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。 为了能准确预测水合物生成条件,本文对现有的预测模型及状态方程进行了比较和筛选,选用Chen&Guo模型作为预测的基础模型;结合基于局部组成概念的混合规则对PT状态方程进行了改进,使模型适用于含极性抑制剂体系的预测;在PT状态方程中加入Debye-Huckel远程作用修正项,以满足生成体系中含电解质时的预测。利用VB编程语言将上述理论程序化,编写了能预测醇盐混合体系天然气水合物生成的程序,并检验了该程序的准确性。 通过资料的调研和总结、对实验室现象和数据的分析、在模型建立过程中的思考和大牛地气田现场走访中的认识,对现有的水合物防治方法进行总结,提出了现场水合物防治的实用方法。