[发明专利]一种高效天然气水合物低剂量复配抑制剂及应用

说明书

本发明公开了一种高效天然气水合物低剂量复配抑制剂及应用。所述抑制剂包括抑制剂主剂、抑制剂助剂和抑制剂溶剂；各原料组分之间的质量比为：抑制剂主剂:抑制剂助剂:抑制剂溶剂＝(1～45％):(0.5～30％):(30～98％)。所述的水合物抑制剂的使用条件为：压力为0.1～30MPa，温度为‑35～25℃。该抑制剂具有优异的水合物抑制效果，可有效的抑制水合物的成核，延缓水合物的生长，防止水合物的聚集，并且该抑制剂具有低毒性、不挥发、易降解、对管线具有缓蚀性和环境友好等优点，有很好的应用前景。

技术领域

本发明涉及天然气水合物技术领域，具体涉及一种高效天然气水合物低剂量复配抑制剂。

背景技术

在天然气输送管线中，各种小分子气态烃类等，如甲烷、乙烷、丙烷和硫化氢等，容易在低温高压的环境中，与管道中的水生成一类笼型结构的冰雪状化合物，这些固态的水合物易在管线中粘附、聚集、沉积，严重时则会造成管道的堵塞和设备的损坏，而管道中一旦发生水合物沉积堵塞，由于压力急剧上升会导致管道损坏，直接影响油气的生产和海上运输，并且人员安全会受到严重威胁，生产设备会受到损坏，并随之带来巨大的经济损失。而随着油气勘探有逐渐扩展到深水区域的趋势，其低温高压的环境是更有利于水合物形成的条件，管道中水合物堵塞的风险明显增加。如何防止天然气管线中水合物的生成，一直是工业上倍受关注的重点问题。

常规的水合物防治手法，主要是通过脱水、加热、减压和加入水合物热力学抑制剂使管线环境中不具备水合物生成的热力学条件，或是几种方法联合使用来抑制水合物生成。目前在现场使用的热力学抑制剂因其使用量巨大(一般为溶液的40～60wt％)会造成严重的环境负荷，所以目前，国内外研究人员都将抑制剂研发的焦点集中在使用量极低的动力学抑制剂上。动力学抑制剂不会影响水合物生成的热力学条件，而是通过抑制水合物的成核生长的动力学过程来延迟水合物的生成。但目前的动力学抑制剂存在性能瓶颈，使用的最高过冷度只有10℃左右，在过冷度超过10℃条件下下，动力学抑制剂会完全失效，随机发生灾难性的水合物生长现象。此外，尽管动力学抑制剂的添加量很低，但目前其成本对于工业应用仍然较高，并且人工合成的动力学抑制剂多为聚合物，在自然环境难以降解，易造成环境污染。

通过往抑制剂主剂中引入增效剂是提高抑制剂性能的常规方法，使其可以在高于10℃的过冷度下发挥良好抑制作用。但目前增益性能较好的增效剂通常为季铵盐类，该类物质具有很强的毒性，并且会对管道造成严重的腐蚀，所以在现场中不能得到广泛应用。

鉴于以上原因，本发明充分考虑各种天然气水合物抑制剂的优点和不足，提出了一种高效天然气水合物低剂量复配抑制剂及其制备方法，通过以高效动力学抑制剂为主剂，高效、成本低廉、可生物降解的纤维素衍生物为助剂，低毒、成本低廉并具有热力学抑制能力的醇醚类为溶剂组成复合型水合物抑制剂，通过各组分之间的协同增效，能够达到非常优异的抑制效果，并且高效经济环保。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种高效天然气水合物低剂量复配抑制剂，该抑制剂具有优异的抑制效果，可有效的抑制水合物的成核，延缓水合物的生长，防止水合物的聚集，并且该抑制剂具有低毒性、不挥发、易降解、对管线具有缓蚀性和环境友好等优点。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

一种高效天然气水合物低剂量复配抑制剂，包括抑制剂主剂、抑制剂助剂和抑制剂溶剂；各原料组分之间的质量比为：抑制剂主剂:抑制剂助剂:抑制剂溶剂＝(1～45％):(0.5～30％):(30～98％)。

进一步地，抑制剂主剂与抑制剂助剂质量配比为1:45～15:1。

进一步地，所述的抑制剂主剂选自聚N-乙烯基己内酰胺、聚N-乙烯基吡咯烷酮、聚甲基丙烯酰胺、聚N-异丙基丙烯酰胺和共聚物类抑制剂中的一种以上；所述的抑制剂主剂的重均分子量为1000～500000g/mol。