[发明专利]一种天然气水合物防控剂

说明书

本发明涉及一种天然气水合物防控剂，所述水合物防控剂包括以下重量百分比的组分：动力学抑制剂40～60％、表面活性剂10～25％、有机醇15～35％、缓蚀剂1～5％；所述表面活性剂为脂肪醇聚氧烷基醚、低泡表面活性剂、低泡润湿剂的一种。本发明通过将表面活性剂设置为脂肪醇聚氧烷基醚、低泡表面活性剂、低泡润湿剂低泡型的表面活性剂，无需增加额外的消泡剂，降低了使用成本，在额外不增加成本的前提下，本发明将动力学抑制剂的重量百分比控制在40～60％，能够有效的延长水合物的形成时间，提高水合物防控剂的抑制效果。

技术领域

本发明涉及水合物抑制剂领域，具体地，涉及一种天然气水合物防控剂。

背景技术

在石油和天然气开采、加工和运输过程中，油气中的小分子气体与水在一定的温度和压力条件下相互作用可形成似冰状的固体水合物，水合物能堵塞井筒、管线、阀门和设备，从而影响天然气的开采、集输和加工的正常运转。一般而言，井筒和地面管线中形成水合物的形态有以下3种：

(1)光滑管壁上由于附着了水合物变成粗糙管壁。一部分流体通过，另一部分流体滑落；

(2)水合物在管内形成不致密的网状塞子。举升过程中，气体穿过不致密的水合物网状塞子，而部分液体碰上水合物网状塞子后自动滑脱，使井底的积液越积越多；

(3)水合物在管内形成致密塞子，完全把管内截面堵死，使井再也无法生产。不少高压气井都是在上述前两种状态下进行生产。国内某油田多为中低压井，情况为第三种状态所示，到了冬季，经常出现堵井而无法正常生产的问题。

天然气水合物在管道、井筒以及底层多孔介质空隙中形成，对油气工业生产及储运造成极大威胁，主要表现在已下三个方面：

(1)水合物在管道中生产，则会堵塞管道、增大管线压差、损坏管件等；

(2)水合物在底层多孔介质中形成，则会堵塞油气井、降低油气藏孔隙度和相对渗透率、改变油气藏的油气分布、降低油气井产量；

(3)水合物在井筒中形成，则会堵塞井筒、损坏井筒内部构件，减少油气产量甚至停产。

因此，水合物堵塞时一个长期困扰油气生产和运输的棘手问题，对于海上油气田的开发和油气深海管输，水合物堵塞问题尤为突出，所以水合物防治成为水合物科学中的一个亟待解决问题。

能够一直水合物的方法理论上有脱水法、压力法、加热法、热力学抑制剂、动力学抑制剂、复合抑制剂。脱水法将天然气中水含量控制在小于165mg/m3，普遍采用橇装三甘醇装置来脱水，投资成本较高；压力法保持系统压力低于天然气水合物形成压力，这种控制只是从理论上可以实现的一种方法，为了保持一定的输送能力，管线的压力一般不能随意的降低，加热法保持系统温度高于天然气水合物的形成温度，该方法的难点是很难确定水合物堵塞的位置，而且一旦水合物已经生产在进行加热处理，会导致水合物分解而造成局部高压，造成管线破裂。由于脱水法、压力法、加热法存在上述的缺陷，一般都不会应用于水合物的抑制。真正意义上能够用于水合物一直的方法是热力学抑制剂、动力学抑制剂、复合抑制剂，热力学抑制剂主要包括醇类和盐类，热力学抑制剂的用量多、易挥发不稳定，且当低浓度(1％～5％)的热力学抑制剂非但不能发挥抑制效果，而且事实上可以促进水合物的形成和生长；动力学抑制剂是指据有抑制水合物形成的化学添加剂，该类抑制剂并不能真正阻止气体水合物的生产，而是通过延长水合物晶核形成的诱导时间或改变晶体的聚集过程来延缓水合物晶体的生长和聚集，具有用量少、作用时间长，抑制效果好的优点，但是动力学抑制剂的使用成本较高。因而，在现有技术中主要采用复合抑制剂，复合抑制剂具体指在动力学抑制剂中添加一定量的醇、盐。现有的复合抑制虽然在一定程度上结合了动力学抑制剂和热力学抑制剂的优点，延长了水合物的生成时间，提高了抑制效果，减低了成本；但是，现有的复合抑制剂并没有将抑制效果与成本之间的平衡，即以合适的成本达到最好的抑制效果。

发明内容