[发明专利]一种含低剂量PKO的复配型双效水合物抑制剂及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及天然气水合物技术领域，尤其涉及一种含低剂量PKO的复配型双效水合物抑制剂及其制备方法和应用。该含低剂量PKO的复配型双效水合物抑制剂，制备原料包含乙二醇(MEG)、PKO助剂和CDEA溶剂，所述乙二醇、PKO助剂和CDEA溶剂的质量比为10～30：0.05～0.1：2.5～5。本发明中涉及的常见的MEG与低剂量PKO复配后，可以显著提高MEG的抑制性能，既发挥了传统MEG的热力学抑制效果，又发挥了PKO的阻聚效果；同时复配后大幅度降低了MEG的注入浓度(最高可降低50～60％)，降低了抑制剂成本。

技术领域

本发明涉及天然气水合物技术领域，尤其涉及一种含低剂量PKO的复配型双效水合物抑制剂及其制备方法和应用。

背景技术

在海域天然气水合物开采过程中，海底泥线附近存在低温高压环境，过冷度最高可达10～15℃，该条件下，水合物分解气和水极易在开采管线内重新生成水合物。次生水合物一旦形成，轻则降低产量，重则引发严重的生产事故。目前，水合物试采通常采用热力学抑制剂来防止次生水合物风险，但是，该方法抑制剂用量大(一般为50wt％以上)，成本高，部分化学药剂还会对环境造成危害。

大量研究表明，低剂量水合物抑制剂可以在低浓度下(0.1～2.0wt％)实现抑制作用，其包括动力学抑制剂(KHI)和阻聚剂(AAs)。对于KHI而言，用量虽然低，但在高过冷度(10℃以上)条件下容易失效，无法满足海域水合物开采过程中高过冷度的环境要求。AAs一般为聚合物或表面活性剂，其允许水合物生成，防止水合物聚集成团，使其形成一种稳定的水合物浆液。大部分AAs需要在油水乳状液中使用，无法满足水合物开采管线中高含水体系的条件；且AAs作为表面活性剂，具有促进水合物生成的作用，将其单独应用于水合物防治效果不理想。

因此，如何提供一种高效、低成本、低毒性、易配制、易回收的水合物抑制剂，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种含低剂量PKO的复配型双效水合物抑制剂及其制备方法和应用，以克服现有水合物抑制剂无法满足海域天然气水合物开采条件下(高过冷度、高含水率)流动保障的难题。该复配型抑制剂具有传统热力学抑制剂的效果，能够改变水合物的相平衡条件，使水合物的生成条件向低温高压区移动；同时具有阻聚剂的效果，能够使生成的水合物颗粒形成水合物浆液并随流体在管道内流动而不聚集成块或者在管壁上沉积。同时，该复配型抑制剂具有高效、低成本、低毒性、易配制、易回收等优点。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种含低剂量PKO的复配型双效水合物抑制剂，制备原料包含乙二醇、PKO助剂和CDEA溶剂，所述乙二醇、PKO助剂和CDEA溶剂的质量比为10～30：0.05～0.1：2.5～5。

优选的，所述PKO助剂为椰油酰胺丙基二甲胺，分子式为C₁₇H₂₀N₄O₂，结构式为：

优选的，所述CDEA溶剂为椰子油二乙醇酰胺，分子式为RCON(CH₂CH₂OH)₂，其中，R为椰油基。

本发明还提供了一种上述的含低剂量PKO的复配型双效水合物抑制剂的制备方法，包括以下步骤：将乙二醇、PKO助剂和CDEA溶剂混合，即得含低剂量PKO的复配型双效水合物抑制剂。

优选的，所述混合是PKO助剂和CDEA溶剂混合之后再和乙二醇混合。

本发明还提供了一种上述含低剂量PKO的复配型双效水合物抑制剂的应用，将含低剂量PKO的复配型双效水合物抑制剂和水混合后使用，所述含低剂量PKO的复配型双效水合物抑制剂与水的质量比为1：1.8～6。