[发明专利]一种单分子水合物抑制剂

说明书

技术领域

本发明属于油气生产领域，涉及一种单分子水合物抑制剂。

背景技术

气体水合物是水与甲烷、乙烷、CO₂及H₂S等小分子气体形成的非化学计量性笼状晶体物质，故又称为笼型水合物(clathrate hydrate)。按结构类型分类，气体水合物可分为I型、II型和H型三种类型。虽然气体水合物的研究已经取得了很大的成就，但是由于气体水合物的生成，造成的管道堵塞长期困扰着油气生产和运输部门，特别对深海油气管输领域，水合物问题更是突出。因此，关于气体水合物风险防控技术的研究一直受到油气工业的重视，并对相关水合物防治技术的研究给予了大力支持。

气体水合物风险防控技术主要包括传统热力学抑制方法和添加低剂量水合物抑制剂的方法。传统的热力学抑制方法主要通过脱除水相、加热管线、降压以及加入水合物热力学抑制剂等方法来改变体系水合物热力学形成条件，使管输过程中无水合物形成。添加水合物热力学抑制剂，如甲醇、乙二醇等。该法抑制剂用量较大，通常为体系水量的30-50wt％，且易对环境造成污染。以上方法均有较大堵塞风险，而且成本高。低剂量水合物抑制剂在过去十几年来，作为传统热力学抑制方法的替代选择，水合物低剂量抑制剂已取得较大进展。低剂量抑制剂(LDHIs)包括水合物动力学抑制剂(KHIs)和水合物阻聚剂(AAs)两类。其中水合物动力学抑制剂(KHIs)一般为一些水溶性的高分子聚合物，它不改变体系水合物的热力学平衡条件，而是吸附于水合物颗粒表面，从而防止或延缓水合物晶粒的进一步生长，保证在输送过程中不发生堵塞。水合物阻聚剂(AAs)是一些聚合物和表面活性剂，在油水两相同时存在条件下才可使用。水合物阻聚剂同样不改变水合物的生成条件，允许体系内水合物的形成，但可控制水合物颗粒大小，阻止水合物颗粒的聚集和沉积，使其最终呈稳定浆液输送。亲水基可有效吸附在水合物晶体表面，扰乱水合物的形成过程，进而减缓水合物的生长，而亲油基可改变水合物表面的润湿性，使其易分散于油相中。

目前已经公布的气体水合物抑制剂的类型主要包括杂环聚酰胺类，链状酰胺类以及抗冻蛋白等。但是以上这些抑制剂价格昂贵，制备困难。因此，开发新型经济环保的气体水合物抑制剂十分必要。

发明内容

本发明的目的是提供一种单分子水合物抑制剂。

本发明提供的水合物抑制剂，其有效成分为苯并咪唑。

上述水合物抑制剂中，所述抑制为抑制油水体系或油水气体系中水合物的生成。

苯并咪唑的结构式如式I所示：

式I

所述油水体系或油水气体系中，水的体积百分含量为1-99％，具体可为1-50％，更具体可为5％-20％，最具体可为10％。

所述油水体系具体可为由水和柴油组成的体系；其中，所述柴油具体可为0#柴油；所述油水体系更具体可为由1.5mL去离子水和13.5mL的0#柴油组成的体系；

所述油水气体系具体可为由水、油和天然气组成的三相体系；

所述苯并咪唑的使用量为所述油水体系或油水气体系中水质量的0.1％-1％，具体可为0.5％。

所述水合物抑制剂还包括醇；

所述醇具体为乙醇、甲醇或乙二醇。

所述苯并咪唑和醇的质量比为1：(2-10)，具体可为1：2或1：9。

所述水合物抑制剂具体可为由所述苯并咪唑和所述醇组成。

所述水合物抑制剂的使用量为所述油水体系或油水气体系中水质量的1-5％，具体为1.5％或5％。

所述水合物抑制剂中，水合物具体为气体水合物。所述气体水合物是水与甲烷、乙烷、CO₂及H₂S等小分子气体形成的非化学计量性笼状晶体物质，故又称为笼型水合物(clathrate hydrate)。所述气体水合物更具体可为由水与甲烷形成的非化学计量性笼状晶体物质。

上述本发明提供的水合物抑制剂在抑制油水体系或油水气体系中水合物生成中的应用，也属于本发明的保护范围。其中，所述油水体系或油水气体系中，水的体积百分含量为1-99％，具体可为1-50％，更具体可为5％-20％，最具体可为10％。