一种用于油水体系混输中的双子季铵盐类水合物阻聚剂制造技术

本发明专利技术提供一种用于油水体系混输中的双子季铵盐类水合物阻聚剂

【技术实现步骤摘要】
一种用于油水体系混输中的双子季铵盐类水合物阻聚剂、用途及其评价方法


[0001]本专利技术涉及油水体系混输中的水合物防治领域，尤其涉及一种用于油水体系混输中的双子季铵盐类水合物阻聚剂
、
用途及其评价方法
。

技术介绍

[0002]天然气水合物是在高压低温条件下，由天然气和水形成的类似冰状的固体物质
。
海洋油气生产的过程中，高压低温的环境极易导致水合物的生成，水合物的存在不仅会堵塞海底输气管道，而且有可能引发海洋油气开发工程灾害，这已成为海洋深水工程安全控制必须考虑的重要因素
。
[0003]针对水合物在管道中生成
、
聚集
、
堵塞等问题，比较可行的水合物防治方法有脱水法
、
降压法
、
加热法以及注抑制剂法，其中最常见的是注抑制剂法
。
注抑制剂法主要从两个方面来保障管道流动安全，通过向管道中加入化学剂，一是抑制水合物的成核和生长过程，使管道中水合物体积分数保持在较低的水平；二是使已生成的水合物以小颗粒的形式分散在液相中，从而避免堵塞管道
。
根据作用方式的差异，可将水合物抑制剂分为三类：热力学抑制剂
、
动力学抑制剂以及阻聚剂
。
热力学抑制剂的加注量大，成本相对较高，且容易对环境造成污染，不适宜进行推广
。
动力学抑制剂和阻聚剂统称为低剂量水合物抑制
。
少量的水低剂量水合物抑制剂即可延缓或阻止水合物堵塞，与动力学抑制剂相比，阻聚剂在高过冷度下更为有效，因此具有广泛的应用前景
。
[0004]目前水合物阻聚剂主要分为酰胺类化合物
、
阴离子表面活性剂
、
非离子型表面活性剂
。
但上述阻聚剂大都存在生物降解性差
、
毒性及经济环保性较差等缺点
。
[0005]因此，开发一种用于油水体系混输中的新型水合物阻聚剂，吸附能力高效且同时具有良好的经济环保性，是亟需解决的问题
。

技术实现思路

[0006]为了解决上述问题，本专利技术提供一种用于油水体系混输中的双子季铵盐类水合物阻聚剂
。
所述双子季铵盐类水合物阻聚剂具有油水两亲性，与传统表面活性剂相比更易吸附在两相界面，吸附能力更强，能够以较低的添加量用于油水体系中
。
[0007]本专利技术的技术方案如下：
[0008]一种用于油水体系混输中的双子季铵盐类水合物阻聚剂，所述双子季铵盐类水合物阻聚剂为丙撑基
(
辛烷基二甲基氯化铵
/
十四烷基二甲基氯化铵
)。
[0009]进一步地，所述双子季铵盐类阻聚剂的分子式为：
[0010][0011]进一步地，所述双子季铵盐类水合物阻聚剂的添加量基于所述油水体系中水质量
的
0.1
％
‑
10
％
。
[0012]进一步地，所述双子季铵盐类阻聚物的添加量为基于所述油水体系中水质量的
0.5
％
‑2％
。
[0013]进一步地，所述阻聚剂的分子中具有两个疏水基和两个亲水基，亲水基依靠联接基团通过化学键而联接，由此造成两个表面活性剂单体相当紧密的结合，这种结构，一方面增强了碳氢链的疏水作用，另一方面，使亲水基之间的排斥作用因受化学键限制而大大削弱
。
[0014]进一步地，所述阻聚剂降低水表面的张力，使得气液界面张力范围为
26.803
‑
27.403mN
·
m。
[0015]本专利技术还提供一种所述双子季铵盐类水合物阻聚剂的用途，所述双子季铵盐类水合物阻聚剂可在0‑
16℃
的油水体系中使用
。
[0016]进一步地，所述双子季铵盐类水合物阻聚剂可在4‑
8MPa
的油水体系中使用
。
[0017]进一步地，所述双子季铵盐类水合物阻聚剂可在无盐的极端状况下使用
。
[0018]本专利技术还提供一种所述双子季铵盐类水合物阻聚剂的评价方法，所述评价方法在高压摇摆釜中实施，包括以下步骤：
[0019](1)
用去离子水对整个实验系统清洗两到三次直至反应釜完全清洁，将配制好的油水体系倒入反应釜中，拧紧反应釜使其密封；
[0020](2)
使用真空泵将反应釜及相关管道抽真空，并检查仪器各部分的气密性，在抽真空的过程中，向水浴箱中加水至出水口处，打开水浴箱循环并设定水浴温度为
289K
，即
16℃
；
[0021](3)
保持进气阀关闭，打开六通阀，排净反应釜内以及进气管线内残余空气，待空气排净后，打开气瓶及进气阀向反应釜内注气，通过数据采集系统记录反应釜内压力变化，待反应釜内压力达到实验设定值
8MPa
时，关闭反应釜的进气阀以及出气阀；
[0022](4)
打开控制器与电机电源，在控制器上设置反应釜的摆动角度
±
90
°
和摆动频率为
1rock/min
，反应釜在电和转动轴的带动下开始摆动，甲烷快速溶解在白油和水中；
[0023](5)
待反应釜内温度压力稳定后，即反应釜内达到溶解平衡时，通过控制器使反应釜停止摇摆，打开气瓶开关
、
六通阀以及反应釜进气阀，向反应釜内通入高纯度甲烷，达到实验压力
8MPa
后，关闭上述开关与阀门，设定水浴温度为
273.25K
，即
0.1℃
，并通过控制器使反应釜继续摇摆；
[0024](6)
打开数据采集箱系统，记录温度压力及滑块位移变化存储在计算机中，待温度和压力再次稳定后，即水合物生成结束后，关闭数据采集系统，关闭控制器及电机电源，通过出气阀将反应釜内气体缓慢排出，避免因压力骤降导致液体进入高压软管，气体排尽后，倒出反应釜内的废液；
[0025](7)
通过记录温度压力反应水合物生成情况，当水合物生成时压力会突然降低，并伴随温度的突然升高；通过记录滑块位移反应水合物聚集状况，正常情况下滑块由
7mm
向
200mm
做周期往复位移，水合物聚集和沉积直接影响滑块的运动状态，可能使滑块可活动范围减小甚至完全堵塞滑块
。
[0026]本专利技术的方案具有如下有益的效果：
[0027]本专利技术所述含丙撑基的水合物阻聚剂具有生物可降解性，丙撑基具有油
、
水两亲
性，可在温度
、pH
值以及盐度处于极端状况下使用，价格便宜，对环境危害小
。
丙撑基双子季铵盐阳离子表面活性剂因其具有良好的亲油
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种用于油水体系混输中的双子季铵盐类水合物阻聚剂，其特征在于，所述双子季铵盐类水合物阻聚剂为丙撑基
(
辛烷基二甲基氯化铵
/
十四烷基二甲基氯化铵
)。2.
根据权利要求1所述的双子季铵盐类水合物阻聚剂，其特征在于，所述双子季铵盐类阻聚剂的分子式为：
3.
根据权利要求2所述的双子季铵盐类水合物阻聚剂，其特征在于，所述双子季铵盐类水合物阻聚剂的添加量基于所述油水体系中水质量的
0.1
％
‑
10
％
。4.
根据权利要求3所述的双子季铵盐类水合物阻聚剂，其特征在于，所述双子季铵盐类阻聚物的添加量为基于所述油水体系中水质量的
0.5
％
‑2％
。5.
根据权利要求1或2所述的双子季铵盐类水合物阻聚剂，其特征在于，所述阻聚剂的分子中具有两个疏水基和两个亲水基，亲水基依靠联接基团通过化学键而联接，由此造成两个表面活性剂单体相当紧密的结合，这种结构，一方面增强了碳氢链的疏水作用，另一方面，使亲水基之间的排斥作用因受化学键限制而大大削弱
。6.
根据权利要求1或2所述的双子季铵盐类水合物阻聚剂，其特征在于，所述阻聚剂降低水表面的张力，使得气液界面张力范围为
26.803
‑
27.403mN
·
m。7.
一种权利要求1至6任一项所述双子季铵盐类水合物阻聚剂的用途，其特征在于，所述双子季铵盐类水合物阻聚剂可在0‑
16℃
的油水体系中使用
。8.
根据权利要求7所述双子季铵盐类水合物阻聚剂的用途，其特征在于，所述双子季铵盐类水合物阻聚剂可在4‑
8MPa
的油水体系中使用
。9.
根据权利要求8所述双子季铵盐类水合物阻聚剂的用途，其特征在于，所述双子季铵盐类水合物阻聚剂可在无盐的极端状况下使用
。10.
一种权利要求1至6任一项所述双子季铵盐类水合物阻聚剂的评价方法，其特征在于，所述评价方法在高压摇摆釜中实施，包括以...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘晓兰，张晓刚，牛洪波，郑勇，李建成，马永乾，曹继飞，胥豪，薛亚宁，
申请(专利权)人：中石化胜利石油工程有限公司中石化胜利石油工程有限公司钻井工艺研究院，
类型：发明
国别省市：