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国内水泥混凝土外加剂技术资料
一种经济、环保、高效无腐蚀的抑制水合物
来源:国际新技术资料网
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作者:墨鹲
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发布时间: 2014-06-26
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天然气及石油流体的输送管线中，各种低沸点烃类如甲烷、乙烷、丙烷和二氧化碳、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IMPa的压力下，乙烷在低于4°C的温度下可形成水合物，在压力下乙烷在低于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。
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问，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。
新研制无腐蚀的水合物抑制剂，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。
水合物抑制剂适用压力在1.5〜25MPa，温度在-20〜25°C。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。盐和抗聚剂的用量较小，并且后续处理工艺简单。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。
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，但对于已经形成的水合物，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，新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。新技术选用廉价、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。
该产品详细制造技术工艺配方请见: 《钻井泥浆助剂-抑制剂制造新技术》
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