[发明专利]一种含有缓蚀剂的高效水合物抑制剂

说明书

技术领域

本发明涉及油气水合物技术领域，具体涉及一种含有缓蚀剂的高效水合物抑制剂。

技术背景

天然气及石油流体的输送管线中，各种低沸点烃类如甲烷、乙烷、丙烷和二氧化碳、 硫化氢等在一定的温度、压力条件下和水作用生成一类笼形结构的冰状晶体，它是一种非 化学计量型固态化合物。油气工业中，气体水合物的生成会导致油气运输管道的堵塞，甚 至导致管线爆裂，给石油及天然气的开采和运输带来诸多技术障碍和巨大的经济损失。此 外，对于海上油气田开发和深海域管道输送，水合物问题尤为突出，因为海底的水温和压 力条件都很适合水合物的生成。例如在约1MPa的压力下，乙烷在低于4℃的温度下可形成 水合物，在3MPa压力下乙烷在低于14℃的温度下就可生成水合物。而此类温度、压力条 件在实际的油气开采、输送的许多操作环境也并非罕见。如何防止水合物的生成成为一直 受到石油天然气行业的关注的重点问题。

常用的水合物防治方法，主要是通过脱水、加热、减压和加入热力学抑制剂，使体系 不具备生成水合物的热力学条件，或者将一种或者几种方法联合起来。传统的热力学抑制 法，即加入热力学抑制剂，使水合物的相平衡曲线向较低的温度或较高的压力方向移动， 以达到抑制水合物生成的目的。热力学抑制剂主要包括醇类和盐类，这些方法虽然取得了 一定的抑制或者预防效果，但具有耗量大、成本高、回收难、毒性大等缺点。例如甲醇的 大量使用对环境带来很大的负面影响。盐类主要是其无机盐水溶液(电解质稀溶液)，包括 氯化钠、氯化钙、氯化镁、氯化锂等，但电解质稀溶液具有一定的腐蚀性，对管道有破坏 作用。然而此类电解质在很多条件下具有较好的抑制效果，

目前，国内外将研究重点集中于低剂量水合物抑制剂，包括动力学抑制剂和防聚剂。 这类抑制剂加入浓度很低，不影响水合物生成的热力学条件，可在水合物形成的热力学条 件下推迟水合物的成核和晶体生长时间，而不出现水合物堵塞现象。但动力学抑制剂受过 冷度、管线停开机状态的限制，应用范围较小。防聚剂是通过加入一些浓度很低的表面活 性剂或聚合物，防止水合物晶粒的聚结，保证流体安全输送。防聚剂不能阻止管线中气体 水合物的形成，但可使水合物难以聚结，且可在比动力学抑制剂更高的过冷度下使用，但 通常要求含水量低于50％，在高含水量条件下的应用则受到限制。目前已经开发出多种防 聚剂，但实际作用效果不大理想，所能承受的过冷度达不到环境变化的要求。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术缺点，提供一种含有缓蚀剂的高效水合物抑制剂，本 发明抑制剂受过冷度限制小，对输送管道无腐蚀作用，适用于油气水三相或油水两相共存 体系，充分发挥防聚剂抑制水合物聚结的效果。是一种经济、环保、高效无腐蚀的水合物 抑制剂。

本发明目的通过如下技术方案来实现：

一种缓蚀剂作用下的高效水合物抑制剂，是防聚剂、无机盐与缓蚀剂的混合物。

相对于体系中水的重量，防聚剂与水的重量比为0.05～5％，无机盐与水的重量比为 1～25％，缓蚀剂与水的重量比为2～20ppm。

相对于体系中水的重量，防聚剂与水的重量比优选0.2～2.5％，无机盐与水的重量比优 选5～15％，缓蚀剂与水的重量比优选3～15ppm。

相对于体系中水的重量，防聚剂与水的重量比最优为0.5～1％，无机盐的与水的重量比 最优为8～12％，缓蚀剂与水的重量比最优为5～10ppm。

所述的体系为油气水三相或油水两相共存体系。

所述的防聚剂采用季铵盐类表面活性剂，包括含有2～3个正丁基、正戊基或异戊基的 季铵盐、四丁基溴化铵或四戊基溴化铵。

防聚剂采用山梨醇酐单月桂酸酯、失水山梨醇三硬脂酸酯、失水山梨醇单油酸酯或单 硬脂酸甘油酯中一种以上的混合物。

防聚剂采用山梨醇酐单月桂酸酯、失水山梨醇三硬脂酸酯、失水山梨醇单油酸酯、单 硬脂酸甘油酯中一种与聚氧乙烯失水山梨醇三硬脂酸酯或聚氧乙烯失水山梨醇三油酸酯的 混合物。

所述的无机盐类为氯盐，包括氯化钠、氯化镁或氯化钙。

所述缓蚀剂包括醛类有机缓蚀剂、胺类有机缓蚀剂、羧酸有机缓蚀剂或杂环化合物有 机缓蚀剂。