水合物堵塞。
节流降温效应：埋地管线积液处、分离器出口变径处(分离元件)、排污阀、弯头、三通和分离器积液包等部位。
这些部位由于节流降温效应，加上未采取加热保温措施，必然会发生天然气水合物堵塞。
积液（聚积的液体）：为天然气水合物的形成提供了物质基础。
导致积液的原因是:（1）部分气井井口温度较高或出站计量温度控制较高，管线下游末端温度较低，增加了管线的含水量；（2）管线高低起伏较大，大量凝析水或气田水易聚积在管内低洼处，不仅使天然气与积液形成段塞流，增大流动阻力，更会因节流效应导致天然气输送温度降低，最终形成大量天然气水合物堵塞管线。
井筒中的污染物：钻完井的残留物、生产过程中加注的缓蚀剂及腐蚀产物等，也会引起井筒和地面设备管道堵塞，造成气井不能正常生产。
1.3危害在天然气输送管道及多相混输管道中，低分子量烃类及硫化氢、二氧化碳等气体和管道中的水，在一定的温度和压力条件下会形成水合物，轻则使气流通道减小，重则将导致管道或设备堵塞，从而堵塞管道，严重制约气井的开发，影响安全生产。
天然气水合物的防治方法综述
天然气水合物的防治方法综述张嘉兴;陈思奇;贾贺坤;李欣洋【摘要】With deepening of oil and gas field development and continuous development of deep sea oil and gas fields, the generation of natural gas hydrate has great harm to oil and gas field development and pipeline transportation. In this paper, the formation mechanism and basic process of gas hydrate formation were introduced. Four methods to control the formation of natural gas hydrate were summarized, including drying method, such as dry air drying method;pressure control method, such as stepwise throttling method; heating method, such as water heating method, hot water pipe heating method, electromagnetic heating method; chemical inhibitor method, such as thermodynamic inhibitor method, kinetic inhibitor method and several new inhibitor method. And their respective application ranges and action mechanisms were analyzed, the future development trend of domestic hydrate inhibition technology was put forward.%随着油气田开发的不断深入和深海油气田的不断发展,天然气水合物的生成对油气田开发和管道运输均有很大危害.介绍了天然气水合物的形成机理和基本过程,概述了四种抑制天然气水合物生成的方法,分为干燥法,如干空气干燥法;压力控制法,如逐级节流法;加热法,如水套炉加热法、热水管加热法、电磁加热法;注入化学抑制剂法,如热力学抑制剂法、动力学抑制剂法和几种新型抑制剂法,并分析了各自的适用范围和作用机理,提出了国内今后的水合物抑止技术的发展方向.【期刊名称】《当代化工》【年(卷),期】2017(046)006【总页数】3页(P1216-1218)【关键词】天然气水合物;水合物防治;化学抑制剂;高效率【作者】张嘉兴;陈思奇;贾贺坤;李欣洋【作者单位】东北石油大学石油工程学院, 黑龙江大庆 163318;东北石油大学石油工程学院, 黑龙江大庆 163318;东北石油大学石油工程学院, 黑龙江大庆163318;东北石油大学石油工程学院, 黑龙江大庆 163318【正文语种】中文【中图分类】TE624经过大量实验研究表明，天然气水合物的生成过程不仅与天然气的组成成分、水的含量有关，而且与外界环境条件有关。
天然气管线去除水合物的方法
天然气管线去除水合物的方法摘要：一、引言二、天然气管线水合物的危害三、天然气管线去除水合物的方法1.加热法2.降压法3.添加抑制剂法4.气体输送法四、方法比较与选择五、结论正文：一、引言在我国天然气输送过程中，水合物问题一直是一个亟待解决的难题。
水合物是一种在天然气中结晶形成的固态物质，其主要成分为甲烷和水。
水合物的存在会对天然气管线造成诸多危害，如堵塞管道、降低输送效率、增加设备损耗等。
因此，研究天然气管线去除水合物的方法具有重要意义。
二、天然气管线水合物的危害天然气管线中的水合物会随着天然气流动而不断沉积，导致管道内径减小，最终造成管道堵塞。
此外，水合物在形成和分解过程中，会对管道内壁产生高压磨擦，加速管道磨损。
同时，水合物的存在还可能导致管道内的腐蚀，增加管线安全隐患。
三、天然气管线去除水合物的方法1.加热法：通过提高天然气温度，使水合物分解为气体和水。
这种方法适用于温度较低的天然气，但需要较大的能耗和设备投入。
2.降压法：在管线输送过程中，降低气体压力，使水合物分解。
此方法适用于压力较高的天然气，但可能影响输送效率。
3.添加抑制剂法：向天然气中添加特定化学物质，抑制水合物的形成和生长。
这种方法适用于各种天然气，但需要合理选择抑制剂类型和添加量。
4.气体输送法：通过增加天然气流量，促使水合物向管道外排出。
这种方法适用于管线输送条件较好的场合。
四、方法比较与选择在实际应用中，应根据天然气成分、输送条件、设备投入和运行成本等因素，综合比较各种方法的优缺点，选择适合的去除水合物方法。
一般来说，加热法和添加抑制剂法较为成熟且效果显著，适用于大部分天然气管线。
而降压法和气体输送法在特定条件下也可作为一种补充方法。
五、结论天然气管线水合物问题对天然气输送造成诸多不利影响，采用合适的去除方法至关重要。
通过对各种方法的探讨和比较，可以为天然气行业提供有益的参考。
天然气管道水合物抑制剂注入量的确定
天然气管道水合物抑制剂注入量的确定发表时间：2020-12-23T05:59:44.593Z 来源：《防护工程》2020年26期作者：王建伟[导读] 天然气输送管道水合物抑制剂的注入量缺乏可靠有效的计算方法，在实际生产中常采取较为保守的用量。
大港油田采油工艺研究院天津市滨海新区 300280摘要：天然气输送管道水合物抑制剂的注入量缺乏可靠有效的计算方法，在实际生产中常采取较为保守的用量。
以PIPEPHASE软件对输气管道多相流模拟计算为基础，对天然气管道内水合物的生成条件进行了预测，并综合考虑管道水相内所需的抑制剂量、气相损失量和液烃内的溶解损失量，建立了确定管道输送天然气水合物抑制剂合理注入量的新途径。
将该方法应用于油田输气管道，经生产实际检验，可有效降低抑制剂的用量，降低生产成本，计算结果对实际生产具有较好的指导性。
关键词：输气管道；天然气水合物；多相流；抑制剂；注入量0引言油田内部天然气管道输送介质一般为油井伴生气，常有液态水存在，向管道内注入热力学抑制剂是常用的防止天然气水合物生成的方法。
目前应用较多的抑制剂为甲醇、乙二醇、二甘醇等有机化合物[1]。
实际生产中，为保障安全运行，一般采取较为保守的注入量，造成运行成本的浪费。
因此，建立一种有效的水合物抑制剂注入量确定方法，对于实现天然气输送的科学化管理具有重要意义。
1PIPEPHASE软件预测天然气水合物生成将输气管道温度及压力动态模拟计算与水合物生成条件预测结合起来，应用PIPEPHASE软件对管道内天然气水合物的生成条件进行模拟计算，首先建立输气管道模型，录入天然气组分、输送气量、压力、温度、含水、管道规格、环境温度、高程差等参数，插入水合物计算单元，通过运行软件，计算得出不同气源、节点、管道内水合物形成压力-温度数据、曲线以及生成水合物类型，并可模拟出不同抑制剂加入浓度对水合物的抑制效果（图1）。
2.1水相内所需的抑制剂量水相内抑制剂的浓度是防止水合物生成的关键。
天然气管道输送过程中的水合物形成机制分析
天然气管道输送过程中的水合物形成机制分析天然气是一种在现代社会中广泛使用的清洁能源，其在国家的工业、民生生产中扮演着至关重要的角色。
为了满足日益增长的能源需求，我们需要建设更加完善的天然气输送系统。
然而，在天然气运输过程中，常常会遇到水合物的形成问题。
本文将讨论天然气管道输送过程中的水合物形成机制，并探讨其防治措施。
一、水合物形成的原因1、低温低压环境下天然气和水分子结合而形成水合物。
当天然气的温度和压力在水的存在下降到临界点以下时，天然气中的甲烷、乙烷等气体分子会被水分子“包裹”起来形成水合物。
2、管道内的杂质和微生物会促进水合物的形成。
管道内存在的异物如污垢、灰尘、油脂等均可作为水合物形成的催化剂。
另外，管道中的微生物也是水合物形成的重要催化剂。
二、水合物的危害水合物的形成会导致管道内径变小，阻力增大，甚至堵塞管道。
此外，水合物的形成也会引起管道的腐蚀和破裂，严重危害天然气输送系统的安全性。
三、水合物防治措施1、控制温度和压力。
通过控制天然气输送管道内部的温度和压力，可以减缓水合物的形成速度。
一般情况下，提高管道内的温度和压力可以抑制水合物的形成。
2、清洗管道。
经常对管道进行清洗和维护，可有效减少管道中的异物，从而减少水合物形成的催化剂。
3、使用添加剂。
可添加一定量的防水合物剂，如甲醇、乙醇等混合物，以减少水合物的形成。
4、提高管道的质量。
在天然气输送管道的铺设和设计上，应严格按照标准施工，尽可能减少管道内径变小、弯曲或坡度变化的情况，从而降低水合物形成的风险。
总之，天然气管道输送过程中的水合物形成机制是一个既有理论支撑又有实践指导的工程问题。
合理运用各种技术手段和防治措施，能有效降低水合物对天然气输送系统的危害，提高系统的可靠性和安全性。
天然气水合物的危害与防止
天然气水合物的危害与防止天然气水合物（又称冰火）是一种在高压和低温条件下形成的物质，由水和天然气分子相结合而成。
它主要存在于深海沉积物中，是一种潜在的能源资源。
然而，天然气水合物也具有一定的危害，并需要采取适当的措施进行防止和控制。
以下是有关天然气水合物的危害和防止方法的详细说明。
一、天然气水合物的危害1. 环境污染：天然气水合物的开采和开发过程中，会产生大量的废水和废气。
废水中含有一定浓度的盐和重金属等有毒物质，如果未经处理直接排放到环境中，将会对水体和生态系统造成严重污染。
废气中含有甲烷等温室气体，其对全球气候变化的影响也不可忽视。
2. 地质灾害：天然气水合物属于一种稳定的结构，在地质条件发生改变时，有可能导致其解聚释放出大量的天然气。
这些气体若在地下形成较大规模的气囊，有可能引发火灾、爆炸等地质灾害，对周围环境和人类的安全造成威胁。
3. 海洋生态系统破坏：天然气水合物存在于深海沉积物中，开采和开发这些水合物往往需要使用大量的设备和工具，这些设备在操作过程中可能会对海洋生态系统造成破坏。
例如，底部拖缆或钻浆泄漏可能导致海洋底栖生物死亡，捕捞设备的使用可能破坏底栖生物的生活环境。
4. 社会经济影响：天然气水合物是一种潜在的能源资源，如果能够成功开发和利用，将会对经济产生重大的影响。
然而，由于水合物开发技术的复杂性和风险性，开发难度较大，并且需要大量的资金投入。
一旦投资失败，将会对相关企业和国家的财务状况产生负面影响。
二、天然气水合物的防止1. 加强监管和管理：针对天然气水合物开采和开发活动，应加强监管和管理。
完善相关法律法规，建立健全的监测和检测机制，确保开发活动符合环境保护和安全标准。
对违规行为严肃追责，提高违法成本，减少不合规行为的发生。
2. 发展环保技术：开发天然气水合物的过程中，应加强环境保护技术研究和应用。
例如，开展废水处理和废气排放控制技术研发，提高处理效率和降低对环境的影响。
同时，应大力发展清洁能源技术，减少对水合物的依赖，推动可再生能源的发展。
天然气水合物及其抑制剂的研究和应用
天然气水合物及其抑制剂的研究和应用吕涯杨长城华东理工大学石油加工研究所（上海２００２３７）在石油和天然气的开采、加工和运输过程中，一定温度和压力下天然气中某些小分子体（Ｎ２、ＣＯ２、ＣＨ４、Ｃ２Ｈ６、Ｃ３Ｈ８等）与液态水形成冰雪状的晶体，即天然气水合物。
严重时，这些水合物能堵塞井筒、管线、阀门和设备，从而影响天然气的开采、集输和加工的正常运转。
水合物的防治措施主要有：除水法、加热法、降压控制法、添加化学抑制剂法等。
对于防止气井井筒和集气支线内水合物冻堵，最常用的方法还是添加化学抑制剂法［１］。
添加化学抑制剂法就是在操作条件下通过向管线中注入一定量的化学添加剂，改变水合物形成的热力学条件、结晶速率或聚集形态，来达到保持流体流动的目的。
抑制剂能够提高水合物生成压力或者降低生成温度，以此来抑制水合物的生成。
已发现的化学抑制剂类型主要有热力学抑制剂、动力学抑制剂、防聚剂三类。
1天然气水合物结构和形成的影响因素从晶体化学和结构化学观察，天然气水合物是天然气和水结合形成的笼形结构物。
其中，水分子依靠氢键形成主体结晶网络，网络中的空穴内充满着天然气小分子。
根据内部晶穴大小和数目的不同，天然气水合物的结构一般可分为Ｉ型、ＩＩ型和Ｈ型三种［２］，见图１。
Ｉ型天然气水合物为立方晶体结构，水分子形成的网络空穴中能容纳ＣＨ４、Ｃ２Ｈ６、Ｎ２、ＣＯ２、Ｈ２Ｓ、Ｏ２等小气体分子。
水合物的每个单元晶胞由９６个水分子组成，包含２个小空腔和６个大空腔。
小空腔为正五边形十二面体（５１２）结构，近似球形。
大空腔为变形（扁平）的十四面体（５１２６２）结构，近似椭圆体。
ＩＩ型天然气水合物为菱型晶体结构，其网络空穴不仅可以容纳ＣＨ４、Ｃ２Ｈ６、Ｎ２、ＣＯ２、Ｈ２Ｓ、Ｏ２等小气体分子，还可以容纳Ｃ３Ｈ８、ｉｓｏ－Ｃ４Ｈ１０等体积稍大的烃类分子。
每个单元晶胞由１３６个水分子组成，包括１６个小空腔和８个大空腔。
小空腔也为正五边形十二面体（５１２），与Ｉ型相同。
天然气水合物新型动力学抑制剂抑制性能研究
（． １ 中国科学 院广州能源研究所 ，５ ０ ４ ， １６ ０ 广州 ；２ 中国科学院研究生院 ， ０ ０ ９ 北京 ； ． １０４ ， ３ 中国科学 院广州天然气水合 物研究中心 ， １ ６０ 广州） ． ５０４ ，
维普资讯
第 ４ ２卷
第３ 期
西
安
交
通
大
学 学
报
Ｖ０． ２ № ３ １４
Ｍ ａ ． ２ ０８ ｒ ０
２０ ０ ８年 ３月
Ｊ ＯＵＲ ＮＡＬ ＯＦ Ｘ ＩＡＮ Ｉ ＴＯＮＧ Ｊ ＡＯ ＵＮＩ Ｒ Ｉ ＶＥ Ｓ ＴＹ
天 然 气 水 合 物 新 型 动 力学 抑 制 剂抑 制性 能 研 究
ｉｈ ｂｔｏ ｆ ｎ ｉｉ ｎｏ ｉ ＧＨＩ ｓｉｖ ｓ ｉａ ｅ ｔ４℃ ａ ｄ８ ５ ９ ０ＭＰａｉ ． ７ －ｉｅ ｅ ｃｏ ｈ ｏ ｇ ｍ－ １ｗａ ｎ ｅ ｔｇ ｔ ｄａ ｎ ． － ． ａ１ ０ ２ ｌ ｒｒ ａ ｔ ｒ ｒ ｕ ｈ ｔ ｎ ｔ ｔ ｅ
剂的抑 制机 理． 究结果表 明 ： 天 然 气和 水 的反 应 体 系中添 加质 量 分数 Ｗ 为 ０ ５ 的 ＧＨＩ ， 研 在 ． １后
天然 气水合 物 生成 的 平 均 引 导 时 间 为 ４ ８ ０ ｍｉ， 添 加 抑 制 剂 几 乎 没 有 引 导 时 间， 加 Ｗ 为 ０ ｎ 不 添 ０ ５ 的 Ｉｈｂ ｘ ０ ． ｎ ｉｅ ５ １后 ， 合 物 生 成 的 平 均 引 导 时 间 为 ２ １０ ｍｉ， 添 加 Ｗ 为 ０ ５ 的 Ｉｈ— 水 ０ ｎ 只 ． ｎｉ ｂｘ５ ， ｅ １ ７ 平均 引导 时间为 ６ ０ｍｉ； 理 分析认 为 ＧＨＩ ５ ｎ机 １中的 Ｉｈｂ ｘ ５ ｎ ｉｅ １ ７主要 阻止天 然气 分子进 入 水合物 笼 ， 而二 乙二 醇丁 醚则 阻止 水分 子进 一步 形成 水合物 笼．
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
三、天然气水合物抑制剂研究进展 1、水合物热力学抑制剂
热力学抑制剂通过改变天然气、水以及水合物三相平衡的热力 学生成条件，降低水的活度系数，致使生成水合物需要更高压强或 更低温度，在一般油气管道的温度和压强条件下不易形成水合物。
热力学抑制剂主要是一些醇类或电解质，如甲醇、乙二醇以及氯化
钠溶液等。
三、天然气水合物抑制剂研究进展
动力学抑制剂是一些水溶性或水分散性聚合物，它们仅在水相 中抑制水合物的形成，加入的浓度很低(在水相中通常小于1%)，它 不影响水合物生成的热力学条件。在水合物结晶成核和生长的初期
，它们吸附于水合物颗粒的表面，抑制剂的环状结构通过氢键与水
合物的晶体结合，延缓水合物晶体成核时间或者阻止晶体的进一步 成长，从而使管线中流体在其温度低于水合物形成温度 (即在一定 的过冷度∆t)下流动，而不出现水合物堵塞现象。
一、研究背景与意义
只要条件满足，天然气水合物可以在管道、井筒以及地层中
形成，对油气生产及储运危害很大，主要表现在以下三个方面：
(1) 水合物在管道中形成时，会造成堵塞管道、减少天然气的
输量、增大管线的压差、损坏管件等危害，导致严重管道事故； (2) 水合物在井筒中形成时，可能造成堵塞井筒、减少油气产 量、损坏井筒内部的部件，甚至造成油气井停产； (3) 水合物是在地层多孔介质中形成时，会造成堵塞油气井、
四、复合型天然气水合物抑制剂
热力学抑制剂存在用量大、成本高的问题；动力学抑制剂则抑
制活性偏低、通用性差、适用的过冷度较低以及受外界环境影响较
大等缺点；而防聚剂价格昂贵，在油气行业中单纯使用聚合物表面 活性剂作为防聚剂的应用很少。 因此，人们通过改良现有的抑制剂结构或研究抑制性能更好的 新型低剂量水合物抑制剂，以及对现有的抑制剂进行复配来研究其
要有：溴化物的季铵盐(QAB)、烷基芳香族磺酸盐(Dobanax系列)及
烷基聚苷(Dohanol)等。 防聚剂的缺点是：①分散性能有限；②仅在油和水共存时才能 防止气体水合物的生成，作用效果与油相组成、含水量和水相含盐 量有关，即防聚剂与油气体系具有相互选择性。因此，防聚剂在实
际应用中也存在诸多限制。
合物防聚剂具有相互选择性的问题；
④在确保抑制剂性能优良的情况下，开发成本更为低廉、环境 友好型的新型抑制剂。
谢谢聆听
请各位老师 同学批评指正
三、天然气水合物抑制剂研究进展 2、水合物动力学抑制剂
（1）聚合物 目前动力学抑制剂可分为以下 2类聚合物：①含有内酰胺基的 聚合物；②主链或支链中含有酰胺基的聚合物。
②主链或支链中含有酰胺基的聚合物
酰胺基类聚合物中酰胺基(-N-C=O)存在于骨架结构或是侧链中 ,而非存在于环形结构内,如聚异丙烯甲基酰胺(IPMA)、聚酯酰胺、 聚甲基乙烯基乙酰胺（VIMA)和聚二甲基丙烯酰胺。
三、天然气水合物抑制剂研究进展 2、水合物动力学抑制剂
（1）聚合物 目前动力学抑制剂可分为以下 2类聚合物：①含有内酰胺基的 聚合物；②主链或支链中含有酰胺基的聚合物。
①内酰胺基类聚合物
这是一类含有内酰胺基团的直链聚合物，也是目前工业应用最 多的天然气水合物动力学抑制剂。其中最常用的就是乙烯基吡咯烷 酮(PVP)、乙烯基己内酰胺(PVCap)和二甲氨基异丁烯酸乙酯的三元 共聚物(GaffixVC-713).
三、天然气水合物抑制剂研究进展 2、水合物动力学抑制剂
（2）绿色天然气水合物动力学抑制剂 ②天然聚合物 淀粉是最丰富的多糖，无毒、可生物降解，分为直链淀粉和支
链淀粉。淀粉通常为阳离子淀粉，具有高度亲水性，可以通过氢键
与天然气水合物表面相互作用，因此可以很容易地与表面成核位相 互作用，从而影响天然气水合物的诱导时间。壳聚糖也能用于天然 气水合物的抑制。
成的水合物被增溶在微乳中，难以聚结成块，而不会引起阻塞，防 聚剂在管线(或油井)封闭或过冷度∆t较大的情况下都具有较好的作 用效果。
三、天然气水合物抑制剂研究进展 3、防聚剂
被用作防聚剂的表面活性剂大多是一些酰胺类化合物，特别是 羟基酰胺、烷氧基二羟基羧酸酰胺和N-二羟基酰胺等，以及烷基芳 香族磺酸盐、烷基聚苷和溴化物的季铵盐等。比较典型的防聚剂主
减低油气藏的孔隙度和相对渗透率、改变油气藏的油气分布、改
变地层流体流向井筒渗流规律，导致油气井的产量降低。
一、研究背景与意义
因此，天然气水合物给人们带来了许多问题和挑战，也给科学 技术和人类自身的发展带来了许多机遇，开展天然气水合物抑制研 究具有重要的科学意义和实际应用价值。
二、天然气水合物抑制技术
（TBAB）复配的抑制剂，抑制效果显著。
这是由于在水合物成核阶段，HG15的水合作用扰乱水分子簇， 难以形成水合物；在晶体生长阶段，HG15附着在水合物晶体上，破 坏水合物晶体的进一步生长。增效剂TBAB分子能够嵌入到Ⅱ型水合 物的笼子中，部分在笼子外面的丁基能够阻止水合物晶体的进一步
生长，二者协同作用产生了明显的抑制效果。
由图１可知，随着热力学 抑制剂加量的增加，溶液水 活度逐渐降低，ΔＴ呈近似 线性递增趋势，水合物抑制 效果逐渐增强，5种抑制剂的 变化趋势一致。 热力学抑制剂的用量一般高达 60% 。然而，由于热力学 抑制剂可以发生水解，所以需要较高的浓度，存在消耗量大
和成本高的问题。
三、天然气水合物抑制剂研究进展 2、水合物动力学抑制剂
物理方法主要是使油气体系不具备生成水合物的热力学条件， 有除水法、加热法、降压法及这几种方法的联合使用。
（1）除水法采用脱水作为预处理措施，降低水的分逸度或活
度，使水合物的成温度显著下降，从而消除管线运输过程中生成水 合物的风险。 （2）加热法可使管线体系温度高于系统压力下的水合物生成 温度，避免水合物生成。
三、天然气水合物抑制剂研究进展 2、水合物动力学抑制剂
（2）绿色天然气水合物动力学抑制剂 绿色天然气水合物动力学抑制剂因其具有更佳的环境友好性， 包括生物天然气水合物动力学抑制剂和天然聚合物。
①生物天然气水合物动力学抑制剂主要是一些蛋白,包括抗冻
蛋白(AFPs)、抗冻糖蛋白(AFGPs)或冰结构蛋白(ISPs)。 这些生物天然气水合物动力学抑制剂具有抑制天然气水合物二 次结晶、改变结晶特性以及热滞冻结的特点。通过AFPs分子吸附在 大部分的亲水性表面（包括杂质和水合物晶核）并快速地形成致密 膜，从而抑制了异相成核和生长，且能消除“ 记忆效应”。
抑制作用。
四、复合型天然气水合物抑制剂
1、动力学抑制剂与热力学抑制剂的复配
低剂量水合物抑制剂与甲醇复配、聚乙烯基甲基醚（PVME）与
甲醇复配、PVP和丙三醇的混合、PVCap分别与乙二醇醚类和丙二醇 醚类复配等。 以醇类、醇醚类为主的热力学抑制的加入改变了水合物生成的 热力学条件，抑制了水合物的成核；而低剂量水合物抑制剂的加入
、加工和运输过程中，严重时，这些水合物能堵塞井筒、管线、
阀门和设备，从而影响天然气的开采、集输和加工的正常运转。 天然气水合物的防治是一个多年来困扰生产的问题，尤其近年来 ，石油钻探及开采已经从陆地转向海洋，并且逐渐向深水进展。 海洋深水钻井高压低温环境，为天然气水合物形成提供了合适的
压力、温度条件。
Hale Waihona Puke 水合物堵塞管道主要有两个过程，首先是水合物的成核、生长 ，该过程主要依赖热力学特性如油气体系的温度和压力，然后是水 合物的聚集，该过程取决于水合物的物理和机械特性如水合物颗粒 尺寸及颗粒之间的粘附力。对水合物的防治则针对这两个过程特征
来进行，主要分为物理方法和化学方法。
二、天然气水合物抑制技术 1、物理方法防治水合物
在后期抑制了水合物的生长速率，从而达到了协同增效的目的。
四、复合型天然气水合物抑制剂
2、动力学抑制剂与防聚剂的复配
由于动力学抑制剂的使用受过冷度的限制较大，而防聚剂受过 冷度的限制很小，二者复配可大幅提高对水合物的抑制效果。 Hu 等人制备了一种由动力学抑制剂 HG15 （ 2- 乙烯基吡啶 -N- 乙 烯基 -2- 吡咯烷酮共聚物，嵌段比为 1∶5 ）与防聚剂四丁基溴化铵
三、天然气水合物抑制剂研究进展
三、天然气水合物抑制剂研究进展 3、防聚剂
防聚剂是一些聚合物和表面活性剂，防聚剂的抑制机理与动力 学抑制剂不同，主要是起乳化剂的作用，当水和油同时存在时才可 使用。向体系中加入防聚剂可使油水相乳化，将油相中的水分散成
小水滴，尽管油相中被乳化的小水滴也能和气体生成水合物，但生
天然气水合物抑制技术
研究进展
LOGO
天然气水合物抑制剂研究进展
一、研究背景与意义
二、天然气水合物抑制技术 三．天然气水合物抑制剂研究进展 四、复合型天然气水合物抑制剂 五、天然气水合物抑制剂研究前景与展望
一、研究背景与意义
天然气水合物在世界范围内受到重视是从20世纪30年代证实水 合物堵塞天然气管道。天然气水合物通常存在于石油天然气开采
（3）降压法通过降低体系压力，使其偏离水合物生成区域。
二、天然气水合物抑制技术 2、化学方法防治水合物
化学方法防治水合物是通过添加化学试剂改变体系的相平衡、 晶体成核、晶体生长或者聚集方面的性质，具有简单、经济、效果
好等优点，是防止水合物生成最广泛的方法。
热力学抑制剂
抑 制 剂
动力学抑制剂 防聚剂
五、天然气水合物抑制剂研究前景与展望
针对当前水合物新型抑制剂的不足，今后的研制开发方向可以
考虑如下：
①建立可靠的水合物成核、生长和抑制微观机理模型，为开发 和筛选新型动态抑制剂提供理论指导； ②加大对聚合物类抑制剂的开发以及其性能、回收利用等问题 的研究； ③对提高防聚剂对水合物晶粒的分散和防聚能力，然后利用几 种适用范围互补、可产生协同效应的防聚剂联合解决油气体系与水