第三章_防止天然气水合物形成的方法
1、天然气输送工艺
天然气输送工艺第一章天然气的基本性质一、天然气的定义广义的天然气：指地壳中一切天然生成的气体，包括油田气、气田气、泥火山气、煤层气和生物生成气等。
狭义的天然气：指自然生成的，以饱和烃类为主的烃类气体以及少量的非烃类气体组成的混合气体，其主要成份为甲烷及少量乙烷、丙烷、丁烷、戊烷及以上烃类气体，并可能含有氮、氢、二氧化碳、硫化氢及水蒸气等非烃类气体及少量氦、氩等惰性气体。
二、天然气分类天然气的分类有以下几种方法：1、按油气藏的特点分⑴气田气在开采过程中没有或只有较少天然汽油凝析出来的天然气。
其特点：该天然气在气藏中，烃类以单项存在，天然气中甲烷含量高（约80％一90%），而戊烷以上烃类组分含量很少，开采过程中一般没有凝析油同时采出。
⑵凝析气田气在开采过程中有较多天然汽油凝析出来的天然气。
其特点：天然气戊烷以上烃类组分含量较多，在开采中没有较重组分的原油同时采出，只有凝析油同时采出。
⑶油田伴生气在开采过程中与液体石油一起开采出来的的天然气。
其特点：天然气在气藏中，烃类以液相或气液两相共存，采油时与石油同时被采出，天然气中重烃组分较多。
2、按烃类组分来分⑴干气戊烷以上烃类可凝结组分的含量低于100g/m3的天然气。
干气中甲烷含量一般在90％以上，乙烷、丙烷、丁烷的含量不多，戊烷以上烃类组分很少。
大部分气田气都是干气。
⑵湿气戊烷以上烃类可凝结组分的含量高于100 g/m3的天然气。
湿气中甲烷含量一般在80％以下，戊烷以上烃类组分较高，开采时同时回收天然汽油。
一般情况下，油田气和部分凝析气田可能是湿气。
3、按含硫量分类⑴酸性天然气含有较多的硫化氢和二氧化碳等酸性气体，需要进行净化处理才能达到管输标准的天然气。
一般将含硫量大于20mg／m3的天然气称为酸性天然气。
⑵洁气硫化氢和二氧化碳含量少，不需要进行净化处理就可以管输和利用的天然气。
三、天然气的组分和性质1、天然气的组分天然气是一种以饱和碳氢化合物为主要成分的混合气体，组分大致可以分为三大类型，即烃类组分，含硫组分和其他组分。
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。
06版采气高级工问答题
三、简答题1.什么叫向斜？答：岩层向下弯曲，核心部位的岩层较新，外侧岩层较老。
2.什么叫闭合度？答：构造上最低一根闭合等高线到构造最高点之高差。
3.什么叫背斜？答：岩层向上弯曲，其核心部位的岩层时代较老，外侧岩层较新。
4.什么是断层？答：岩石在地壳运动的影响下，发生了破裂，并沿破裂面有显著位移的构造现象。
5.根据示意图说明背斜的主要构造要素。
答：背斜要素：a.倾角；b.脊；c.核部；d.翼部；e.轴；f.高点；g.长轴；h.短轴；i.闭合面积；j.闭合度（闭合差），图中闭合度＝550－300＝250。
6.什么是压裂？答：是在高于岩石破裂压力下，将压裂液和支撑剂挤入地层被压开的裂缝中，形成具有良好导流能力的裂缝，达到增加气产量的目的。
7.气井的酸化原理是什么？答：是在低于岩石破裂压力下，将酸液注入地层的孔隙和裂缝中，通过酸液与地层里的粘土、硅质、钙质等矿物间的化学作用溶解矿物，解除堵塞，扩大和增加气层岩石的孔隙和裂缝，从而达到恢复或增加井的产量的目的。
8.气井压裂增产的原理是什么？答：是通过提高地层的渗透率增产，压裂能够在地层内造出一条或数条人工裂缝，并填入支撑剂保持造出的裂缝。
由于裂缝的存在，有可能出现以下两种情况使气井获得大幅度增产。
a.压裂形成的裂缝使天然气在地层内的流动由径向流变成直线流。
b.压裂产生的裂缝也可能穿过夹层沟通原有气层以外的新气层，或者穿过低渗区沟通新气源。
9.土酸的作用原理是什么？适用于什么岩层？答：土酸中的盐酸能溶蚀地层中的碳酸盐类及铁铝等化合物，氢氟酸则能溶蚀地层中的粘土质和硅酸盐类。
土酸处理常用于碳酸盐含量少，泥质含量高的砂岩气层。
10.什么是土酸？答：就是盐酸与氢氟酸按一定比例配制成的混合酸液。
11.什么叫酸化？答：就是对以不同的酸液溶蚀气层孔隙和裂缝从而提高气层渗透率，使气井增产的方法的总称。
12.气驱气藏的主要特点有哪些？答：a.气藏的容积在开发过程中不变；b.气藏采收率高．一般在90％以上；c.采气中地层压力下降快，气藏稳产期较短。
天然气水合物的形成及处理
汇报完毕 谢谢大家！
天然气水合物容易堵塞的部位
• 如果是冰堵, 它应当处在低洼处最低点 下游距最低点较近的地方; 如果是水合物堵 塞, 应处在比冰堵远一点的地方, 但不会太 远。大的方位可通过听声音和看地形方式, 找出地势较为低洼容易积水的地方,以确定 管道发生水合物堵塞或冰堵的具体位置。
水合物解堵措施
• 1. 注入防冻剂法：一般可从支管、压力表短节、放空管等处注入防冻 剂, 降低水合物形成的平衡曲线。若管线或井筒内发生水合物堵塞, 可 注入甲醇、乙二醇、二甘醇等水合物抑制剂来解除堵塞。具体方法是 将水合物抑制剂加入井筒内, 溶解油管内的水合物, 并随产出气体流动, 解除管线内水合物的堵塞。 • 2. 加热法将天然气的流动温度升至水合物形成的平衡温度以上, 使已 形成的水合物分解。对于地面敷设的集气管线, 可采取在管外用热水 或蒸汽加热管线的方法, 但一般情况下应避免使用明火加热。实验研 究证明, 水合物与金属接触面的温度升至30℃~40℃就足以使生成的 水合物迅速分解 • 3. 降压解堵法卸压解堵的方法在现场应用较广泛。在井场,集气站或 集气管线已形成水合物堵塞时, 可将部分气体经放空管线放空, 使压力 在短时间内下降。当水合物的温度刚一低于管壁温度, 生成的水合物 立即分解并自管壁脱落被气体带出。
天然气水合物的危害
• 水合物在输气干线或输气站某些管段( 弯头) 阀 门、节流装置等处形成后, 天然气的流通面积减少, 从而形成局部堵塞, 其上游的压力增大, 流量减少, 下游的压力降低, 因而影响管道输配气的正常运行。 同时, 水合物若在节流孔板处形成, 还会影响天然 气流量计量的准确性。若不能及时清除水合物, 管 道会发生严重拥堵, 由此导致上游天然气压力急剧 上升, 造成设备损坏和人员伤害事故。 给天然气 的开采、集输和加工带来危害,造成流量下降同时 增加了能量的损耗，严重会使气流断面切断，处 理时很困难又费时。
天然气水合物形成条件预测及防止技术(续)
关键 词 ：天 然气
管道
水 合物
形成 条 件
技术状 况
中图分类 号 ： Ｅ ３ Ｔ ８ ２２
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式 中 ￣ ｋ ａ 常 数 ｃ 可表 示为 ： ／Ｐ 。 Ｉ
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台物结构， ＾ 、ｃ 、 和△ Ⅳ需取不同的值， △ 口△ ‰ ｂ ｗ Ｖ 且均
需 通过 实验测 定 。 ４给出 了有关 数据 。 表
表 ４ 水合物热力学基 础数据 ｅ ｏ ７ ５ Ｔ ＝２ ３ １ Ｋ
（１ 式 中 △ 表示 完 全空的水 台物 晶格与水 相 １）
的化学位 偏差 。 它是 温 度 、 力 的 函数 ， 压 可按 下 式 进 行 计算：
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第 ２期
・ 计与 研究 ・ 设
９
天 然 气 水 合物 形 成 条件 预 测 及防止 技 术 （ ） 续
李 长 俊
西南 石 油学院 口 川省 南 充市 ６７０ ３０ １ ８６０ ３００
杨
西 南 石 油 局 川 西 采输 处
宇
川省 德阳市
【 摘要】在天然气的输送和处理过程 中， 经常备形成水合物堵塞管道和设备而严重地影响正常
生 产 。 本 文 介 绍 了输 气 管 道 中 彤 成 水 合 物 的 原 因。 为 了避 免 水 合 物 堵 塞 ， 要 知 道 水 合 物 压 力 及 需
温度 条件 。综 述 了水合 物压 力、 度预 测 的经 验 图解 法 、 平衡计 算 法和 统计热 力学方 法 。简述 防 温 相
Ａ ／ 度 Ｋ
《天然气水合物》课件
3 特点
天然气水合物具有高能 量密度、资源丰富、无 燃烧产物和环境友好等 特点。
天然气水合物的开发与利用
1
开发历程
天然气水合物的开发始于20世纪60年
开发现状
2
代，经历了不断的实验研究和技术突 破。
目前，天然气水合物的商业开发仍处
于初级阶段，但已取得了一些关键进
展。
3
利用前景
天然气水合物可能成为未来能源的重 要替代品，具有广阔的利用前景。
天然气水合物的未来发展
1
发展趋势ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ测
天然气水合物的发展前景广阔，将成为能源行业的重要一环。
2
技术难题解决方案
持续的技术研发和创新将帮助解决天然气水合物开发中的技术难题。
3
政策支持分析
政府的政策支持将成为天然气水合物发展的重要推动力。
结束语
1 未来展望
天然气水合物作为一种重要的能源资源，其开发与利用将在未来发挥重要作用。
天然气水合物的应用
能源领域
天然气水合物可作为天然气的替代品，满足 能源需求，并适应未来能源趋势。
其他应用领域
天然气水合物也具有广泛的应用领域，包括 医药、生物学和矿产等领域。
天然气水合物市场前景
1 市场潜力分析
天然气水合物市场潜力巨大，可能在未来成为能源市场的重要组成部分。
2 投资前景分析
天然气水合物的商业开发需要大量的投资，但可能带来可观的经济回报。
2 总结回顾
通过本课件的学习，我们对天然气水合物有了更深入的了解，并认识到其潜力与挑战。
《天然气水合物》PPT课 件
天然气水合物是一种具有巨大能量储备的资源，本课件将介绍其定义、形成 原理和特点，探讨其开发与利用、应用领域以及市场前景，同时分析其风险 与挑战并展望未来发展。
天然气水合物形成条件预测及防止技术
着压力 升高 ， 成 水 合 物 的温度 也 随之 升 高 。如果 天 形 然气 中没有 自由水 ， 则不 会形 成 水合物 。除此之 外， 形 成水 合物还有 一些次 要 的条件 ， 包括气 体流速及 扰动 ， 晶种 的存在等 。
天 然气形 成 水合物 有 一个最 高温 度， 即临 界温度 ．
没 有水 析 出， 也就 不 会形成 水合物 。
当天 然气 温度 逐 渐 降 到 Ｔ ｄ处） 就 形 成饱 和 （ ， 气体， 因此 当 ≥ 后 就 开始有 水析 出。若 管 内气 体 温度 高于 生成 水合物 的 温度 ． 不会 生成水 合物。 也
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压 力 、 度及水 汽舍景 密切 相关 。同时 ， 温 水合物 的形 成
反过 来 也 会对 管 道 输送 发 生 影 响 。如 图 ２ 图 ３中 曲 、
线４ 表示水合物堵塞管道后使得压力下降。预测天然 气水 合物 生成条 件 温度 或 压力 的 方 法 比较 多 ， 常 用 而
的有经 验 图解 法、 相平衡 常 数 法 （ ａｚ ） 统计 热 力 Ｋ ｔ法 和 学法 。近 年来对 高压条 件下天 然 气水合物 生成 预 测方
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８
蕾地 技 术 与 设 备
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天 然气 水 合物形 成条 件 预 测 及 防止技 术
李长 俊 西南石 油 学院 口 川省 南 充市 ６７０ ３０ １ ８６ ０ ３０ ０
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西 南石油局 川 西采辅处
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【 摘要】在天然气的输送和处理过程中， 经常击 形成水合物堵塞管道和设备而严重地影响正常
法的研 究 十分 活跃 ， 面 将 介 绍无 抑 制 剂 存在 时 天 然 下
天然气水合物
天然气水合物矿产姓名：张航飞学号：20081004218指导老师：张成、庄新国目录第一章天然气水合物的基本性质第二章天然气水合物的成因类型及主控因素第三章天然气水合物成藏系统第四章天然气水合物的形成机理第五章天然气水合物的识别标志附录参考文献第一章天然气水合物的基本性质一、天然气水合物的基本性质天然气水合物是一种由水分子和气体分子组成的似冰状笼形化合物, 其外形如冰晶状, 通常呈白色,它广泛分布于大陆边缘海底沉积物和永久冻土层中.它的分子式可以用M·nH2O 来表示, 式中M表示“客体”分子, n 表示水合系数. 在这种冰状的结晶体中, 甲烷( CH4) 、乙烷( C2H6) 、丙烷( C3H8) 、异丁烷、常态丁烷、氮( N2) 、二氧化碳( CO2) 和硫化氢( H2S) 等“客体”分子充填于水分子结晶骨架结构的孔穴中, 它们在低温高压( 0℃<T<10℃, P >10 MPa) 条件下通过范德华力稳定地相互结合在一起. 由于天然气水合物中通常含有大量的甲烷或其他碳氢气体分子, 因此极易燃烧, 所以有人称之为“可燃冰”. 它在燃烧后几乎不产生任何残渣和废弃物, 是一种非常洁净的能源.自然界的天然气水合物并非都是白色的, 它还有许多其他的颜色. 如从墨西哥湾海底获取的天然气水合物, 它们呈现绚丽的橙色、黄色, 甚至红色等多种很鲜艳的颜色; 而从大西洋海底Blake Ridge 取得的天然气水合物则呈灰色或蓝色. 赋存于天然气水合物中的一些其他物质( 如油类、细菌和矿物等) 都可能对这些色彩的产生起关键作用 .天然气水合物按产出环境可以分为海底天然气水合物和极地天然气水合物; 按结构类型可分为4类( 表1, 图1) , 即I 型、Ⅱ型、H 型和一种新型的水合物( 它是由生物分子和水分子生成的) . I 型结构的水合物为立方晶体结构, 其笼状格架中只能容纳一些较小分子的碳氢化合物, 如甲烷( C1) 和乙烷( C2) , 以及一些非碳氢气体, 如N2、CO2 和H2S. I 型结构的水合物是由46 个水分子构成2 个小的十二面体“笼子”以容纳气体分子[ 11] , I 型水合物中的甲烷主要是生物成因气. Ⅱ型结构的水合物为菱形晶体结构, 其笼状格架较大, 不但可以容纳甲烷( C1) 和乙烷( C2) , 而且可以容纳较大的丙烷( C3) 和异丁烷( iC4) 分子. H 型结构的水合物, 为六方晶体结构, 具有最大的笼状格架, 可以容纳分子直径大于iC4 的有机气体分子. Ⅱ型水合物和H 型水合物中的烃类主要来源于热成因, 常与油气藏的渗漏有关. Ⅱ型和H 型结构的天然气水合物比I 型的要稳定得多, 它们可以在较高温度和较低压力下保持稳定, 但自然界天然气水合物以I 型为主.图1 天然气水合物晶体结构类型第二章天然气水合物的成因类型及主控因素一、天然气水合物的成因类型依据气体水合物的物理化学特征,充足的水和气体供应是形成自然界天然气水合物的两个基本因素。