天然氣水合物的形成及防止第一頁，共十六頁，2022年，8月28日天然氣水合物的形成及防止

1.1概述

天然氣水合物是輕的碳水化合物和水形成的疏松結(jié)晶化合物，是一種天然氣中的小分子和水分子形成的類冰狀固態(tài)化合物。水合物通常是當(dāng)氣流溫度低于水合物形成的溫度而生成。在高壓下，這些固體可以在高于0℃而形成。它是非化學(xué)計(jì)量型籠形晶體化合物。第二頁，共十六頁，2022年，8月28日天然氣水合物的形成及防止形成機(jī)理第三頁，共十六頁，2022年，8月28日天然氣水合物的形成及防止1.2水合物的危害

1.水合物在管道中形成，會(huì)造成堵塞管道、減少天然氣的輸量、增大管線的壓差、損壞管件等危險(xiǎn)，導(dǎo)致嚴(yán)重管道事故；

2.水合物是在井筒中形成，可能造成堵塞井筒、減少油氣產(chǎn)量、損壞井筒內(nèi)部的部件，甚至造成油氣井停產(chǎn)；

3.水合物是在地層多孔介質(zhì)中形成，會(huì)造成堵塞油氣井。降低油氣藏的孔隙度和相對(duì)滲透率、改變油氣藏的油氣分布，改變地層流體流向井筒滲流規(guī)律，這些危害使油氣井的產(chǎn)量降低。第四頁，共十六頁，2022年，8月28日天然氣水合物的形成及防止

1.3形成條件

天然氣的含水量處于飽和狀態(tài)（有液態(tài)水的存在）足夠高的壓力和足夠低的溫度流動(dòng)條件的突變（天然氣壓力的波動(dòng)，氣體因流向的突變而產(chǎn)生的攪動(dòng)）

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天然氣水合物形成有一個(gè)最高溫度，即臨界溫度，若超過這個(gè)溫度，再高的壓力也不會(huì)形成水合物。第六頁，共十六頁，2022年，8月28日天然氣水合物的形成及防止1.4防治方法

向氣流中加入抑制劑（降低天然氣的露點(diǎn)）

提高天然氣的流動(dòng)溫度（蒸汽加熱，水套爐加熱）降低壓力到水合物生成壓力以下（氣井井下溫度一般遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于水合物的形成溫度，可安裝井下氣嘴，）脫出天然氣中的水分（最根本的方法，特別是深冷分離）第七頁，共十六頁，2022年，8月28日天然氣水合物的形成及防止

1.4.1抑制劑分類

有機(jī)抑制劑有甲醇和甘醇類化合物（乙二醇，二甘醇）無機(jī)抑制劑有氯化鈉，氯化鈣及氯化鎂等第八頁，共十六頁，2022年，8月28日

甲醇水溶性好,粘度低,作用迅速,容易回收(揮發(fā)進(jìn)入氣相的不再回收，進(jìn)入液相的部分可蒸餾后回收);缺點(diǎn)是,揮發(fā)性強(qiáng),壓力較低時(shí)75%進(jìn)入氣相而不起作用。不過,由于水合物生成溫度隨壓力的降低而升高,所以壓力降低時(shí)甲醇進(jìn)入氣相并無大礙。甲醇水溶液的冰點(diǎn)低，在較低溫度時(shí)不容易凍結(jié)，適用于低溫場(chǎng)合，防凍效果好，價(jià)格便宜。天然氣水合物的形成及防止第九頁，共十六頁，2022年，8月28日天然氣水合物的形成及防止乙二醇揮發(fā)性低,蒸發(fā)損失小,無毒,但降低天然氣水合物生成溫度效果偏低。適合于處理量比較大的站場(chǎng)。乙二醇易與所吸收的水分離，易回收。第十頁，共十六頁，2022年，8月28日天然氣水合物的形成及防止第十一頁，共十六頁，2022年，8月28日天然氣水合物的形成及防止提高天然氣流動(dòng)溫度，防止水合物的生成

提高節(jié)流閥前天然氣的溫度，或者敷設(shè)平行于集氣管線的熱水伴隨管線，使氣體流動(dòng)溫度保持在水合物的生產(chǎn)溫度以上也可以防止天然氣水合物的生產(chǎn)。礦場(chǎng)加熱天然氣常用的設(shè)備有飽和蒸汽逆流式套管換熱器和水套加熱爐。第十二頁，共十六頁，2022年，8月28日天然氣水合物的形成及防止第十三頁，共十六頁，2022年，8月28日天然氣水合物的形成及防止

1.5防凍劑的注入方式

防凍劑可采用自流或泵送這兩種方式。自流方式設(shè)備比較簡(jiǎn)單，但不能使防凍劑連續(xù)注入，且難于控制和調(diào)節(jié)注入量。采用計(jì)量泵泵送，克服以上缺點(diǎn)，而且防凍劑通過噴嘴噴入、增大了接觸面積，可獲得更好的效果。

第十四頁，共十六頁，2022年，8月28日天然氣水合物的形成及防止1.6天然氣水合物形成的可能性

1.單井產(chǎn)量小，井口氣流溫度低，井筒容易形成水合物

2.地面環(huán)境溫度低，冬季環(huán)境溫度最低達(dá)-30℃3.集氣管線埋深不一，最大凍土深度1.5m，濕氣輸送到集氣站，易形成水合物。

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