[发明专利]一种深水气井天然气水合物堵塞解堵装置及使用方法

说明书

本发明涉及一种深水气井天然气水合物堵塞解堵装置及使用方法，属于海洋油气勘探开发技术领域。装置包括水合物堵塞解堵系统、流体流动系统、数据实时监测传输系统、数据处理系统和反应控制系统，其中，流体流动系统内设置有水合物堵塞解堵系统，水合物堵塞解堵系统内设置有数据实时监测传输系统，水合物堵塞解堵系统连接有反应控制系统，反应控制系统和数据实时监测传输系统均连接至数据处理系统。本发明提供综合利用机械粉碎法、加热法和注入水合物抑制剂法清除深水气井中水合物堵塞，同时产出天然气水合物堵塞解堵后的天然气，防止水合物二次生成和聚集导致生产管柱底部再次发生堵塞，确保深水油气开采长期安全高效地进行。

技术领域

本发明涉及一种深水气井天然气水合物堵塞解堵装置及使用方法，属于海洋油气勘探开发技术领域。

背景技术

深水完井过程中，井筒内由于存在低温高压环境，会生成水合物，所生成的水合物可能会造成井筒堵塞，严重时甚至可能引发安全事故。此外，井筒一旦发生水合物堵塞，则需要进行繁琐的解堵作业，会延长作业时间，增加作业成本。

为避免水合物堵塞管道带来的各种危害，需要进行水合物防治，其方法主要有绝热法、加热法、注入化学药剂法等，目前最普遍的做法是向管中加入水合物抑制剂，如中国专利文件CN106194165B公开的一种深水气井测试中天然气水合物堵塞监测装置，该装置通过水合物抑制剂注入管线和水合物抑制剂注入接头，向测试管柱内注入水合物抑制剂。而水合物抑制剂分为热力学抑制剂、动力学抑制剂和防聚集剂。

热力学抑制剂通过降低水分子的活性，使水合物平衡曲线向较高压力和较低温度移动。常用的热力学抑制剂可分为盐类抑制剂和醇类抑制剂，动力学抑制剂主要通过特殊结构形成氢键与水合物晶体结合，影响水合物的结晶过程，阻止晶核生长，延缓水合物形成的时间(即增加水合物的诱导时间)，使管线中的流体可以在低于水合物形成温度下流动，而不会产生水合物堵塞问题。这类抑制剂的突出优点是加入浓度低，通常小于3wt％。已开发的动力学抑制主要有水溶性聚合物，包括酰胺类聚合物、酮类聚合物亚胺类聚合物和共聚物等。动力学抑制剂在应用中面临的问题是抑制活性偏低，通用性差，受外界环境影响较大。

水合物的防治要与具体的工况条件结合起来，深水钻井、完井、测试、生产及集输等作业在流动特征、作业时间等方面具有显著的差别，为此提出本发明，在深水气田开发过程中，综合常规油气开发中采用的防治水合物堵塞的方法，制定应用于深水气井天然气水合物堵塞的解堵装置，确保深水油气开采的长期安全高效地进行。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种深水气井天然气水合物堵塞解堵装置，综合利用机械粉碎法、加热法和注入水合物抑制剂法清除深水气井中水合物堵塞，同时产出天然气水合物堵塞解堵后的天然气，防止水合物二次生成和聚集导致生产管柱底部再次发生堵塞，确保深水油气开采长期安全高效地进行。

本发明还提供上述深水气井天然气水合物堵塞解堵装置的使用方法。

本发明的技术方案如下：

一种深水气井天然气水合物堵塞解堵装置，包括水合物堵塞解堵系统、流体流动系统、数据实时监测传输系统、数据处理系统和反应控制系统，其中，

流体流动系统内设置有水合物堵塞解堵系统，水合物堵塞解堵系统内设置有数据实时监测传输系统，水合物堵塞解堵系统连接有反应控制系统，反应控制系统和数据实时监测传输系统均连接至数据处理系统。

优选的，流体流动系统包括环空管道，环空管道内部中间设置有隔层，隔层一侧的环空管道用于通入水合物抑制剂，隔层另一侧的环空管道用于排出天然气水合物。

进一步优选的，隔层一侧的环空管道下方设置有第一单向阀，保证水合物抑制剂单向向下流动，隔层另一侧的环空管道下方设置有第二单向阀，保证天然气水合物可以单向向上排出。