添加剂jlx-b抑制天然气水合物形成的实验研究

《添加剂jlx-b抑制天然气水合物形成的实验研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、http://www.paper.edu.cn1添加剂JLX-B抑制天然气水合物形成的实验研究刘晓兰，孙宝江，任韶然中国石油大学（华东），山东东营(257061)E-mail：lxllxl218922@yahoo.com.cn摘要：本文利用模拟深水井筒条件实验设备，进行了大量纯水—甲烷体系天然气水合物实验以建立基础对比体系，继而开展一系列就某一种钻井泥浆添加剂JLX-B抑制天然气水合物形成的室内实验，获得聚合醇JLX-B在不同浓度、同一浓度不同初始压力情况下的温压曲线结果。经过数据分析以及与纯水-甲烷体系过冷度的对比，得出结论：深水钻井过程中加入一定质量浓度的聚合醇类处理剂JLX-B可以延迟

2、天然气水合物的形成，并且添加剂量允许的条件下加入质量越多抑制效果越明显。关键词：钻井液添加剂，聚合醇，实验，天然气水合物，过冷度深水油气钻探过程中由于天然气水合物的形成可能会导致堵塞井筒、减少油气产量、损坏井筒内部的部件，甚至造成油气井停产等危害，因此为更好的实现油气井的安全生产有必[1-4]要研究如何抑制或防止气体水合物的形成。目前普遍采用的抑制方法是在生产设备或运输管线中注入热力学或动力学抑制剂，改变水合物的生成条件从而达到抑制或避免水合物生[5-7]成的目的。笔者从钻井液添加剂的角度，自行设计一整套实验设备，通过一系列钻井液处理剂对天然气水合物形成的抑制作用的室内实验研究，最终优选出抑

3、制水合物形成效果较为明显的JLX-B添加剂并将其结果表述如下。1.实验装置实验是在课题组自行设计、组建的装置上进行的，该装置的示意图如图1所示。主要部分有高压反应釡、水浴装置、温度压力数据采集系统和搅拌系统。图1实验流程图Fig.1Experimentflowscheme1本课题得到国家“863”计划重大项目课题—深水钻完井关键技术（项目编号：2006AA09A106）的资助。-1-http://www.paper.edu.cn主体部分为高压反应釜，其有效容积约为1000ml，最高工作压力20MPa，工作温度为-20℃～95℃；反应釜底部装有无级调速永磁旋转搅拌器，转速为0～2500r/mi

4、n，与反应釜相连接的装置有恒温水浴装置，控温范围为-20℃～95℃，控温精度为0.01℃；反应釜中的压力和温度通过相应的传感器由数据采集器测定，压力精度为0.01MPa，温度精度为0.01℃。2.实验方法2.1实验方案经过大量的实验，其中取自中海油天津塘沽的处理剂--JLX-B相对而言在抑制天然气水合物形成方面作用比较突出，因此针对添加剂JLX-B进行了以下多种情况下的实验。保持实验液相容积恒定，即：每次在反应釜中加入相同体积（600ml）的自制去离子蒸馏水，首先进行甲烷-纯水体系作为参照系进行天然气水和物生成和分解的实验、然后分别针对添加剂JLX-B进行不同质量浓度5%、10%的实验和同质

5、量浓度体系下不同初始压力的水合物形成和分解实验。由于本文主要研究添加剂对水合物生成的抑制效果，所以，模拟1000米水深的压力条件，反应气初始加压控制在10Mpa。实验研究分水合物生成和水合物分解两个过程。2.2实验样品及配备实验过程中所使用的气体为纯甲烷气，按摩尔百分数配制，而其它药品按其与水的质量百分数配制。甲烷气的纯度为99.9%～99.999%，由济南德洋特种气体有限公司提供；实验所用的钻井液处理剂由油田现场提供，采用的水溶液为自制去离子蒸馏水，采用精密电子天平（精度0.01mg）和精密量筒（精度0.1ml）分别称量药品的质量和体积。2.3实验形成水合物过程在用蒸馏水清洗过的反应釜中加

6、入定量的蒸馏水，每次实验向该水溶液中分别加入定量的钻井液处理剂，密闭反应釜，通入纯甲烷气至设定值，搅拌，并启动水浴装置，体系升温至35℃稳定后，开始降温，同时利用数据采集器采集降温过程中温度和压力值的变化情况。数据采集的结果显示：在降温初始阶段，压力变化很小，但当温度到达一定程度低温时，压力会出现突降，随后压力降低速度逐渐慢下来。2.4实验分解水合物过程在水合物生成并反应一段时间且体系稳定，压力呈现不再降低时，采取均匀、阶段性升温（每一小时1℃或0.5℃），并且在温度升高到一定程度，可减小升温幅度，观察采集数据，当压力增长率接近于0并持续稳定时实验结束。3.实验结果及分析3.1纯水体系-2-

7、http://www.paper.edu.cn(a)水合物生成曲线（b）水合物相态曲线(a)hydrategeneratingcurve(b)hydratephasediagram图2纯水--甲烷体系Fig.2Purewater—methanesystem图2（a）所示，初始阶段，在高压条件下，配合搅拌，甲烷气逐渐溶解于水中，并且由于温度降低，气体体积缩小，气相压力呈现线性下降趋势，下降趋势比较平缓；当温度降