一种高效无腐蚀的水合物抑制剂制造技术

本发明专利技术提供了一种高效无腐蚀的水合物抑制剂，涉及油气水合物技术领域，本发明专利技术的水合物抑制剂是防聚剂与尿素或硝酸钙的混合物。本发明专利技术水合物抑制剂适用压力在１．５～２５ＭＰａ，温度在－２０～２５℃。本发明专利技术抑制剂能够克服现有技术缺点，以低浓度混合，注入生产或输送的石油流体中，降低水合物成核、生长和聚结的速度，具有适用性广，成本低廉，对管线无腐蚀的特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及油气水合物技术
，尤其涉及一种高效无腐蚀的水合物抑制剂。
技术介绍
天然气及石油流体的输送管线中，各种低沸点烃类如甲垸、乙垸、丙垸和二氧化碳、 硫化氢等在一定的温度、压力条件下和水作用生成一类笼形结构的冰状晶体，它是一种非 化学计量型固态化合物。油气工业中，气体水合物的生成会导致油气运输管道的堵塞，甚 至导致管线爆裂，给石油及天然气的开采和运输带来诸多技术障碍和巨大的经济损失。此 外，对于海上油气田开发和深海域管道输送，水合物问题尤为突出，因为海底的水温和压 力条件都很适合水合物的生成。例如在约lMPa的压力下，乙烷在低于4'C的温度下可形成 水合物，在3MPa压力下乙垸在低于14'C的温度下就可生成水合物。而此类温度、压力条 件在实际的油气开采、输送的许多操作环境也并非罕见。如何防止水合物的生成成为石油 天然气行业关注的重点问题。常用的水合物防治方法，主要是通过脱水、加热、减压和加入热力学抑制剂，使体系 不具备生成水合物的热力学条件，或者将一种或者几种方法联合起来。传统的热力学抑制 法，即加入热力学抑制剂，使水合物的相平衡曲线向较低的温度或较高的压力方向移动， 以达到抑制水合物生成的目的。热力学抑制剂主要包括醇类和盐类，这些方法虽然取得了 一定的抑制或者预防效果，但具有耗量大、成本高、回收难、毒性大等缺点。例如甲醇的 大量使用对环境带来很大的负面影响。盐类主要是其无机盐水溶液(电解质稀溶液)，包括 氯化钠、氯化钙、氯化镁、氯化锂等，但电解质稀溶液对管道具有较强的腐蚀作用。然而 电解质在很多条件下具有较好的抑制效果，因此可以考虑选用无腐蚀性的无机盐类，在降 低水合物生成温度或提高水合物生成压力的同时，对管道不造成腐蚀和破坏作用。目前，国内外将研究重点集中于低剂量水合物抑制剂，包括动力学抑制剂和防聚剂。 这类抑制剂加入浓度很低，不影响水合物生成的热力学条件，可在水合物形成的热力学条 件下推迟水合物的成核和晶体生长时间，而不出现水合物堵塞现象。但动力学抑制剂受过 冷度的限制，应用范围较小；防聚剂是通过加入一些浓度很低的表面活性剂或聚合物，防 止水合物晶粒的聚结，保证流体安全输送。防聚剂不能阻止管线中气体水合物的形成，但 可使水合物难以聚结，且可在比动力学抑制剂更高的过冷度下使用。
技术实现思路
本专利技术目的在于克服现有技术的缺点，提供一种高效无腐蚀的水合物抑制剂，本专利技术 抑制剂受过冷度限制小，对输送管道无腐蚀作用，适用于油气水三相或油水两相共存体系， 充分发挥防聚剂抑制水合物聚结的效果。是一种经济、环保、高效无腐蚀的抑制水合物。本专利技术的目的通过如下技术方案实现本专利技术水合物抑制剂是防聚剂和无腐蚀性盐类的混合物，是由防聚剂和无腐蚀性盐类 混合而成的。其中防聚剂与体系中水的质量比，防聚剂适合在0.05 5%，优在0.2~2.5%， 最优在0.5~1%;无腐蚀性盐类与体系中水的质量百分比，无腐蚀性盐类适合在1 25%,优 在5~15%，最优在8~12%。所述的体系为油气水三相或油水两相共存体系。其中，防聚剂可以采用季铵盐类表面活性剂，如TBAB (四丁基溴化铵)、四戊基溴化 铵以及拥有2 3个正丁基、正戊基或异戊基的季铵盐等；也可采用常见的阻聚效果较好的 Span20 (山梨醇酐单月桂酸酯)，Span65 (失水山梨醇三硬脂酸酯)，Span80 (失水山梨醇 单油酸酯)，单硬脂酸甘油酯，或以上四种(Span20， Span65， Span80，单硬脂酸甘油酯) 之一与Tween65 (聚氧乙烯失水山梨醇三硬脂酸酯)或Tween85 (聚氧乙烯失水山梨醇三 油酸酯)的混合物。对油气管道造成腐蚀作用的主要为氯盐，故盐类选择非氯盐，采用硝 酸盐、尿素。本专利技术水合物抑制剂适用压力在1.5 25MPa，温度在-20 25。C。本专利技术的主要特点是 无腐蚀盐的加入降低了水合物生成温度或提高了水合物生成压力，减小了过冷度，使防聚 剂更好的发挥效用，并且不对管线造成腐蚀破坏。同时防聚剂对水合物有抑制作用，且阻 止了水合物聚集成块。本专利技术考虑到作业成本的问题，盐和抗聚剂的用量较小，并且后续处理工艺简单。本专利技术较好地克服了传统水合物抑制方法的缺点，同时克服了热力学抑制剂用量大、 费用高，以及抗聚剂价格昂贵的诸多弊端。以低浓度混合注入生产或输送的石油流体中， 降低水合物成核、生长和聚结的速度，具有适用性广，成本低廉的特点。本专利技术相对于现有技术所具有的优点及有益效果(1) 作用效果好单独的盐类作为热力学抑制剂只能影响水合物生成的热力学性质， 降低了水合物生成温度或提高了水合物生成压力，能够抑制水合物的生成，但对于己经形 成的水合物，不能起到防止其聚结、堵塞管线的作用。防聚剂虽然能够防止水合物聚集， 但单独使用效果不够理想。将盐类抑制剂和防聚剂复合使用，盐的加入一定程度上改善热 力学环境，为防聚剂发挥作用创造较好的热力学环境。二者配合使用，能够发挥出更好的抑制、防聚集的效果。(2) 无腐蚀传统的使用氯盐作为热力学抑制剂对油气管线会造成严重的腐蚀破坏作用，本专利技术选用无腐蚀的无机盐类与防聚剂混合使用，克服了氯盐对管线造成的腐蚀性。 在达到与氯盐同样效果的同时，最大限度的减轻了腐蚀破坏作用。(3) 用量小，成本低传统单独热力学抑制剂用量大，操作昂贵，同时防聚剂价格也 偏高。本专利技术选用廉价、易得的盐和防聚，且添加量低，可复配达到理想的经济配比。这 样可大大降低油气行业用于水合物控制的成本。具体实施例方式下面对本专利技术作进一步具体描述，但本专利技术的实施方式并不限于此。 以下实施例所用实验平台说明如下本专利技术所用实验平台包括水合物反应系统和腐蚀性检测系统。4水合物反应系统采用外置夹套带双视窗及磁力搅拌器的低温高压反应器作为实验设 备，该设备主要由双视窗夹套高压反应釜、磁力搅拌器、电流表、温压传感器、低温恒温 槽、真空泵及数据采集仪组成。低温恒温槽可为反应釜夹套提供-30 100。C的冷媒循环液， 设定搅拌速率为300rmp，匀速搅拌，水合物可在高压反应釜内生成，通过视窗可观察釜内 水合物生成情况。通过温压传感器及数据采集仪可将水合过程中温度压力数据传输到计算 机，通过电流表所测磁力搅拌器所需电流可知水合物发生聚集情况。该系统的工作压力在 0 20MPa，工作温度在-20 100。C。防聚剂与无腐蚀盐组成的水合物抑制剂对反应釜内水合 物的抑制效果可通过水合物生成时间来衡量，防聚效果通过水合物完全生成来衡量。水合 物生成时间越长，抑制效果约好；水合物完全生成时间越长，防聚效果越好。反应初始温度设为3。C，通入甲垸、乙垸和丙垸组成的混合气，初始压力为6MPa。水合物的生成通过反应釜内压力变化来判断，反应开始前釜内压力始终都维持在 6Mpa，反应开始后，釜内压力突然下降点就是水合物生成的起点。水合物生成时间即是釜 内通入气体且压力恒定为6MPa，至压力下降点所经历的时间。水合物的完全生成通过直接 观察和搅拌电机所需电流值来判断，通过视窗可观察到水合物生成及聚集情况，在搅拌速 率一定情况下，反应前后搅拌所需电流强度变化超过50mA，即认为发生聚集，因此，完 全生成时间定义为水合物生成起点到搅拌电流达到50mA所经历的时间。同时采用观察法 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高效无腐蚀的水合物抑制剂，其特征在于，水合物抑制剂是防聚剂与无腐蚀性盐类的混合物。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：樊栓狮，王燕鸿，郎雪梅，杜娟，毕丹丹，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：81[中国|广州]