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天然气水合物形成条件的预测

天然气水合物形成条件的预测陈慧芳西安石油学院学报编辑部·西安·710061摘要天然气水合物的形成对天然气开采与集输都会产生极大的影响,本文介绍了影响天然气水合物形成的主要条件与次要条件,以及目前预测天然气水合物形成条件的进展情况,文中着重介绍了国外在预测高压条件下(80~100MPa时)气井井筒及海底集气管线形成天然气水合物的实验研究情况.主题词天然气水合物,形成条件,预测,水合物结构,气井井筒分类号TE762作者简介陈慧芳,女,高级工程师,1939年生,1963年毕业于西北大学化学系物理化学专业.现在我院学报编辑部工作.在国内公开刊物上发表论文、译文10余篇.l概述在一定的温度和压力下,天然气中某些组分可与液态水形成冰雪状的固体水合物.严重时,这些水合物会堵塞井筒、管道、阀门和设备,从而影响天然气的开采、集输和加工.例如,我国新近发现的陕北气田在试采中就不同程度地在管柱中出现水合物堵塞,直接影响了气田的试采与开发.此外.随着近...  (本文共4页) 阅读全文>>

西南石油学院
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气田生产中天然气水合物防治的实验研究及预测

天然气可以在管道、井筒以及地层多孔介质中形成水合物,对油气生产及储运危害很大,因此天然气水合物的防治是一个困扰生产多年的问题。正确测定天然气水合物的生成条件,并筛选和评价抑制剂的抑制效果,建立合理的预测模型对其形成临界条件进行预测,可为水合物的防治提供技术依据。本文在对天然气水合物形成条件和机理进行研究的基础上,用蓝宝石水合物生成装置对大牛地气田气样进行了水合物形成条件的测定;对现场常用的醇类和动力学抑制剂进行了筛选,并确定合理的投加浓度,找出比较经济的水合物抑制剂配方。考虑到现场水样中存在各种影响抑制剂效果的因素,因此在实验中对气田生产中常用泡排剂、凝析油和地层水中电解质与抑制剂配伍性进行了探讨,这方面的研究至今还没看到文献报道。在气田的实际生产中,地层水往往具有较高的矿化度,对水合物的生成有一定的抑制作用。有关含电解质水中加入醇类抑制剂后水合物生成预测模型的报道极少,因此急需建立适用于醇盐混合体系的水合物预测模型。为了能准确...  (本文共71页) 本文目录 | 阅读全文>>

西南石油学院
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天然气水合物预测综合模型及其应用

在天然气开采及储运过程中,水合物会导致阀门堵塞、气井停产、管道停输等严重事故。为了有效地防止天然气水合物在设备和管道中生成,本文建立了水合物预测综合模型。此模型考虑了天然气管流及气嘴节流的压力和温度等水合物生成的环境因素、抑制剂及其浓度对水合物生成条件的影响,为防止天然气水合物形成的工艺设计提供了可靠的技术依据。基于能量守恒原理和范德华混合规则,导出了天然气节流温降机理模型,该模型采用Peng-Robinson方程描述天然气节流的相平衡过程。应用Brown焓熵图版数据对所建立的节流温降机理模型验证表明,在较宽的应用范围内,机理模型的预测与查焓熵图值十分吻合。应用杜亚和、郭天明所建立的天然气水合物生成条件预测模型及其改进的PR状态方程,考虑了醇类抑制剂加入对体系相平衡的影响,推导了水活度系数的计算方程,使其适用于含醇类抑制剂体系水合物生成条件的预测。综合左有祥、郭天民提出的新水合物热力学模型及左有祥等改进的PT状态方程,对含电解质...  (本文共79页) 本文目录 | 阅读全文>>

东北石油大学
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吉林油田天然气水合物预测及防治技术研究

在天然气开采和储运过程中,水合物的生成会导致阀门堵塞、气井停产、管道停输等严重事故,如何有效抑制水合物生成是困扰天然气工业发展的一个重要问题。本文从分析水合物基本性质、生成机理和影响因素出发,建立了天然气水合物预测模型,同时结合吉林油田实际情况,对注醇工艺和井下节流工艺进行了系统研究,形成了如下成果:(1)在深入分析水合物生成热力学行为基础上,应用不同数学模型描述了纯气体水合物和含混合抑制剂体系水合物生成条件。(2)从热力学抑制剂(甲醇和乙二醇)预防天然气水合物造成冻堵的原理入手,根据目前吉林油田注醇工艺现状,分别从井口和外输两方面建立了计算合理注醇量的方法,使气井注醇量更加科学合理。(3)按照设计气产量和井口外输压力,运用基于径向传热的井筒压力温度耦合模型来计算节流嘴前温度,结合水合物生成条件、节流后气流温度,提出了适合吉林油田的井下节流设计方法。在工程应用方面,基于吉林油田现场实际生产情况,选取两口具有代表性的井开展注醇和井...  (本文共66页) 本文目录 | 阅读全文>>

中国石油大学
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深水油气田开发过程中的天然气水合物预测模型研究

为了解决油田作业中水合物封堵带来的系列问题,也为了更好的开发自然界的水合物资源,合理的利用水合物技术,在一定程度上能否较为准确的预测水合物生成的温度压力条件就成为一个关键。本文考察了多种现有的水合物预测方法,选择了以相平衡理论为基础,应用统计热力学理论建立的天然气水合物的分子热力学模型VDWP模型为基础模型,并应用Du-Guo模型计算Langmuir常数,编制基本程序,实现了气体在纯水体系中的水合物生成条件的准确预测。采用改进的Nasrifar et al模型计算有甲醇或(和)氯化钠存在的体系的水合物形成条件,并以甲醇(或氯化钠)作为基本参考物质,以实验为基础,通过对实验数据的分析,提出“有效当量浓度”概念,建立了部分无机盐、聚合醇等一系列油田化学剂相对于甲醇(或氯化钠)的有效当量浓度关系,提出了一种新的简单、快捷、准确性较高、预测范围较广的水合物预测方法。在理论和实验研究的基础上,开发了天然气水合物预测软件,针对加入的不同抑制...  (本文共76页) 本文目录 | 阅读全文>>

西安石油大学
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管输天然气水合物形成位置预测模型研究

天然气水合物是在一定的温度和压力条件下,天然气与液态水接触而形成的笼形冰雪状固体。天然气水合物会造成管线、阀门、设备和仪表的堵塞,给石油、天然气工业带来危害。因此准确的预测天然气水合物的生成位置并采取必要的防治措施具有非常重要的意义。文中首先叙述了天然气水合物研究的国内外发展概况,天然气水合物的性质和生成机理。然后,基于工程流体力学、工程热力学和数值分析的理论,建立了天然气水合物初始生成位置预测的数学模型,介绍了该模型的计算方法。在已知天然气的组成、起始输送温度和压力等条件下,应用该模型可以计算出管输天然气的压力、温度、密度等物性参数的沿程分布,进而确定出天然气水合物的初始生成位置。文中用几个算例对上述模型进行了检验,结果证明:该模型是准确可靠的,可以为防治水合物的生成提供必要的技术依据。  (本文共83页) 本文目录 | 阅读全文>>