一种天然气水合物动力学抑制性能确定方法技术

本发明专利技术涉及一种天然气水合物动力学抑制性能确定方法，包括：配置测试液，所述测试液包括动力学抑制剂；将所述测试液放入反应釜，开启所述反应釜的搅拌器以搅拌所述测试液，并对所述反应釜进行降温；关闭所述搅拌器，对所述反应釜抽真空，并将所述反应釜增压至预设压力值；开启所述搅拌器以搅拌所述测试液，并持续记录所述反应釜的温度和压力数据；关闭所述搅拌器，根据记录的所述压力数据，以及所述反应釜中生成的水合物情况，确定所述动力学抑制剂的水合物生成抑制性能。该方法解决了现有确定方法存在的针对性不强的技术问题，有效提高了海域天然气水合物动力学抑制性能的分析结果的准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种天然气水合物动力学抑制性能确定方法
本专利技术属于天然气水合物资源勘探开发工程
，具体涉及一种海域天然气水合物动力学抑制性能确定方法。
技术介绍
天然气水合物是由水和天然气在低温、高压条件下形成的球笼型固体结晶物质，主要成分是甲烷。全球天然气水合物资源储量非常丰富，相当于现在全球已经探明的煤炭、石油、天然气等常规化石能源碳总量的2倍。天然气水合物能量密度大，在标准状态下，1m3水合物可以分解得到约164m3甲烷气体，燃烧后仅会生成少量的二氧化碳和水，污染比煤、石油小很多，是一种高效清洁替代能源。天然气水合物广泛分布于地球上的两类地区，一为大陆架斜坡带、边缘海、内陆海(占海洋面积90％)及洋中脊、海沟和海岭等海底沉积物，二为极地冻土带(占陆地面积的23％)，而海底沉积物中的天然气水合物资源量占全球天然气水合物资源总量的90％以上。安全高效开发利用海域天然气水合物资源对推进能源绿色发展、保障国家能源安全具有重要战略意义。海域天然气水合物资源蕴藏在水深几百至上千米的海洋底部、距离泥线仅几百米的浅部低温地层，在钻探过程中，若有游离气、分解气进入钻井液或完井液中，在温度和压力条件合适的情况下，会形成水合物，有可能堵塞防喷器、压井管路、钻井液循环通道或其他管路设备，导致卡钻、起下钻困难、甚至井喷等一系列井內恶性事故，因此预防和延缓水合物的生成具有重要意义。评价、优选天然气水合物生成抑制性能优良的动力学抑制剂，研发适用于海域天然气水合物钻探的钻井液和完井液体系，是预防和延缓水合物生成的重要技术手段，而采用科学、客观、针对性强的评价方法是重要前提和基础。目前的水合物动力学抑制性能评价方法，在应用领域方面，有的是针对陆地冻土层水合物，有的是针对常规深水油气钻探，有的是针对油气生产和长距离运输管道；在评价依据方面，有的是侧重诱导时间和反应完成时间的长短，有的是侧重表面张力的大小等物理性能指标。这些方法对海域天然气水合物钻探工程的针对性不强、评价依据适用性不够。
技术实现思路
本专利技术通过提供一种海域天然气水合物动力学抑制性能确定方法，解决了现有技术中的水合物动力学抑制性能评价方法存在的不适于海域天然气水合物钻探工程，针对性弱的技术问题。为解决上述技术问题，本专利技术的实施例提供了如下技术方案：一种天然气水合物动力学抑制性能确定方法，包括：配置测试液，所述测试液包括动力学抑制剂；将所述测试液放入反应釜，开启所述反应釜的搅拌器以搅拌所述测试液，并对所述反应釜进行降温；关闭所述搅拌器，对所述反应釜抽真空，并将所述反应釜增压至预设压力值；开启所述搅拌器以搅拌所述测试液，并持续记录所述反应釜的温度和压力数据；关闭所述搅拌器，根据记录的所述压力数据，以及所述反应釜中生成的水合物情况，确定所述动力学抑制剂的水合物生成抑制性能。可选的，所述配置测试液包括：以所述动力学抑制剂和淡水或海水配置所述测试液；或者，以所述动力学抑制剂和钻井液配置所述测试液；或者，以所述动力学抑制剂和完井液配置所述测试液。可选的，所述开启所述反应釜的搅拌器以搅拌所述测试液，并对所述反应釜进行降温，包括：开启所述反应釜的搅拌器以搅拌所述测试液，并对所述反应釜进行降温，其中，所述搅拌的速度为50～150rpm，所述降温后的温度范围为-10～10℃。可选的，所述将所述反应釜增压至预设压力值，包括：通过增压泵将模拟天然气泵入气体存储罐中；对所述气体存储罐进行降温；开启所述气体存储罐和所述反应釜之间的开关，通过所述气体存储罐中的所述模拟天然气将所述反应釜增压至预设压力值。可选的，所述模拟天然气为高纯甲烷；所述气体存储罐泵入所述模拟天然气之后的压力值大于所述预设压力值。可选的，所述通过所述气体存储罐中的所述模拟天然气将所述反应釜增压至预设压力值，包括：通过所述气体存储罐中的所述模拟天然气对所述反应釜增压；当所述反应釜增压至临界压力值时，关闭所述开关，所述临界压力值小于所述预设压力值；当所述反应釜中的压力稳定后，再开启所述开关，继续对所述反应釜增压；对所述反应釜间断增压多次，直至达到所述预设压力值。可选的，所述临界压力值等于所述预设压力值的90％～99％。可选的，所述开启所述搅拌器以搅拌所述测试液，并持续记录所述反应釜的温度和压力数据，包括：开启所述搅拌器以搅拌所述测试液，并持续记录所述反应釜的温度和压力数据，其中，所述搅拌速度为30～600rpm，搅拌时长为10min～5天。可选的，所述根据记录的所述压力数据，以及所述反应釜中生成的水合物情况，确定所述动力学抑制剂的水合物生成抑制性能，包括：根据压降幅度以及所述反应釜中生成的水合物情况，确定所述动力学抑制剂的水合物生成抑制性能，其中，所述压降幅度越大，所述所述动力学抑制剂的水合物生成抑制性能越差；所述水合物越多，所述所述动力学抑制剂的水合物生成抑制性能越差。可选的，所述根据记录的所述压力数据，以及所述反应釜中生成的水合物情况，确定所述动力学抑制剂的水合物生成抑制性能，包括：根据压降幅度、压降速度、压力突降情况以及所述反应釜中生成的水合物情况，确定所述动力学抑制剂的水合物生成抑制性能，其中，所述压降幅度越大，所述动力学抑制剂的水合物生成抑制性能越差；所述水合物越多，所述动力学抑制剂的水合物生成抑制性能越差；所述压降速度越平和，所述动力学抑制剂的水合物生成抑制性能越好；压力突降次数越少，所述动力学抑制剂的水合物生成抑制性能越好。本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：本申请实施例提供的天然气水合物动力学抑制性能确定方法，通过搅拌器逼真的模拟了测试液在井筒内的运动状态，通过降温和预设压力充分模拟不同水深的深海环境。含有动力学抑制剂的测试液在低温高压密闭条件并有充足模拟天然气环境下的压降幅度、压降趋势及水合物生成情况，对海域天然气水合物钻探工程的针对性很高，并在数据分析时，既关注反应过程(压力数据)，也注重宏观结果(水合物生成情况)，既有定性描述，也有定量测试，使得评价结果更客观、全面、更具有工程参考意义，有效提高了海域天然气水合物动力学抑制性能的分析结果的准确性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1是本实施例提供的天然气水合物动力学抑制性能确定方法的流程图；图2是天然气水合物动力学实验装置结构示意图；图3是实例1温度随时间变化曲线图；图4是实例1压力随时间变化曲线图；图5是实例2温度随时间变化曲线图；图6是实例2压力随时间变化曲线图；图7是实例3温度随时间变化曲线图；图8是实例3压力随时间变化曲线图。具体实施方式本申请实施例通过提供一种海域天然气水合物动力学抑制性能确定方法，解决了现有技术中的水合物动力学抑制性能评价方法存在的不适于海域天然气水合物钻探工程，针对性弱的技术问题。有效提高了海域天然气水合物动力学抑制性能的分析结果的准确性。为解决上述技术问题，本申请实施例提供技术方案的总体思路如下：本实施例提供一种天然气水合物动力学抑制性能确定方法，包括：配置测试液，所述测试液包括动力学抑制剂本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种天然气水合物动力学抑制性能确定方法，其特征在于，包括：配置测试液，所述测试液包括动力学抑制剂；将所述测试液放入反应釜，开启所述反应釜的搅拌器以搅拌所述测试液，并对所述反应釜进行降温；关闭所述搅拌器，对所述反应釜抽真空，并将所述反应釜增压至预设压力值；开启所述搅拌器以搅拌所述测试液，并持续记录所述反应釜的温度和压力数据；关闭所述搅拌器，根据记录的所述压力数据，以及所述反应釜中生成的水合物情况，确定所述动力学抑制剂的水合物生成抑制性能。

【技术特征摘要】
1.一种天然气水合物动力学抑制性能确定方法，其特征在于，包括：配置测试液，所述测试液包括动力学抑制剂；将所述测试液放入反应釜，开启所述反应釜的搅拌器以搅拌所述测试液，并对所述反应釜进行降温；关闭所述搅拌器，对所述反应釜抽真空，并将所述反应釜增压至预设压力值；开启所述搅拌器以搅拌所述测试液，并持续记录所述反应釜的温度和压力数据；关闭所述搅拌器，根据记录的所述压力数据，以及所述反应釜中生成的水合物情况，确定所述动力学抑制剂的水合物生成抑制性能。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述配置测试液包括：以所述动力学抑制剂和淡水或海水配置所述测试液；或者，以所述动力学抑制剂和钻井液配置所述测试液；或者，以所述动力学抑制剂和完井液配置所述测试液。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述开启所述反应釜的搅拌器以搅拌所述测试液，并对所述反应釜进行降温，包括：开启所述反应釜的搅拌器以搅拌所述测试液，并对所述反应釜进行降温，其中，所述搅拌的速度为50～150rpm，所述降温后的温度范围为-10～20℃。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述反应釜增压至预设压力值，包括：通过增压泵将模拟天然气泵入气体存储罐中；对所述气体存储罐进行降温；开启所述气体存储罐和所述反应釜之间的开关，通过所述气体存储罐中的所述模拟天然气将所述反应釜增压至预设压力值。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述模拟天然气为高纯甲烷；所述气体存储罐泵入所述模拟天然气之后的压力值大于所述预设压力值。6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述通过所述气体存储罐中的所述模拟天然气将所述反应釜增压至预设压力值，包括：通过所述气体存储罐中的所述模拟天然气...

【专利技术属性】
技术研发人员：马永乐，侯岳，杨金龙，刘晓栋，张勇，李荔，王彪，
申请(专利权)人：天津中油渤星工程科技有限公司，中国石油集团海洋工程有限公司，中国石油天然气集团公司，
类型：发明
国别省市：天津,12