【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于油气开发，尤其涉及一种超深水气体水合物动力学抑制剂及制备方法和应用。
技术介绍
1、天然气水合物被喻为“可燃冰”，是一种具有优质、洁净、储量大等众多优点的新能源。然而对于深水钻井，水合物的生成却易造成管路的堵塞及调控设备失灵等众多问题，危及到钻采作业的安全进行。向钻井液中添加抑制剂可以有效控制水基钻井液中水合物的生成。目前，热力学抑制剂由于其优异的抑制效果在世界范围内都有广泛应用。其中以无机盐类中的氯化钠和有机醇中的乙二醇等为热力学抑制剂中的典型代表，具有优异的抑制效果。目前，热力学抑制剂在国内外众多石油公司已有多年的现场应用案例，并较好地抑制了水合物的生成。
2、但是，这些典型的热力学抑制剂一般需要在较高剂量下(大于20％)才能较好地发挥抑制效果，而对于超深水钻井作业，则需进一步大量提高热力学抑制剂的加量才能有效发挥抑制效果。可是，水基钻井液中热力学抑制剂的大量加入，存在恶化钻井液流变性能、提高钻井液成本及环境污染等一系列问题。
3、相对于热力学抑制剂，动力学抑制剂一般在较低剂量下(约1wt％)即可取得较好的抑制效果。因此，近年来，国内外部分油田在超深水钻井作业中尝试采用动力学抑制剂与热力学抑制剂复配使用，用以降低钻井液中热力学抑制剂的加量。目前，常用的动力学抑制剂有聚n-乙烯基吡咯烷酮(pvp)、聚n-乙烯基己内酰胺(pvcap)、vp/vc、vc-713等。但对于超深水钻井作业，受低温、超高压等因素影响，采用目前常用的动力学抑制剂与热力学抑制剂复配，往往仍难以较好地抑制水基钻井液中气体
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服上述技术不足，提供一种超深水气体水合物动力学抑制剂及制备方法和应用，解决现有技术中动力学抑制剂在超深水钻井作业时抑制效果较差的技术问题。
2、为达到上述技术目的，本专利技术提供的技术方案是：
3、第一方面，本专利技术提供一种超深水气体水合物动力学抑制剂，该水合物抑制剂是由第一单体与第二单体共聚而成的二元共聚物或三元共聚物；第一单体为4-丙烯酰吗啉，第二单体为n-乙烯基吡咯烷酮和n-乙烯基己内酰胺中的至少一种；4-丙烯酰吗啉单体的用量为a，n-乙烯基吡咯烷酮单体的用量为b，n-乙烯基己内酰胺单体的用量为c，a：b：c＝(20～60)％：(0～80)％：(0～80)％。
4、第二方面，本专利技术提供一种超深水气体水合物动力学抑制剂的制备方法，包括以下步骤：将第一单体和第二单体加入溶剂中，搅拌溶解后加入引发剂溶液，在保护气氛下进行反应；反应结束后加入沉淀剂，析出沉淀，过滤干燥得到超深水气体水合物动力学抑制剂。
5、第三方面，本专利技术提供一种超深水气体水合物动力学抑制剂作为天然气水合物抑制剂的应用。
6、与现有技术相比，本专利技术的有益效果包括：
7、本专利技术提供了基于4-丙烯酰吗啉、乙烯基己内酰胺、乙烯基吡咯烷酮单体制得的二元或三元共聚物，其聚合物可以通过氢键作用吸附在水合物晶体表面，占据水合物生长位点，阻碍水合物的生长，从而有效抑制天然气水合物的生成；采用水合物模拟评价装置及四氢呋喃测试装置(thf)对本专利技术产品的抑制性能进行评价，结果显示本专利技术水合物抑制剂具有优异的抑制效果；在浓度为1wt％时即可达到7h不结冰凝固的抑制效果，且特别适用于低温高压状态下的环境(相对自来水在5mpa、4℃条件下产生的水合物，添加本专利技术抑制剂的在16mpa、3℃高压低温条件下产生的水合物量显著减少)，因此能够用于超深水钻井作业。同时本专利技术所提供抑制剂的制备方法操作简单，单体来源广泛，价格低廉，聚合反应条件温和，产率高，适于推广。
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1.一种超深水气体水合物动力学抑制剂，其特征在于，所述水合物抑制剂是由第一单体与第二单体共聚而成的二元共聚物或三元共聚物；所述第一单体为4-丙烯酰吗啉，所述第二单体为N-乙烯基吡咯烷酮和N-乙烯基己内酰胺中的至少一种；
2.根据权利要求1所述的超深水气体水合物动力学抑制剂，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的超深水气体水合物动力学抑制剂，其特征在于，所述水合物抑制剂的数均分子量在1.0×103～5.0×106mPa·s；分子量分布宽度在2.0～2.5。
4.如权利要求1-3任一项所述的超深水气体水合物动力学抑制剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的超深水气体水合物动力学抑制剂的制备方法，其特征在于，所述溶剂为乙醇、异丙醇或正丁醇；第一单体和第二单体在溶剂中的总质量浓度为15～40％。
6.根据权利要求4所述的超深水气体水合物动力学抑制剂的制备方法，其特征在于，所述引发剂为2,2'-偶氮二异丁腈、2,2'-偶氮二(2-甲基丙基咪)二盐酸盐、2,2'-氮杂双(2-咪唑啉)二盐酸盐和过硫酸铵中的一
7.根据权利要求4所述的超深水气体水合物动力学抑制剂的制备方法，其特征在于，所述保护气氛为氮气；反应是在加热条件下搅拌进行，且反应温度在55～80℃，反应时间为4～12小时，搅拌转速为200～800rpm。
8.根据权利要求4所述的超深水气体水合物动力学抑制剂的制备方法，其特征在于，所述沉淀剂为无水乙醚、丙酮、乙酸乙酯、四氢呋喃和正庚烷中的一种或几种。
9.根据权利要求4所述的超深水气体水合物动力学抑制剂的制备方法，其特征在于，干燥的温度为40～60℃，时间为12～24h。
10.如权利要求1-3任一项所述的超深水气体水合物动力学抑制剂作为天然气水合物抑制剂的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种超深水气体水合物动力学抑制剂，其特征在于，所述水合物抑制剂是由第一单体与第二单体共聚而成的二元共聚物或三元共聚物；所述第一单体为4-丙烯酰吗啉，所述第二单体为n-乙烯基吡咯烷酮和n-乙烯基己内酰胺中的至少一种；
2.根据权利要求1所述的超深水气体水合物动力学抑制剂，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的超深水气体水合物动力学抑制剂，其特征在于，所述水合物抑制剂的数均分子量在1.0×103～5.0×106mpa·s；分子量分布宽度在2.0～2.5。
4.如权利要求1-3任一项所述的超深水气体水合物动力学抑制剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的超深水气体水合物动力学抑制剂的制备方法，其特征在于，所述溶剂为乙醇、异丙醇或正丁醇；第一单体和第二单体在溶剂中的总质量浓度为15～40％。
6.根据权利要求4所述的超深水气体水合物动力学抑制剂的制备方法...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘书杰，李文拓，徐一龙，赵庆美，马传华，黄清，曾春珉，李君，
申请(专利权)人：中海油海南能源有限公司，
类型：发明
国别省市：
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