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1、水合物形成与防止,重庆科技学院石油与天然气工程学院 制作,主要内容,预防水合物形成的方法,天然气中水汽的含量,水合物的形成条件,形成气体水合物温度或压力的确定,概述,水合物形成处理方法,一、概 述,定义气体水合物：是水与轻烃、CO2及H2S等小分子气体形成的非化学计量型笼形晶体化合物(clathratehy drates),或称笼型水合物。天然气水合物：是一种由水分子和碳氢气体分子组成的结晶状固态简单化合物（MnH2O）,一、概 述,水分子笼,天然气分子,水分子,天然气水合物模型,一、概 述,从井筒清出的水合物,形成地点 流体流向发生突变、管线截面积发生突变以及压力温度急剧变化的地方都可能形成
2、水合物，如井下油嘴、阀门、法兰、油嘴等。,一、概 述,现场取样的水合物,一、概 述,节流阀内堵塞着大量的水合物,一、概 述,节流阀内堵塞着大量的水合物,一、概 述,外形：如冰雪状，通常呈白色。结晶体以紧凑的格子构架排列，与冰的结构非常相似。,表 1 甲烷天然气水合物和冰的性质（引自Sloan和Makagon，1997）,一、概 述,水合物的危害水合物在管道中形成，会造成堵塞管道、减少天然气的输量、增大管线的压差、损坏管件等危害，导致严重管道事故；水合物是在井筒中形成，可能造成堵塞井筒、减少油气产量、损坏井筒内部的部件，甚至造成油气井停产；水合物是在地层多孔介质中形成，会造成堵塞油气井、减低油气
3、藏的孔隙度和相对渗透率、改变油气藏的油气分布改变地层流体流向井筒渗流规律，这些危害使油气井的产量降低。,二、天然气中水汽的含量,水汽含量的表示方法绝对湿度：每一立方米天然气中所含的水汽量（克数），用w 表示饱和含水汽量：饱和状态时一立方米体积内的水汽含量用ws表示。w ws；w=ws相对湿度：=w/ws 露点：一定条件压力下，与ws对应的温度值,水合物是在一定压力和温度下，天然气中的某些组分和液态水生成的一种不稳定的、具有非化合物性质的晶体。研究天然气中的含水气量对天然气水合物的预测及防止具有十分重要的意义。,饱合水汽查图法（相对密度为0.6，不含氮气）,二、天然气中水汽的含量,水汽含量的影响
4、因素（饱和状态下）压力不变，温度愈高，水汽含量就愈多温度不变，压力升高，水汽含量减少分子量愈高，单位体积内的水汽含量就愈少含有氮气，水汽含量会减少含水量有二氧化碳和硫化氢，水汽含量增多,二、天然气中水汽的含量,校正因素相对密度：含盐量：酸性气体校正：2100kPa时，标准校正：15 20,二、天然气中水汽的含量,二氧化碳水汽含量,二、天然气中水汽的含量,硫化氢水汽含量,二、天然气中水汽的含量,例1：求在65.6（1500F）和20690kPa（3000psi）状态下，饱和天然气的含水量。查图得：约为1680 kg（水）/106m3,三、天然气水合物的生成条件,1、天然气水合物的分类天然气水合物
5、有两种分类方法。,石油天然气工业中的天然气水合物结构一般为型和型。,按产出环境,按结构类型,海底天然气水合物基地天然气水合物,型型型,三、天然气水合物的生成条件,2、天然气水合物的结构,图1 天然气水合物的晶体结构及气体种类与水合物结构类型,三、天然气水合物的生成条件,3、气体水合物的相态,图2 纯组分气体水 H-水合物；G-气体烃；L2-液体烃L1-富水相；I-冰相,图3 混合气体水合物生成相图 H-水合物；G-混合气体烃；O-临界点；L2-富烃液体相；L1-富水液体相；I-冰相,三、天然气水合物的生成条件,图2表明：典型的纯气体组分所生成的水合物p-T相图。图中用实线画的曲线是三相轨迹线。
6、AB线代表水合物(H)、纯气体烃(G)和冰(I)间的相平衡。BC线代表水合物(H)、纯气体烃(G)和富水相(L1)间的相平衡。CD线则代表水合物(H)、液烃(L2)相和富水相(L1)间的相平衡。如果水合物生成气是一混合气体，情况会变得稍复杂一些，这是由于水合物生成曲线可能与气体混合的相包络曲线相交（图3）。图中AB、BC和DE曲线对应于图2中的AB、BC和CD线，而在图3中的CD线上，则表示水合物(H)、气体烃(G)、富烃液体(L2)和富水液体(L1)呈平衡。,三、天然气水合物的生成条件,4、水合物生成的动力学机理,初始条件：压力和温度均 当满足生成水合物的区值范围，但没有气体分子溶于水。,图
7、5 水合物生成的动力学机理示图,不稳定簇团：一旦气体进入水中，立即形成不稳定簇团。,聚结:不稳定簇团通过面接触聚结，从而增加无序性。,初始成核及生长：当聚结体的大小达到某临界值时，晶体开始生长。,三、天然气水合物的生成条件,初始条件：压力和温度均 当满足生成水合物的区值范围，但没有气体分子溶于水。,三、天然气水合物的生成条件,不稳定簇团：一旦气体进入水中，立即形成不稳定簇团。,三、天然气水合物的生成条件,5、天然气水合物的生成条件,水合物的生成除与天然气的组分、组成和游离水含量有关外，还需要一定的热力学条件，即一定的温度和压力。可用如下方程表示出水合物自发生成的条件:,三、天然气水合物的生成条
8、件,生成水合物的第一个条件是 用逸度表示如下,生成水合物的第二个条件是,三、天然气水合物的生成条件,形成水化物,气流速度和方向改变的地方，即气流的停滞区,在节流阀、阀门关闭不严处,液态水,低 温,高 压,水合物形成的条件,三、天然气水合物的生成条件,概括起来讲，水合物的主要生成条件有：1)有自由水存在，天然气的温度必须等于或低于天然气中水的露点；2)低温，体系温度必须达到水合物的生成温度；3)高压。另外，高流速、压力波动、气体扰动、H2S和CO2等酸性气体的存在和微小水合物晶核的诱导等因素也可生成或加速天然气水合物的生成。在同一温度下，当气体蒸汽压升高时，形成水合物的先后次序分别是硫化氢异丁烷
9、丙烷乙烷二氧化碳甲烷氮气。,三、天然气水合物的生成条件,表2 天然气组分形成水合物的临界温度,四、形成水合物的温度和压力确定,预测天然气水合物生成条件温度或压力的方法比较多，而常用的大致可分为图解法、经验公式法、相平衡计算法和统计热力学法4大类。1.图解法图解法主要有根据密度曲线和节流曲线预测水合物生成条件的两种方法。(1)密度曲线法图解法在矿场实际应用中是非常方便和有效的一种方法。,四、形成水合物的温度和压力确定,(1)密度曲线法图解法,图8 水合物的压力和温度曲线,1)每条曲线的左区是水合物生成区，右区是非生成区。2)压力越高，温度越低越易形成水合物。3)根据该图可大致确定天然气形成水合物
10、的温度和压力。4)对含H2S的天然气误差较大，不宜使用。5)若相对密度在两条曲线之间，可采用内插法进行近似计算。,四、形成水合物的温度和压力确定,图6 预测管道中一处形成水合物,1-压降曲线；2-温降曲线；3-水合物形成温度曲线；4-生成水合物堵塞后的压降曲线,例2：输气管道中水合物的形成的预测。天然气在管道中流动，随着压力、温度变化，有可能会形成水合物。设天然气的露点为Td，当天然气输入管道后，由于温度高于露点，气体未被水蒸气饱和，因此，当 X Xd 时没有水析出，也就不会形成水合物。,四、形成水合物的温度和压力确定,图7 预测管道中两处形成水合物,1-压降曲线；2-温降曲线；3-水合物形成
11、温度曲线；4-生成水合物堵塞后的压降曲线,四、形成水合物的温度和压力确定,天然气在开采、输送过程中，通过节流阀时将产生急剧的压降和膨胀，温度将骤然降低，如需判断在某一节流压力下是否形成水合物，可利用密度为0.6、0.7、0.8、0.9和1.0的天然气节流压降与水合物关系图。,(2)节流曲线法,四、形成水合物的温度和压力确定,1）已知节流前后的压力，求不形成水合物节流前的温度。,四、形成水合物的温度和压力确定,四、形成水合物的温度和压力确定,2)已知节流压降，求节流温度降，判数是否形成水合物注意液态烃的含量将影响节流后的温度降每增加5.6m3（液态烃）/106m3，将减少2.8的温度降,四、形成
12、水合物的温度和压力确定,四、形成水合物的温度和压力确定,2.经验公式法,(1)波诺马列夫法波诺马列夫对大量实验数据进行回归整理，得出不同密度的天然气水合物生成条件方程，当T 273.1K时当T 273.1K时式中 p压力；T水合物平衡温度，K；B.B1 与天然气密度有关的系数，见表3。,四、形成水合物的温度和压力确定,表3 B 和B1 系数表,四、形成水合物的温度和压力确定,例3 已知天然气的摩尔组成如下表所示，求天然气在9.5574时的水合物生成压力。,解：根据气体组成数据，求得气体相对密度：0.629 由表3用内插法求得：B=14.11，B1=44.8 因 T=273+9.5574=282
13、.6272K，故 p=1.9MPa,四、形成水合物的温度和压力确定,(2)天然气水合物p-T图的回归法,为了便于计算机应用，有人将密度在0.61.0之间的天然气水合物p-T图（图5）回归成了计算公式。若P、T分别表示图5中水合物生成线上任意点的压力和温度，则：,四、形成水合物的温度和压力确定,式中，P-气体压力，MPa；p*-参考压力；-气体密度；T-气体温度，。,例4 已知，求生成水合物的压力。解：由上述式可得,四、形成水合物的温度和压力确定,若已知天然气的相对密度和温度，可选择上述合适的公式计算水合物形成压力。若已知相对密度和压力，可选择上述合适的公式进行迭代求得水合物形成温度。同样，相对
14、密度在两曲线间也采用插值法求得。,四、形成水合物的温度和压力确定,(3)其它经验公式 下面这几个天然气水合物的预测公式是针对前苏联不同气田提出来的，对我们有一定借鉴作用，温度适用范围为0 25。,1,.,11,lg,7,.,14,0477,.,0,602,.,0,lg,),01841,.,0,(,0381,.,0,4914,.,1,lg,0577,.,0,891,.,0,lg,),00505,.,0,(,0497,.,0,085,.,0,lg,2,2,-,=,+,=,+,+,=,+,=,+,+,=,p,T,T,p,T,T,p,T,p,T,T,p,乌连戈伊气田：,法国拉克气田：,乌连戈伊气田：,
15、奥伦堡气田：,舍别林斯基气田：,四、形成水合物的温度和压力确定,(4)水合物生成条件预报的二次多项式,天然气密度为0.61.1的多种天然气在压力低于30MPa时，生成水合物的条件方程为：式中：a在T=273.1K时生成水合物的平衡压力；K，与与天然气密度有关的系数,表4 系数K和与天然气密度的关系,四、形成水合物的温度和压力确定,3.相平衡计算法,Katz于1940年首先提出了一种当组成已知时基于气固平衡常数来估算天然气水合物生成条件的方法，该法尤其适用于含有典型烷烃组成的无硫天然气，而对非烃含量多的气体及在压力高于6.9MPa的情况下，准确性较差。相平衡计算法的假设前提是：在天然气水合物的分
16、解过程中，气体的相对密度逐渐增加，类似固体溶液。,四、形成水合物的温度和压力确定,用相平衡常数来计算天然气水合物的生成条件：,的平衡常数；,组分,在固相中摩尔分数；,组分,在气相中摩尔分数；,组分,i,Ki,i,Xi,i,Yi,Xi,Yi,Ki,-,-,-,-,-,-,=,四、形成水合物的温度和压力确定,对不同的气体，卡兹等人用实验测出了不同温度和压力下的平衡常数K值，并绘制了相应的曲线，同时也可应用相应的状态方程进行计算。对天然气混合物，生成的水合物应满足下式:,四、形成水合物的温度和压力确定,计算方法与多组分体系的露点计算法相类似。在给定压力下，确定水合物形成温度的步骤是：1)假定一水合物
17、形成温度；2)对于每一组分确定各自的Ki值；3)对于每一组分计算yi/Ki；4)求 值；5)若 则重复1)4)步至。对于已知温度，而需确定压力的步骤与前述一致，这一过程常常用表解的方式给出。当天然气中H2S浓度等于或大于30%时，则这种天然气形成水合物的温度大致与在纯H2S中形成水合物的温度相当。,四.形成水合物的温度和压力确定,四、形成水合物的温度和压力确定,例5：计算27.6MPa压力下形成水合物的温度(组成及计算结果列于下表中),表5 气体组成及其计算结果,0.87,1.08,1.0000,总计,0.00,无穷,0.00,无穷,0.0063,正戊烷,0.00,1.22,0.00,0.72
18、,0.0041,正丁烷,0.01,0.6,0.03,0.15,0.0041,异丁烷,0.00,无穷,0.07,0.25,0.0179,丙烷,0.05,1.22,0.08,0.73,0.0574,乙烷,0.81,1.05,0.90,0.95,0.8555,甲烷,0.00,0.5,0.00,0.3,0.000019,硫化氢,0.00,无穷,0.00,无穷,0.0403,二氧化碳,0.00,无穷,0.00,无穷,0.0144,氮,Yi/Ki,Ki,Yi/Ki,Ki,26.7,21,摩尔分数,组分,四、形成水合物的温度和压力确定,4.统计热力学算法,巴尔列尔和斯丘阿尔特根据严格的统计热力学原理,推导出
19、了预测天然气水合物生成条件的统计热力算法,其方程的一般形式为:,其中：,四、形成水合物的温度和压力确定,对指定结构的水合物,LnZ是温度和压力的函数。当p5MPa时，压力对LnZ的影响非常小，关系式可令人满意地用两个三项式方程(误差约为3.5%)来表示,四、形成水合物的温度和压力确定,对不含 H2S 的天然气,lgZ 可用下式求解：当p 6.9MPa时：lgZ 8.9751-0.03303965T 当p 6.9MPa时：lgZ 3.5151705-0.01436065T而A1和A2分别为气体在水合物大、小腔的填充程度，可表示为,式中I-水合物大小两种空腔；J-天然气组成；Cij-i孔穴J组分的
20、兰格缪尔系数，Cij=exp(Aij-BijT)其中的 Aij-Bij见表所示,四、形成水合物的温度和压力确定,表组分与Aij和Bij的关系表,四、形成水合物的温度和压力确定,例6，某油田凝析气组分含量如表7所示。表7 某油田凝析气组成,实例分析,四、形成水合物的温度和压力确定,按前面所述方法对水合物生成温度进行了拟合，并与实测数据进行了对比，如图8所示。由图可知计算结果与实测数据是非常接近的。,图8 某油田凝析气水合物形成曲线,五、预防水合物的方法,水化物的预防,水化物形成压力,水化物形成温度,计算方法,选择方法,计算及结论,计算及结论,放喷最低温度,计算方法,计算及结论,生产过程中的预防方
21、法,关井过程中的预防方法,投产过程中的预防方法,五、预防水合物的方法,水合物若在井底、井口针形阀、场站设备或集输管线中生成，会降低气井产能，严重地影响正常生产，甚至造成停产事故。因此，如何防止水合物的生成是采气工艺中应该研究的问题。如前所述，天然气中含水分是生成水合物的内在因素。因此，脱除天然气的水分是杜绝水合物生成的根本途径。,五、预防水合物的方法,为了防止天然气生成水合物，一般有四种途径：1)提高天然气的流动温度；2)降低压力至给定温度时水合物的生成压力以下；3)脱除天然气中的水分；4)向气流中加入抑制剂(阻化剂)。其中最积极的方法是保持管线和设备不含液态水，而最常用的办法则是向气流中加入
22、各种抑制剂。,五、预防水合物的方法,加热提高天然气流动温度是防止生成水合物和排除已生成的水合物的方法之一。这就是在维持原来的压力状态下使输气管道中的天然气的温度高于生成水合物的温度，如图9所示。但这一方法不适用于干线输气管道中，因为消耗能量大，而且如前所述，冷却气体是增加输气管道流量的一个有效方法，特别是对于压缩机站数较多的干线输气管道。,1.提高天然气流动温度,天然气加热炉,五、预防水合物的方法,加热方法通常在配气站采用，因为那里经常需要较大幅度地降低天然气的压力，由于节流效应会使温度降得很低，从而使节流阀、孔板等发生冻结。,1压降曲线；2加热后的温降曲线；3生成水合物温度曲线；4温降曲线,
23、图9 用加热的方法防止生成和排除已生成的水合物,五、预防水合物的方法,天然气加热方法,蒸气加热法,五、预防水合物的方法,天然气加热方法,水套炉加热法,五、预防水合物的方法,降低压力防止生成水合物的方法就是在维持原来的温度状态下使输气管道中的天然气压力降低，如图10中曲线2，从而使生成水合物温度曲线下降，如图10中曲线5。,图10 用降压的方法防止生成和排除已生成的水合物,2.降压,1压降曲线；2降压后的压降曲线；3生成水合物温度曲线；4温降曲线；5降压后的生成水合物温度曲线,五、预防水合物的方法,这一方法也可用来排除在输气管道中已形成的水合物，其途径就是通过放空管放空。降压后必须经过一段时间(
24、从几秒钟到几个小时)，以分解水合物。注意：当用放空降压来分解输气管道中已形成的水合物时，必须在环境温度高于0以上的条件下进行，否则，水合物分解了，但立即又转化成为冰塞。如干线输气管道中天然气的最低温度接近于零，在此温度下，生成水合物的平衡压力约为11.5MPa，而一般的输气压力大于5MPa，因此，用降压来防止干线输气管道中天然气生成水合物并不是一种有效的方法。,五、预防水合物的方法,防止天然气在输气管道中生成水合物的根本办法就是干燥天然气，脱去其中的水分，降低其露点。,3.干燥,甘醇脱水装置流程图,五、预防水合物的方法,固体吸附脱水装置流程图,五、预防水合物的方法,向天然气中注入各种能降低水化
25、物生成温度的天然气水合物抑制剂。常用的抑制剂有甲醇、乙二醇(EG)、二甘醇(DEG)等。甲醇、乙二醇和二甘醇等的物理化学性质如表8所示。甘醇类的醚基和羟基团形式相似于水的分子结构，与水有强的亲合力。向天然气中注入的抑制剂与冷却过程凝析的水形成冰点很低的溶液，天然气中的水汽被高浓度甘醇溶液所吸收，导致水合物生成温度明显下降。,4.天然气中注入抑制剂,五、预防水合物的方法,表8 常用水合物抑制剂的物理化学性质,五、预防水合物的方法,通过加入水合物抑制剂，水合物生成温度会降低，Hammerschmidt第一次提出了天然气水合物生成温度降与抑制剂水溶液重量百分浓度的半经验关系式：,（1）抑制剂作用下水
26、合物生成温度降的定量关系,与抑制剂种类有关的常数,水合物生存温度降,抑制剂溶液的重量百分数,抑制剂分子量,式中:,-,-,-,-,DT,-,-,-,-,-,=,DT,K,W,M,W,M,KW,),100,(,五、预防水合物的方法,所需抑制剂用量包括两部分：一是为保证水合物生成温度降低所必须的抑制剂用量；另一个是为饱和气体所必须的抑制剂用量。通常电解质溶液的饱和蒸汽压低于由气流中凝析出来的纯水的饱和蒸汽压，因此转入汽态的电解质抑制剂量可忽略不计。而用醇类作抑制剂时，这一部分不可忽略以电解质为抑制剂时，抑制剂的单位耗量可由下述关系确定：,（2）所需抑制剂用量的确定,五、预防水合物的方法,回收抑制剂
27、的浓度:回收抑制剂的浓度K要根据必要的水合物生成温度降的设定值来确定。当确定甲醇抑制剂用量时，必须考虑为建立平衡关系转化为气相的那一部分抑制剂用量。在给定和回收溶液浓度时，为防止水合物生成所需的甲醇单位耗量可由下式确定：,五、预防水合物的方法,值在给定甲醇溶液浓度时转化为气相的甲醇量的值，与温度和压力有关，可用下列经验公式计算：,五、预防水合物的方法,以喷注乙二醇为例，介绍几个喷注参数的计算。1）贫液浓度的选择 贫液是指尚未与湿气接触的新鲜乙二醇或再生后达到浓度要求的乙二醇。贫液浓度愈浓，吸收水汽的效果愈好。但是，在低温下，浓度过高的甘醇可能结晶。例如，95%(重量)的二甘醇在-200C时就会
28、结晶。对于乙二醇，建议使用60%-80%(重量)的浓度更为有利，因为这个范围是乙二醇的非结晶区。四川气田一般使用60%-80%(重量)浓度的乙二醇。,（3）抑制剂喷注参数的计算,五、预防水合物的方法,（2）富液浓度的计算 所谓富液，是指吸收了湿气水分的乙二醇稀释液。富液浓度可以用Hammerschmidt公式作近似计算。,五、预防水合物的方法,（3）乙二醇喷注比计算 喷注比吸收1kg水汽所需的乙二醇贫液量(kg)，亦称喷注速率。喷注比过小，天然气中的水汽不能完全为乙二醇吸收，达不到抑制目的(露点降要求)。喷注比过大，则使重沸器负荷过大，造成再生浓度达不到要求。,),%(,:,每处理一万方所需要
29、的日喷注量为：,重量,乙二醇贫液浓度,乙二醇喷注比,式中,-,-,-,-,-,=,L,R,L,R,W,G,W,W,W,G,五、预防水合物的方法,万方,千克,量,天然气节流后饱和含水,万方,千克,量,天然气节流前饱和含水,日处理气量万方天,乙二醇贫液日喷注量，,式中,/,/,/,:,),(,2,1,2,1,-,-,-,-,-,-,-,-,-,=,q,q,Q,d,kg,G,G,q,q,Q,G,g,d,g,d,(4)每天的喷注量,五、预防水合物的方法,根据KL2气田的相关参数：天然气的分子量 16.39g/mol,g0.566，内插法求得：B=23.263 B1=75.42，利用前面例子中XX气田0
30、3井、XX气田11井的数据：XX气田03井的支线压力为5.9MPa，K XX气田11井停产后井口压力为57.07MPa，通过编制的简单VB程序对比计算有：,实例分析,例7，XX气田水合物预防实例。,五、预防水合物的方法,不同压力下水合物形成的温度,建议支线温度为：T生产T计算10,五、预防水合物的方法,不同环境温度下水化物形成的压力,在单井停产过程中，由于井口油压比较高（一般在50Mpa左右），会发生类似XX气田11井水化物堵死阀门的情况：,长期关井后将井口至计量管线中的天然气进行放空，保证管线压力在计算压力以下冬季放到0.5MPa，夏季放到1MPa,五.预防水合物的方法,式中 Di焦耳汤姆逊
31、效应系数，/MPa Tc,Pc气体临界温度，临界压力K,Pa Pr,Tr 对比压力，对比温度,Pr=P/Pc,Tr=T/Tc Cp比定压热容，kJ/(kmolK)P1,T1,P2,T2分别为节流前后的压力和温度(MPa，K)其中：T节流前后温度平均值，K M气体平均相对分子量,g/mol;P节流前后压力平均值,Pa。,五、预防水合物的方法,根据XX气田的相关参数：M=16.39g/mol,Pc=4.61MPa,Tc=187.92，管线压力P2=11MPa,对应得水化物形成温度T2=14.5,假设T1,P1的值，通过试算，当等式两端相等时，即为在井口压力为P1时，井口放喷的最佳温度T1。通过编制
32、的简单VB程序试算得：,现场投产前井口放喷温度最低不低于35最高不超过40,五、预防水合物的方法,对于结论2目前在现场中已经得到了应用，效果比较明显，但是在结论结论3来说，若类似于XX气田14井，由于产量比较低，投产放喷时温度最高升到30，达不到预定的温度值（3540），针对该井必须做好以下几个方面的工作：a.做好计量管线的保温工作；b.避免在冬季投产；c.投产前引干线的天然气到计量管线，提高计量管线温度，同时开启放喷翼和生产翼，加大放喷量。,现,场,应,用,六、水合物形成处理方法,（1）降低压力解堵法当发生管线冻堵情况时，可将部分气体经过放空管线放空,使压力短时间降低,即相应降低了水化物的形
33、成温度。XX气田03井发生冻堵后，采用了这种解堵方法，同时利用干线的气反冲，实践证明这种方法在发生严重冻堵的井上解堵效果较好。注意事项：但是当管线温度低于0时,不宜采用降压法解除冰堵,因为水化物溶解后形成的水会结冰，引起再次冰堵,在此种情况下,应在降压解堵的同时,向管内注入防冻剂。,适合单井已经发生冻堵并造成停产的工况,六、水合物形成处理方法,（2）加热法在发生类似XX气田11井阀门开关困难时，通常采用蒸汽车加热的方法解堵，在现场运用效果比较明显。注意事项：该方法比较费时间，因此建议要定期活动现场阀门，发现开关不动要做好记录，保证在开井前联系蒸汽车处理好问题，避免影响开井工作。,适合发生冻堵的
34、阀门，以及管线的冻堵区,六、水合物形成处理方法,（3）提高产量法 通过提高产量可以达到提高流速和温度的两重效果。国外研究表明，对容易形成水合物的天然气在输送时应采用较高的流速,因为高流速可以维持高的输气温度,也可加强气体扰动以抑制水合物的形成和聚集。在XX气田14发生水合物引起支线憋压时，现场将产气量由2.3104m3提升到3.5104m3，流速上升不大，但支线温度由11左右很快上升到18,支线压力逐渐趋于正常。（4）加抑制剂 在设计中，现场采用的甲醇抑制剂来防止水合物的发生，但是由于甲醇毒性较大，危及人身安全以及出于节能降耗考虑，现场只是加少量甲醇。,适合单井在生产过程中发现冻堵但没有造成停产的工况,思考题,1已知天然气的摩尔组成如下表所示，求天然气在18.5时的水合物生成压力。,2在什么条件下，输气管道中会形成水合物？如何判断输气管道中形成水合物？,思考题,3已知天然气的组分如下表，试按照经验图解法、相平衡计算法和统计热力学法计算压力为5MPa和10MPa时形成水合物的最高温度，计算温度为270K和300K时形成水合物最低压力。,思考题,4某天然气组分同上表，当气量为50104m3/d、压力为9MPa、温度为40的天然气输入管径为1599、管长为30km的水平管道。试判断是否会形成水合物。管道不形成水合物的最低起点温度是多少？,The End!,
