一种基于甲烷气泡的水合物抑制剂作用效果评价方法技术

本发明专利技术提供了一种基于甲烷气泡的水合物抑制剂作用效果评价方法，应用于水合物开采与海底输气管道流动保障技术领域。该方法同样适用于检验理论设计阶段的新型水合物抑制剂作用效果。方法为：所选抑制剂分子结构的搭建；计算各体系分子数目配比；有无添加抑制剂模拟体系的构建；经分子模拟计算后获得体系内各分子的轨迹坐标，并对分子运动轨迹进行图像分析；对比分析抑制剂分子与甲烷气泡间的吸附构型与吸附能；评价抑制剂分子对甲烷气泡溶解过程的影响；计算抑制剂在甲烷气泡吸附前后水合物晶核形成概率；最后综合评价水合物抑制剂作用效果。本发明专利技术使用分子模拟从甲烷气泡的角度能够准确快速地评价水合物抑制剂对水合物成核的抑制效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种基于甲烷气泡的水合物抑制剂作用效果评价方法，具体涉及一种常用的商业水合物动力学抑制剂pvcaps(聚乙烯基己内酰胺)，应用于水合物开采与海底输气管道流动保障。

技术介绍

1、水合物是在一定的温度和压力条件下，形成的冰状固体化合物，其中水分子氢键结合在一起形成晶格，将客体小分子包裹其中，因此也被称为水合物或包合物。在所有的客体小分子中，天然气由于拥有大量的应用空间而备受关注。据统计，天然气水合物中的碳储量超过一万亿吨，被认为是化石燃料最理想的接替能源。尽管前人在水合物应用与防治方面已做出了许多努力，但在勘探和运输领域依旧存在许多挑战。甲烷气体进入管道后，由于海底的低温环境极易形成水合物堵塞，造成安全问题与经济损失。为了避免水合物堵塞，通常在管道中加入化学抑制剂。传统的热力学抑制剂(this)可将水合物形成条件转变为更极端的温压条件，但由于其较大的使用剂量与环保问题导致水合物防治成本过高。虽然动力学抑制剂(khis)被认为经济又环保，但由于其不稳定性与相对较低的活性，导致其在油气领域的应用仍不如this那样受欢迎。为了克服这些不足，实现khi本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于甲烷气泡的水合物抑制剂作用效果评价方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述一种基于甲烷气泡的水合物抑制剂作用效果评价方法，其特征在于，步骤一中，所述的具有代表性且效果明显的水合物抑制剂分子为PVCaps热力学抑制剂，该聚合物分子的聚合度设置为9。

3.根据权利要求1所述一种基于甲烷气泡的水合物抑制剂作用效果评价方法，其特征在于，步骤二中，甲烷分子数目与水分子数目的比例为550比3487，模拟系统中所添加的抑制剂数目为5。

4.根据权利要求3所述一种基于甲烷气泡的水合物抑制剂作用效果评价方法，其特征在于，步骤三中，所有...

【技术特征摘要】

1.一种基于甲烷气泡的水合物抑制剂作用效果评价方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述一种基于甲烷气泡的水合物抑制剂作用效果评价方法，其特征在于，步骤一中，所述的具有代表性且效果明显的水合物抑制剂分子为pvcaps热力学抑制剂，该聚合物分子的聚合度设置为9。

3.根据权利要求1所述一种基于甲烷气泡的水合物抑制剂作用效果评价方法，其特征在于，步骤二中，甲烷分子数目与水分子数目的比例为550比3487，模拟系统中所添加的抑制剂数目为5。

4.根据权利要求3所述一种基于甲烷气泡的水合物抑制剂作用效果评价方法，其特征在于，步骤三中，所有模型均使用恒定300k温度和650bar压力采用npt控制方法集中稳定100ns，水分子的力场采用tip4p/ice标准力场，甲烷分子力场采用联合原子模型；对于pvcaps聚合物分子力场采用opls力场。

5.根据权利要求1所述一种基于甲烷气泡的水合物抑制剂作用效果评...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟杰，王钊，李力文，吕笑焱，郭牧之，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，
类型：发明
国别省市：