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《天然气井水合物的形成及解决措施》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第21卷增刊 天 然 气 工 业 开发试采天然气井水合物的形成及解决措施3吕景昶 马德志 杨朝霞(中国石化新星公司华北石油局) 吕景昶等.天然气井水合物的形成及解决措施.天然气工业,2001;21(增刊):111～112摘 要 未经处理的天然气中都含有一定的水蒸气,它在一定的条件下会生成冷凝水、冰塞和水合物。水合物是一种笼形晶格包络物,即水分子籍氢键结合成笼形晶格,而气体分子则在范德华力作用下,被包围在晶格的笼形孔中,在一定的温度和压力条件下,由天然气中某些气体组分和液态水形成的白色结晶固体,极易产生堵塞。因此,针对施工中遇到的问题,
2、相应采取了对水合物形成压力的预测,使作业时的起下电子压力计尽可能选择在形成水化物前下入和求产结束后提出。通过在井内管柱内注入甲醇和乙二醇进行预防和解堵,使用甲醇的成本和效果都优于乙二醇。地面采用小型水套炉进行加热的方法。鄂北6口天然气井9层现场施工表明效果良好。主题词 鄂尔多斯盆地 北 气井 水合物 预防措施 水合物是一种晶状固体物质,极易形成在井内表1 气体形成水合物的临界温度离地面一定距离的试采管柱里,造成在施工过程中名 称CH4C2H6C3H8iC4H10nC4H10CO2H2S掉压力计等事故;及在地面的阀门、分离器、流程的形成水合物的21.514.55.52.51.010.02
3、9.0弯头等处产生堵塞,使试采工作中断,影响施工进度临界温度℃和资料的准确录取。水合物的形成条件防止水合物形成的解决措施 水合物的形成是在一定的温度和压力条件下,11首先预测水合物形成的压力 在已知天然气相对密度ρ的情况下,根据图由天然气中某些气体组分和液态水形成的白色结晶〔1〕1查出天然气在一定压力和温度条件下形成水合固体。外观类似松散的冰或致密的雪,密度为0.883物的最高温度或最低压力,当所测天然气的相对密～0.90g/cm。戊烷和己烷以上烃类一般不形成水度在图内所示曲线之间时,采用插值法求出该井形合物。成水合物的压力或温度。(1)必要条件有二:①气体处于水汽的饱和或过 通常
4、采用下式计算:饱和状态并存在游离水;②有足够高的压力和足够ρ-ρ1)低的温度。P=P1-(P1-P2)×ρ2-ρ1)(2)辅助条件有三:①压力的波动以及气体的高式中:ρ为实测天然气相对密度;ρ1为第一条低于且速流动;②流向突变产生的搅动;③水合物晶体的存接近于ρ的曲线的天然气相对密度;ρ2为第二条高在及晶种停留的特定物理位置(如弯头、孔板、阀门、于且接近于ρ的曲线的天然气相对密度;P1为ρ1粗造的管壁)。曲线形成水合物的绝对压力,kPa;P2为ρ2曲线形高于水合物形成的临界温度,不论压力多高,也成水合物的绝对压力,kPa;P为ρ曲线形成水合物不会形成水合物。气体形成水合物的临界温度参见的
5、绝对压力,kPa。表1。21地面流程防止水合物的形成3吕景昶,试采高级工程师,1964年出生;毕业于合肥工业大学地质系,现任华北石油局井下作业大队研究所所长;主要从事于油气井和煤层气井的测试和试采工程技术工作。地址:(450042)河南省郑州市须水华北石油局井下作业大队。电话:(0371)7814019。·111·©1995-2005TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.开发试采天 然 气 工 业 2001年11月表2 常见有机抑制剂物理化学性质表名称甲醇乙二醇二甘醇分子式CH3OHC2H6
6、O2C4H10O3相对分子量32.0462.1106.1沸点(760mmHg),℃64.7197.3244.8蒸汽压20℃,mmHg9225℃,mmHg0.120.013密度20℃,g/cm0.792831.1101.11325℃,g/cm冰点℃-97.8-13-8粘度20℃,Pa.s0.000594525℃,Pa.s0.01650.0282-3表面张力,15℃,10N/m22.99-3474425℃,10N/m折光系数 20℃1.32925℃1.431.446比热容20℃,J(g.℃)2.51225℃,J(g.℃)2.4282.303闪点(开杯法)℃15.6116138图1 预测形成水
7、合物的压力—温度曲线汽化热,J/g1101.1845.7540.1与水溶解20℃完全溶解完全溶解完全溶解 提高天然气节流前的温度,或使气体流动温度无色,易挥无色、无臭、无色、无臭、保持在天然气的水露点以上,是防止水合物形成的物性发,易燃液无毒,液体无毒,液体有有效方法。鄂北目前通常采用水套炉加热的方法,体,有毒。有甜味甜味、粘稠取得了很好的效果(见图2)。结论及建议1)现场通过预测和控制压降而采用分级降压和流程加温的办法来避免水合
