天然气水合物的危害及预防措施-论文.pdf

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1、天然气水合物的危害及预防措施天然气水合物的危害及预防措施张思勤（中海石油（中国）有限公司深圳分公司，518067）摘要：天然气水合物的形成条件包括液相水的存在、足够高的压力和足够低的温度、以及流动条件突变等；针对天然气水合物的形成条件提出了常用的预防措施，并详细介绍了现场常用的化学抑制剂用量的计算方法。关键词：天然气水合物；液相水；临界温度；冰堵；抑制剂用量一、水合物的危害-85℃，且压力较高的场合；当气流温度不低于-25℃，宜用二甘（1）水合物在管道中形成，会造成堵塞管道、减少天然气的醇；当气流温度不低于-40℃，宜用乙二醇。广泛使用的天然气输量、增大管线

2、的压差、损坏管件等危害，导致严重管道事故；水合物抑制剂有甲醇和甘醇类化合物，如甲醇、乙二醇、二甘（2）水合物是在井筒中形成，可能造成堵塞井筒、减少油气产醇、三甘醇。所有这些化学抑制剂都可以回收和再次循环使用，量、损坏井筒内部的部件，甚至造成油气井停产；（3）水合物是但在大多数情况下，回收甲醇的经济性是很差的。甲醇可溶于在地层多孔介质中形成，会造成堵塞油气井、减低油气藏的孔液态烃中，其最大质量浓度约3%。甲醇具有中等程度的毒性，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可通过呼吸道、食道及皮肤侵入人体，甲醇对人中毒剂量为5～井筒渗流规律，这些危害使

3、油气井的产量降低。10毫升，致死剂量为30毫升，空气中甲醇含量达到39～65毫二、水合物形成的主要条件克/米3时，人在30～60分钟内即会出现中毒现象，因而，使用（1）液相水的存在是产生水合物的必要条件。天然气的含甲醇防冻剂时应注意采取安全措施。水量处于饱和状态,天然气中的含水汽量处于饱和状态时，常有五、抑制剂用量的计算液相水的存在，或易于产生液相水。（2）压力和温度,当天然气处注入集气管线的抑制剂一部分与管线中的液态水相溶，另于足够高的压力和足够低的温度时，水合物才可能形成。天然一部分挥发至气相，消耗于前一部分的抑制剂，称为抑制剂的气中不同组分形成水合物的

4、临界温度是该组分水合物存在的液相用量，用W1表示。进入气相的抑制剂不回收，因而又称气最高温度。此温度以上，不管压力多大，都不会形成水合物。（3）相损失量，用Wg表示，抑制剂的实际使用量Wt为二者之和，流动条件突变,在具备上述条件时，水合物的形成，还要求有一即天然气水合物形成温度降主要决定于抑制剂的液相用量。些辅助条件，如天然气压力的波动，气体因流向的突变而产生单位时间系统产生的液态水量WW，包括单位时间内天然的搅动，以及晶种的存在等。气凝析出的水量和由其它途径进入管线和设备的液态水量之三、防止水合物形成的措施和(不包括随抑制剂而注入系统的水量)。天然气凝析水

5、量，对于（1）脱除天然气中的水分，给天然气脱水处理，去除或减少集输气管线可根据集输气管起点条件和集输气管的操作条件天然气中的水分含量，现场中天然气集输一般都建有天然气脱（对于节流过程则根据节流阀前和节流阀后的条件），按有关公水装置。天然气在地层温度和压力条件下含有饱和水汽，天然式和图表计算出。气的水汽含水量取决于天然气的温度、压力和组成等条件。天抑制剂用于气相蒸发的实际蒸发用量。甘醇类防冻剂气相然气含水汽量，通常用绝对湿度、相对湿度和水露点来表示。蒸发量较小，一般估计为3.5升/百万标米3天然气，可取为4（2）提高天然气的流动温度，加热，保证天然气整个集输流

6、程中公斤/百万标米3天然气。但甘醇类抑制剂的操作损失，主要是温度总是高于形成水合物的临界温度。（3）向气流中加入天然再生损失，凝析油中的溶解损失及甘醇与凝析油和水分离时因气水合物抑制剂以降低形成水合物的临界温度，在选择水合物乳化而造成的携带损失等。甘醇在凝析油中的溶解损失一般为抑制剂方法之前，整个操作系统应该是最优化的，以使必须的0.12～0.72升/米3凝析油，多数情况为0.25升/米3凝析油(约处理过程减至最少。为0.28公斤/米3凝析油)，甘醇抑制剂在含硫凝析油中的溶解四、天然气水合物抑制剂的选择损失约为不含硫凝析油的三倍。通常在天然气集输系统采取加热

7、法和注抑制剂法防止水甲醇的气相蒸发量可由图表查出，根据抑制剂使用环境的合物形成。可以用于防止天然气水合物生成的抑制剂分为有机压力和温度，可查出每百万标米3天然气中甲醇的蒸发量（公抑制剂和无机抑制剂两类。有机抑制剂有甲醇和甘醇类化合斤／百万标米3)与液相甲醇水溶液中甲醇的重量百分浓度之比物；无机抑制剂有氯化钠、氯化钙及氯化镁等。值，每百万标米3天然气的甲醇蒸发量W按下式计算：），甲醇g天然气集输矿场主要采用有机抑制剂，这类抑制剂中又以的气相蒸发量Wg(换算到矿场注入系统的甲醇溶液浓度下的用甲醇、乙二醇和二甘醇最常使用。甲醇适用于气流温度不低于量)按下式计算：K

8、g/d。式中C1为矿场使用的甲醇溶液中有效(下转第1